Mexico.- A partir d’une bactérie vivant dans les sédiments aquatiques, appelée Geobacter sulfurreducens, les scientifiques de l’UNAM obtiennent de l’électricité et parviennent à des sites de biorémédies fortement contaminés par du pétrole, du chrome, du vanadium et même de l’uranium.

À l’Institut de biotechnologie (IBt), situé sur le campus Morelos de l’UNAM, Katy Juárez López travaille depuis 13 ans avec ces microorganismes qui se nourrissent de composés organiques et «respirent» les métaux. En effectuant ce processus, ils libèrent des électrons, produisent de l’électricité et sont capables de nettoyer les sites contaminés en réduisant les métaux.

«Ces bactéries électroactives ont la capacité de transférer des électrons et de produire de l’électricité. Ils se trouvent normalement dans les sédiments aquatiques des rivières et des mers, ils peuvent respirer les métaux et ceux-ci peuvent être utilisés pour produire de l’énergie. Les microorganismes consomment la matière organique, la transforment et les électrons résultant de la dégradation de cette matière peuvent être transférés vers les métaux, même certains aussi toxiques que l’uranium, pour le rendre moins toxique », a commenté Juárez.

Le biotechnologiste a souligné que les électrons peuvent également être transférés vers une électrode et ainsi récolter et produire de l’électricité. «Les bactéries ont un double rôle. Il peut être utilisé pour remédier aux environnements contaminés par des métaux lourds et hautement toxiques, et il peut également être utilisé pour produire de la bioélectricité », a-t-il résumé.

Globalement, ces bactéries sont utilisées au fond des océans, où il est très difficile de changer les batteries, dans des technologies appelées batteries à combustible microbien. Au niveau de l’électrode, les bactéries forment un biofilm et peuvent transférer en permanence des électrons, du moment qu’elles contiennent de la matière organique.

De plus, cette bactérie produit des nanofils protéiques, de très petites structures qui, avec d’autres protéines, ils peuvent servir de fil électrique et aller très loin en transférant ces électrons.

“Cette année, il a été découvert que si ces nanofils sont produits à plus grande échelle, ils peuvent former des biofilms protéiques, qui peuvent transférer des électrons à travers l’humidité de l’air, afin qu’ils puissent allumer une lumière LED à distance”, a-t-il déclaré.

Dans son laboratoire de microbiologie environnementale à IBt, Juárez et son groupe étudient les deux avantages des bactéries. “Nous étudions la production de ces nanofilms dans les biofilms et toute la régulation de l’expression des gènes, et nous les manipulons pour que ces biofilms soient plus conducteurs”, a-t-il déclaré.

Alors qu’ils étudient à un niveau de base l’essaim génétique qui leur permet de rendre ces bactéries plus efficaces, Juárez et son groupe les utilisent dans des sites pilotes de bioremédiation tels que la rivière Coatzacoalcos, à Veracruz; dans les résidus miniers de Taxco, Guerrero; et dans les zones contaminées de Guanajuato.

À la recherche de plus de bactéries possédant ces qualités, les scientifiques d’IBt effectuent la génomique et la transcriptomique de ces micro-organismes, pour découvrir ce qui cause la dégradation des métaux.

«Nous avons toujours l’aspect applicatif qui est déjà en cours de réalisation, et l’aspect le plus basique pour comprendre en détail les processus des bactéries et comment ils sont mis en œuvre », a-t-il conclu.

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emc