Xavier Boyer
Dans le cadre d’une avancée majeure dans le domaine de la bioélectronique, des chercheurs de l’EPFL ont amélioré la capacité de la bactérie E. coli à produire de l’électricité. L’approche innovante offre une alternative resilient pour le traitement des déchets organiques tout en surpassant les systems de pointe précédentes, ouvrant ainsi de nouveaux horizons pour une generation d’électricité microbienne polyvalente.
“Nous avons conçu la bactérie E. coli, le microbe le in addition étudié, pour produire de l’électricité”, explique le professeur Ardemis Boghossian de l’EPFL. “Bien qu’il existe des microbes exotiques qui produisent naturellement de l’électricité, ils ne peuvent le faire qu’en présence de produits chimiques spécifiques. E. coli peut se développer sur un substantial éventail de sources, ce qui nous a permis de produire de l’électricité dans un massive éventail d’environnements, notamment de Eaux usées.”
Dans un article publié dans la revue Joule, l’équipe de Boghossian rapporte une réalisation révolutionnaire en bioélectronique, faisant progresser les capacités des bactéries communes E. coli à produire de l’électricité. Les travaux décrivent une nouvelle approche qui pourrait révolutionner à la fois la gestion des déchets et la manufacturing d’énergie.
Les bactéries E. coli, un élément essentiel de la recherche biologique, ont été exploitées pour créer de l’électricité grâce à un processus connu sous le nom de transfert d’électrons extracellulaires (EET). Les chercheurs de l’EPFL ont conçu les bactéries E. coli pour qu’elles présentent un EET amélioré, ce qui en fait des « microbes électriques » très efficaces. Contrairement aux méthodes précédentes qui nécessitaient des produits chimiques spécifiques pour la creation d’électricité, E. coli de bioingénierie peut produire de l’électricité tout en métabolisant une variété de substrats organiques.
L’une des innovations clés de l’étude est la création d’une voie EET complète au sein d’E. coli, un exploit jamais réalisé auparavant. En intégrant des composants de Shewanella oneidensis MR-1, une bactérie célèbre pour produire de l’électricité, les chercheurs ont réussi à construire une voie optimisée qui traverse les membranes internes et externes de la cellule. Cette nouvelle voie a surpassé les approches partielles précédentes et a conduit à une multiplication par trois de la génération de courant électrique par rapport aux stratégies conventionnelles.
Les eaux usées comme terrain de jeu
Il est significant de noter que l’E. coli modifié a montré des performances remarquables dans divers environnements, y compris les eaux usées collectées dans une brasserie. Alors que les microbes électriques exotiques faiblissaient, l’E. coli modifié prospérait, démontrant son potentiel pour le traitement des déchets et la creation d’énergie à grande échelle.
“Au lieu d’investir de l’énergie dans le système pour traiter les déchets organiques, nous produisons de l’électricité tout en traitant les déchets organiques en même temps – faisant d’une pierre deux coups ! ” dit Boghossian. “Nous avons même testé notre technologie directement sur les eaux usées que nous avons collectées auprès des Brasseurs, une brasserie locale à Lausanne. Les microbes électriques exotiques n’étaient même pas capables de survivre, alors que nos bactéries électriques concerns de la bio-ingénierie ont pu prospérer de façon exponentielle en se nourrissant de ces déchets. ”
Les implications de l’étude s’étendent au-delà du traitement des déchets. Able de produire de l’électricité à partir d’un massive éventail de resources, l’E. coli modifié peut être utilisé dans les piles à flamable microbiennes, l’électrosynthèse et la biodétection, pour n’en citer que quelques apps. De furthermore, la flexibilité génétique de la bactérie signifie qu’elle peut être adaptée pour s’adapter à des environnements et à des matières premières spécifiques, ce qui en fait un outil polyvalent pour le développement technologique strong.
“Notre travail arrive à place nommé, vehicle les microbes bioélectriques modifiés repoussent les limites d’applications de furthermore en moreover réelles”, déclare Mouhib, l’auteur principal du manuscrit. “Nous avons établi un nouveau report par rapport à l’état de l’art précédent, qui ne reposait que sur une voie partielle, et par rapport au microbe utilisé dans l’un des furthermore grands article content récemment publiés dans le domaine. Avec tous les Grâce aux initiatives de recherche actuels dans le domaine, nous sommes enthousiasmés par l’avenir des bactéries bioélectriques et nous avons hâte que nous et d’autres poussions cette technologie à de nouvelles échelles.
