Les avions transportent des personnes, expédient des marchandises et effectuent des opérations militaires, mais les carburants à base de pétrole qui les alimentent sont rares. En recherche parution le 30 juin dans la revue Joule , des chercheurs du Lawrence Berkeley Lab ont trouvé un moyen de générer un carburéacteur alternatif en récoltant une molécule de carbone inhabituelle produite par le processus métabolique de bactéries couramment présentes dans le sol.

"En chimie, tout ce qui nécessite de l'énergie pour être fabriqué libère de l'énergie lorsqu'il est cassé", explique l'auteur principal Pablo Cruz-Morales, microbiologiste au DTU Biosustain, qui fait partie de l'Université technique du Danemark. Lorsque le carburéacteur à pétrole est enflammé, il libère une énorme quantité d'énergie, et les scientifiques du laboratoire Keasling du laboratoire Lawrence de Berkeley ont pensé qu'il devait y avoir un moyen de reproduire cela sans attendre des millions d'années pour que de nouveaux combustibles fossiles se forment. P>

Jay Keasling, ingénieur chimiste à l'Université de Californie à Berkeley, a contacté Cruz-Morales, qui était postdoctorant dans son laboratoire à l'époque, pour voir s'il pouvait synthétiser une molécule délicate qui a le potentiel de produire beaucoup d'énergie. "Keasling m'a dit :ça va être une idée explosive", déclare Cruz-Morales.

La molécule que Keasling voulait recréer s'appelait Jawsamycin, du nom du film "Jaws" en raison de ses indentations ressemblant à des morsures, et est créée par la bactérie commune streptomyces, un organisme avec lequel Cruz-Morales avait travaillé dans le passé.

"La recette existe déjà dans la nature", explique Cruz-Morales. La molécule déchiquetée est produite par le métabolisme natif des bactéries lorsqu'elles grignotent du glucose. "Quand ils mangent du sucre ou des acides aminés, ils les décomposent et les convertissent en blocs de construction pour les liaisons carbone-carbone", dit-il. "Vous fabriquez de la graisse dans votre corps de la même manière, avec la même chimie, mais ce processus bactérien a des rebondissements très intéressants."

Ces torsions, qui confèrent aux molécules leurs propriétés explosives, sont l'incorporation de cycles cyclopropanes – des cycles de trois atomes de carbone disposés en forme de triangle. "Si vous avez des liaisons à angle normal, une chaîne ouverte de carbones, les carbones peuvent être flexibles et ils deviennent confortables", explique Cruz-Morales. "Disons que vous les transformez en un anneau de six carbones :ils peuvent encore bouger et danser un peu. Mais la forme du triangle fait plier les liens, et cette tension nécessite de l'énergie pour se créer."

Après une analyse minutieuse, l'équipe a déterminé que les enzymes responsables de la construction de ces molécules de cyclopropane à haute énergie étaient des polykétides synthases. "Les polykétides synthases sont l'outil biologique ultime pour faire de la chimie organique", déclare Cruz-Morales.

Cruz-Morales explique que le carburant produit par les bactéries fonctionnerait un peu comme le biodiesel. Il aurait besoin d'être traité pour qu'il puisse s'enflammer à une température inférieure à la température nécessaire pour brûler un acide gras, mais une fois allumé, il serait assez puissant pour envoyer une fusée dans l'espace. "Si nous pouvons fabriquer ce carburant avec la biologie, il n'y a aucune excuse pour le fabriquer avec du pétrole", déclare Cruz-Morales. "Cela ouvre la possibilité de le rendre durable."

À l'avenir, Cruz-Morales espère que lui et l'équipe de chercheurs du Département de l'énergie qui ont travaillé sur le projet seront en mesure d'intensifier ce processus afin que leur carburant alternatif puisse réellement être utilisé dans les avions. "Le problème en ce moment, c'est que les combustibles fossiles sont subventionnés", explique Cruz-Morales. "C'est quelque chose qui n'est pas seulement lié à la technologie, mais à la constitution géopolitique et sociopolitique de la planète en ce moment. Vous pouvez voir cela comme une préparation pour le moment car nous allons manquer d'énergies fossiles, et il y aura un moment, pas loin d'ici, où nous aurons besoin de solutions alternatives." + Explorer plus loin

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