Les scientifiques de MSU ont une nouvelle preuve de concept pour une plate-forme de production de biocarburants qui utilise deux espèces d'algues marines et de champignons du sol. Il réduit les coûts de culture et de récolte et augmente la productivité, facteurs qui empêchent actuellement les biocarburants d'être largement adoptés.

Les espèces d'algues, Nannochloropsis océanique, et champignon, Mortierella allongée, les deux produisent des huiles que nous pouvons récolter pour un usage humain. Avec ces huiles, nous pourrions fabriquer des produits comme des biocarburants pour alimenter nos voitures ou des acides gras oméga-3 qui sont bons pour la santé cardiaque.

Lorsque les scientifiques placent les deux organismes dans le même environnement, les minuscules algues s'attachent aux champignons pour former de grandes masses visibles à l'œil nu. Cette méthode d'agrégation est appelée biofloculation.

Lorsqu'ils sont récoltés ensemble, les organismes produisent plus d'huile que s'ils étaient cultivés et récoltés individuellement.

"Nous avons utilisé des organismes naturels ayant une grande affinité les uns pour les autres, " dit Zhi-Yan (Rock) Du, le premier auteur de l'étude. « Les algues sont très productives, et le champignon que nous utilisons n'est ni toxique pour nous ni comestible. C'est un champignon du sol très commun que l'on peut trouver dans votre jardin."

Autres avantages rapportés par les chercheurs :

• Le système est durable, car il ne dépend pas des combustibles fossiles. Les champignons se développent sur les eaux usées ou les déchets alimentaires, tandis que les algues se développent dans l'eau de mer.
• C'est moins cher à récolter, comme les grandes masses d'algues et de champignons sont facilement capturées avec des outils simples, comme un morceau de maille.
• La méthode est potentiellement plus facile à mettre à l'échelle, car les organismes sont des souches sauvages qui n'ont pas été génétiquement modifiées. Ils ne présentent aucun risque d'infecter l'environnement avec lequel ils entrent en contact.

Résoudre les problèmes qui entravent la production de biocarburants

La biofloculation est une approche relativement nouvelle. Les systèmes de biocarburants ont tendance à dépendre d'une seule espèce, comme les algues, mais ils sont freinés par des problèmes de productivité et de coûts.

D'abord, les systèmes qui reposent uniquement sur les algues souffrent d'une faible productivité pétrolière.

"Les algues peuvent produire de grandes quantités d'huile lorsque leur croissance est entravée par des stress environnementaux, comme la privation d'azote. La méthode populaire en laboratoire pour l'huile d'algues consiste à faire pousser les cellules à des niveaux de densité élevés, puis à les affamer en les séparant des nutriments par centrifugation et plusieurs méthodes de lavage, " Du dit. "Cette approche implique beaucoup d'étapes, temps, et du travail, et n'est pas pratique pour la production à l'échelle industrielle."

La nouvelle approche nourrit les algues avec de l'ammonium, une source d'azote que les algues peuvent rapidement utiliser pour leur croissance. Cependant, l'apport d'ammonium est contrôlé afin que les algues produisent la densité cellulaire maximale et entrent automatiquement dans la privation d'azote. Le régime azoté étroitement surveillé peut augmenter la production d'huile et réduire les coûts.

Le deuxième problème est le coût élevé de la récolte du pétrole, parce que les algues sont minuscules et difficiles à collecter. La récolte peut représenter jusqu'à 50 % des coûts de production du pétrole.

"Avec la biofloculation, les agrégats de champignons et d'algues sont faciles à récolter avec des outils simples et bon marché, " Dit Du.

Avoir hâte de, les scientifiques veulent produire en masse des biocarburants avec ce système. Ils connaissent également l'intégralité des génomes des deux organismes et pourraient utiliser des outils de génie génétique pour améliorer encore la méthode.

L'étude a été menée dans les laboratoires de Christoph Benning et Gregory Bonito. Il est publié dans la revue Biotechnologie pour les biocarburants .