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Nov 11, 2023

Une enzyme peut utiliser l'air pour produire de l'électricité

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"Le ciel est littéralement la limite pour l'utiliser pour produire de l'énergie propre."

Nous pourrions bientôt être en mesure d'utiliser l'air qui nous entoure comme générateur. Pas le vent, pas de turbines ici. Juste l'air calme.

Une équipe dirigée par des chercheurs du Monash University Biomedicine Discovery Institute de Melbourne, en Australie, vient de découvrir une enzyme capable de convertir l'air directement en courant électrique. C'est ce qu'on appelle Huc, et cela permet aux bactéries d'obtenir au moins une partie de l'énergie dont elles ont besoin pour survivre directement hors de l'atmosphère.

"Nous savons depuis un certain temps que les bactéries peuvent utiliser les traces d'hydrogène dans l'air comme source d'énergie pour les aider à se développer et à survivre, y compris dans les sols antarctiques, les cratères volcaniques et l'océan profond", a déclaré Chris Greening, l'un des principaux chercheurs de l'étude, dans un communiqué de presse. "Mais nous ne savions pas comment ils avaient fait cela, jusqu'à maintenant."

Souvent, la conversion de la petite quantité d'hydrogène (H2) présente dans l'atmosphère directement en énergie est le travail des extrêmophiles, des organismes qui vivent dans des environnements particulièrement hostiles. Les conditions de vie décrites par Greening nécessitent des processus biologiques créatifs pour maintenir un organisme en vie. Mais ces processus ne sont pas exclusifs à ceux qui vivent dans les conditions les plus difficiles. Cette enzyme particulière a été trouvée dans Mycobacterium smegmatis, qui est une bactérie commune du sol.

En utilisant une forme très avancée de microscopie appelée cryo-EM, l'équipe a pu observer les bactéries en détail. Et en étudiant le mouvement des électrons, ils ont découvert que Huc seul était capable de convertir de très petites quantités d'hydrogène en courants électriques en oxydant H2 sans permettre à la présence d'autres substances de perturber le processus. Et il fait vraiment bien son travail.

"Contrairement à toutes les autres enzymes et catalyseurs chimiques connus, il consomme même de l'hydrogène en dessous des niveaux atmosphériques - aussi peu que 0,00005% de l'air que nous respirons", a déclaré Rhys Grinter, un autre chercheur principal du projet, dans un communiqué.

Huc n'est pas seulement efficace pour transformer H2 en électricité, il est également stable. "Il est possible de congeler l'enzyme ou de la chauffer à 80 degrés Celsius, et elle conserve son pouvoir de générer de l'énergie", a déclaré Ashleigh Kropp, doctorante et autre des principaux auteurs de l'étude, dans un communiqué de presse.

Du point de vue de la production d'énergie, cela signifie que l'enzyme est flexible - elle n'a pas besoin d'être conservée à des températures spéciales dans des conditions spéciales pour faire son travail. Ajoutez à cela le fait qu'il se trouve dans les bactéries courantes, il n'est donc pas difficile à trouver. Flexible et abondant - de très bons traits pour une source potentielle d'énergie propre.

L'équipe est claire sur le fait que ce qu'elle a découvert n'est qu'un début, pas une solution finale. Mais il a un sérieux potentiel. Les chercheurs espèrent un jour le voir grandir et l'utiliser pour alimenter entièrement des appareils utilisant uniquement l'air qui nous entoure.

"Une fois que nous produisons Huc en quantités suffisantes", a déclaré Grinter, "le ciel est littéralement la limite pour l'utiliser pour produire de l'énergie propre."

Jackie est un écrivain et éditeur de Pennsylvanie. Elle aime particulièrement écrire sur l'espace et la physique, et aime partager les merveilles étranges de l'univers avec tous ceux qui veulent l'écouter. Elle est surveillée dans son bureau à domicile par ses deux chats.

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