Des scientifiques des universités de Stanford et Northwestern ont développé un système biologique capable de transformer le CO₂ en produits chimiques précieux.
Cette avancée, publiée dans Nature Chemical Engineering, permettrait de convertir ce gaz à effet de serre en matière première pour l’industrie.
La méthode, appelée ReForm, utilise cinq étapes pour traiter le dioxyde de carbone.
Les chercheurs ont appliqué l’ingénierie génétique à des molécules naturelles pour optimiser la capture et la transformation du CO₂ en composés utiles.
Transformer le CO₂, un défi urgent pour la planète
Actuellement, les niveaux élevés de CO₂ atmosphérique sont l’une des principales menaces pour le changement climatique et l’environnement.
En effet, au cours des cinq dernières décennies, les niveaux de dioxyde de carbone dans l’environnement ont augmenté de plus de 30%, selon les mesures de l’observatoire LOAA à Hawaï.
C’est pourquoi transformer l’industrie pour qu’elle réduise ou élimine son empreinte de CO₂ est aujourd’hui un défi essentiel auquel le monde est confronté.
« Si nous voulons relever ce défi mondial, nous avons besoin d’urgence de nouvelles voies pour la fabrication de produits avec des émissions négatives de carbone« , a expliqué à cet égard Ashty Karim, chercheur à Northwestern et codirecteur de l’étude.
En effet, aujourd’hui, la vitesse du changement climatique inquiète plus que les niveaux absolus, avec le CO₂ comme principal responsable.
Face à ce problème, apparaît le système ReForm, qui se combine avec d’autres technologies existantes pour créer un cycle industriel fermé.
Comment fonctionne ReForm
Le système ReForm convertit d’abord le CO₂ en formiate (HCO₂⁻), une molécule organique que peu d’organismes exploitent efficacement.
Les scientifiques ont extrait les enzymes de ces bactéries pour les utiliser en dehors des microorganismes.
« C’est comme ouvrir le capot d’une voiture et retirer le moteur », a déclaré Michael Jewett, codirecteur depuis Stanford.
« Ensuite, nous pouvons utiliser ce moteur pour autre chose, libres des limitations de la voiture », a-t-il ajouté.
Le processus transforme le formiate en acétyl-CoA et, par la suite, en malate, composé exploitable par l’industrie chimique. Parmi les applications, on trouve :
- Production de bioélectricité
- Fabrication de bioplastiques
- Matériaux avec émissions négatives
- Réduction de la dépendance aux combustibles fossiles
« ReForm peut facilement utiliser diverses sources de carbone, comme le formiate, le formaldéhyde et le méthanol », a affirmé Jewett.
L’intégration de l’électrochimie et de la biologie synthétique permet de capturer le CO₂ de l’air et de le transformer en méthanol vert.
Maintenant, les chercheurs cherchent à optimiser la voie métabolique pour rendre la transformation du carbone plus efficace.
En effet, ces mêmes outils pourraient également développer d’autres types d’enzymes.
« Nous prévoyons que les technologies hybrides qui intègrent le meilleur de la chimie et le meilleur de la biologie fourniront de nouvelles directions transformatrices pour un avenir efficace en carbone et en énergie », a expliqué Jewett.
C’est pourquoi Karim envisage de multiples directions pour cette innovation. « Cela nous donne de l’espoir pour un avenir où nous pourrons combiner plusieurs technologies, biologiques et abiologiques, de manière unique pour trouver de nouvelles solutions », a-t-il conclu.
