Août dernier, Abdelrhman Mohamed s'est retrouvé à marcher dans la nature sauvage du parc national de Yellowstone.

Contrairement aux milliers de touristes qui partent chaque année pour admirer les geysers et les sources chaudes emblématiques du parc, l'étudiant diplômé de la WSU voyageait avec une équipe de scientifiques pour chasser la vie en eux.

Après une marche ardue de sept milles à travers des paysages pittoresques, sentiers isolés dans la région du Heart Lake Geyser Basin, l'équipe a trouvé quatre piscines d'eau chaude immaculées. Ils ont soigneusement laissé quelques électrodes insérées dans le bord de l'eau, dans l'espoir de faire sortir des créatures peu connues de leur cachette, des bactéries capables de manger et de respirer de l'électricité.

Après 32 jours, l'équipe est retournée aux sources chaudes pour récupérer les électrodes immergées. Travaillant sous la supervision de Haluk Beyenal, Paul Hohenschuh Professeur émérite à la Gene and Linda Voiland School of Chemical Engineering and Bioengineering, Mohamed et le chercheur postdoctoral Phuc Ha ont analysé les électrodes.

Voila ! Ils avaient réussi à capturer leurs proies, des bactéries thermophiles qui « respirent » de l'électricité à travers la surface de carbone solide des électrodes.

L'équipe WSU, en collaboration avec des collègues de la Montana State University, ont publié leurs recherches détaillant les multiples communautés bactériennes qu'ils ont trouvées dans le Journal des sources d'énergie .

"C'était la première fois que de telles bactéries étaient collectées in situ dans un environnement extrême comme une source chaude alcaline, " dit Mohamed, ajoutant que les températures dans les sources allaient d'environ 110 à près de 200 degrés Fahrenheit.

Ces minuscules créatures n'ont pas qu'un intérêt académique.

Ils peuvent détenir une clé pour résoudre certains des plus grands défis auxquels l'humanité est confrontée :la pollution de l'environnement et l'énergie durable. Ces bactéries peuvent « manger » la pollution en convertissant les polluants toxiques en substances moins nocives et en générant de l’électricité dans le processus.

"Comme ces bactéries transmettent leurs électrons dans les métaux ou d'autres surfaces solides, ils peuvent produire un flux d'électricité qui peut être utilisé pour des applications de faible puissance, ", a déclaré Beyenal.

La plupart des organismes vivants, y compris les humains, utilisent des électrons, qui sont de minuscules particules chargées négativement, dans une chaîne complexe de réactions chimiques pour alimenter leur corps. Chaque organisme a besoin d'une source d'électrons et d'un endroit pour vider les électrons pour vivre. Alors que nous, les humains, tirons nos électrons des sucres contenus dans les aliments que nous mangeons et les transmettons à l'oxygène que nous respirons par nos poumons, plusieurs types de bactéries déversent leurs électrons vers des métaux ou des minéraux extérieurs, à l'aide de fils saillants ressemblant à des cheveux.

Pour collecter des bactéries dans un environnement aussi extrême pendant 32 jours, Mohamed a inventé un potentiostat portable pas cher, un dispositif électronique qui pouvait contrôler les électrodes immergées dans les sources chaudes pendant de longues périodes.

"Les conditions naturelles trouvées dans les caractéristiques géothermiques telles que les sources chaudes sont difficiles à reproduire en laboratoire, " dit Beyenal. " Alors, nous avons développé une nouvelle stratégie pour enrichir les bactéries thermophiles dans leur environnement naturel."