Hervé Henry
En ajoutant un polymère naturel qui rend le bois in addition poreux, les scientifiques ont conçu des arbres furthermore faciles à démonter en blocs de development moreover simples.
Les combustibles fossiles constituent la principale source d’énergie, de produits chimiques et de nombreux matériaux, mais sont responsables d’une element substantielle des émissions de gaz à effet de serre. Pour atteindre la neutralité carbone, une grande partie de ce qui est fabriqué aujourd’hui à partir de combustibles fossiles devra demain être fabriquée à partir de biomasse. Avec la demande croissante de matériaux durables et d’énergies renouvelables, les matières premières d’origine végétale ont été étudiées, mais la conversion de la biomasse végétale ligneuse en carburant et autres produits utiles est très exigeante sur le strategy chimique et énergétique.
Jusqu’à aujourd’hui, les recherches visant à comprendre comment modifier la biomasse ligneuse afin d’améliorer son efficacité de conversion en composants additionally simples ont principalement ciblé les polymères complexes déjà présents dans le bois.
Matthieu Bourdon et ses collègues ont adopté une approche différente. Ils ont pris de la callose, un polymère naturellement présent dans certaines parois cellulaires des plantes, et l’ont réussi à l’intégrer dans les parois cellulaires secondaires spécialisées des plantes – le bois. Publiée dans Character Crops, la recherche impliquant des collaborations internationales entre plusieurs instituts montre que le bois enrichi en callose est beaucoup additionally facilement converti en sucres simples et en bioéthanol que le bois non modifié.
Le Dr Bourdon, ancien chercheur du Sainsbury Laboratory Cambridge College (SLCU) qui travaille maintenant à l’Institut Friedrich Miescher pour la recherche biomédicale, a été le premier à transformer la petite plante modèle, le cresson de Thale (Arabidopsis thaliana), pour biosynthétiser la callose dans ses parois secondaires. “Nous avons montré que les plantes pouvaient accueillir un nouveau polymère dans leurs parois cellulaires secondaires sans aucun influence négatif sur leur croissance.” il a dit.
Concevoir des arbres pour en faire une matière première furthermore efficace et plus long lasting pour la conversion de la biomasse
En passant à un arbre à croissance rapide, le peuplier hybride à feuilles caduques (Populus tremula x tremuloides), l’équipe a découvert que le bois enrichi en callose présentait de nouvelles propriétés intéressantes, comme une hygroscopique et une porosité accrues, ce qui rend les polymères additionally accessibles pour l’extraction et la conversion en des éléments de base furthermore simples comme les sucres ou le bioéthanol.
“Comprendre les effets ultrastructuraux de l’ajout de callose sur le bois d’ingénierie était très difficile. Les expériences de pointe réalisées par les équipes de Paul et Ray Dupree à Cambridge et à l’Université de Warwick sont la pierre angulaire de cette histoire. En fait, ils ont révélé de manière surprenante que la callose n’a pas interagir avec d’autres polymères, mais a suggéré que la callose pourrait agir comme un espaceur de la paroi cellulaire attirant l’eau. Cette approche nous a inspiré à rechercher des réponses au-delà de notre propre experience et à établir de nouvelles collaborations pour produire cette recherche multidisciplinaire, allant du génie génétique à la biochimie. et de la biologie structurale à la science des matériaux. » a déclaré le Dr Bourdon.
« Nous prévoyons que notre bois d’ingénierie bénéficiera à la manufacturing de biomatériaux et de biocarburants s’appuyant sur la déconstruction de la biomasse et l’accessibilité des polymères, tels que les matériaux d’emballage ou même des biomatériaux avancés comme les nanofibrilles de cellulose et le bois délignifié. La prochaine étape consistera à réaliser des essais sur le terrain pour confirmer nos résultats et pour évaluer les performances des arbres enrichis en callose dans des disorders forestières réelles. Nous espérons également que nos découvertes introduisant un nouveau polymère dans le bois inspireront d’autres chercheurs à introduire d’autres varieties de polymères pour des applications sur mesure.
