Des chercheurs de l'Université de Newcastle, Le Royaume-Uni a conçu Escherichia coli bactéries pour capturer le dioxyde de carbone (CO 2 ) en utilisant de l'hydrogène gazeux (H 2 ) pour le transformer en acide formique. La recherche, publié aujourd'hui dans Microbiologie appliquée et environnementale soulève la possibilité de convertir le CO atmosphérique 2 aux produits chimiques de base.

Normalement, une enzyme dans E. coli catalyse l'inverse de cette réaction-production de H 2 et Cie 2 de l'acide formique. Dans la nature, ce dernier est surtout connu comme un type de composé de vinaigre utilisé par les fourmis pour éloigner les prédateurs (Formic vient du latin 'formica, " signifiant fourmi.)

Pour inverser la réaction normale dans E. coli , les enquêteurs ont réussi à remplacer la bactérie par le molybdène, un métal qui est normalement une partie critique de l'enzyme, pour le tungstène, en faisant croître les bactéries en excès de celles-ci. "C'est assez facile à faire car E. coli ne peut pas facilement faire la différence entre les 2, ", a déclaré le chercheur principal Frank Sargent.

"L'échange de tungstène contre du molybdène a modifié les propriétés de notre enzyme de sorte qu'elle a été bloquée dans le CO 2 mode de capture plutôt que de pouvoir basculer entre le CO 2 capture et CO 2 production, " a déclaré le Dr Sargent.

Les enquêteurs ont utilisé un bioréacteur pressurisé spécial rempli de H 2 et Cie 2 pour rendre les gaz disponibles pour les microbes. "Cela a fonctionné - les bactéries pouvaient se développer sous la pression du gaz et générer de l'acide formique à partir du CO 2 , " a déclaré le Dr Sargent.

Le Dr Sargent a développé l'idée en lisant sur l'émergence de la vie sur Terre, à la fois dans la littérature primaire et les livres de vulgarisation scientifique, il a dit. Il y a trois milliards et demi d'années, il n'y avait pas d'oxygène dans l'atmosphère, mais il y avait des niveaux élevés de CO 2 et H 2 , et la vie cellulaire avait commencé à évoluer 10, 000 mètres sous la surface de l'océan.

À l'époque, ces composés auraient dû être convertis en glucides dont dépend toute vie. Cela aurait pu être accompli par une enzyme "comme celle que nous avons trouvée dans E. coli , hydrogéner le dioxyde de carbone en un acide organique, " a déclaré le Dr Sargent. "Nous voulions essayer cela en laboratoire."

"Autour du monde, les sociétés comprennent l'importance de lutter contre le changement climatique, développer des sources d'énergie durables et réduire les déchets, " a déclaré le Dr Sargent. " La réduction des émissions de dioxyde de carbone nécessitera un ensemble de solutions différentes. La biologie et la microbiologie offrent des options intéressantes."

"Le but ultime serait de capturer le CO gaspillé 2 l'utilisation d'hydrogène gazeux renouvelable à partir de biohydrogène - comme dans cette recherche - ou d'électrolyse alimentée par de l'électricité renouvelable, et le convertir en acide formique, " a déclaré le Dr Sargent. " La clé pour un microbe est d'utiliser le formiate comme seule source de carbone. Ensuite, nous pouvons faire du carburant, plastique ou produits chimiques. C'est la vision d'une bioéconomie véritablement cyclique où le CO 2 est produit en permanence, capturé et remis sur le marché.