Produire de l’électricité tout en purifiant l’environnement des gaz à effet de serre devrait être réalisable en utilisant des bactéries. Dans une nouvelle publication, des microbiologistes de l’université Radboud ont démontré qu’il est possible de faire en sorte que des bactéries consommatrices de méthane produisent de l’électricité en laboratoire. L’étude sera publiée dans Frontières en microbiologie le 12 avril.
La bactérie, Candidatus methanoperedens, utilise le méthane pour se développer et se trouve naturellement dans l’eau douce comme les fossés et les lacs. Aux Pays-Bas, les bactéries se développent principalement dans des endroits où les eaux de surface et souterraines sont contaminées par l’azote, car elles ont besoin de nitrate pour décomposer le méthane.
Les chercheurs ont d’abord voulu en savoir plus sur les processus de conversion se produisant dans le micro-organisme. De plus, ils étaient également curieux de savoir s’il serait possible de l’utiliser pour générer de l’électricité. « Cela pourrait être très utile pour le secteur de l’énergie », explique la microbiologiste et auteur Cornelia Welte. « Dans les installations de biogaz actuelles, le méthane est produit par des micro-organismes puis brûlé, ce qui entraîne une turbine, générant ainsi de l’électricité. Moins de la moitié du biogaz est convertie en électricité, et c’est la capacité maximale réalisable. Nous voulons évaluer si nous peut faire mieux en utilisant des micro-organismes. »
Une sorte de batterie
Des collègues microbiologistes de Nimègue ont déjà montré qu’il est possible de générer de l’énergie en utilisant des bactéries anammox qui utilisent de l’ammonium au cours du processus au lieu du méthane. « Le processus chez ces bactéries est fondamentalement le même », explique la microbiologiste Heleen Ouboter. « Nous créons une sorte de batterie à deux bornes, dont l’une est une borne biologique et l’autre une borne chimique. Nous cultivons les bactéries sur l’une des électrodes, à laquelle les bactéries cèdent des électrons issus de la conversion du méthane. . »
Grâce à cette approche, les chercheurs ont réussi à convertir 31 % du méthane en électricité, mais ils visent des rendements plus élevés. « Nous continuerons à nous concentrer sur l’amélioration du système », a déclaré Welte.
Heleen T. Ouboter et al, Transfert d’électrons extracellulaires dépendant du méthane à la bioanode par le méthanotrophe archéen anaérobie « Candidatus Methanoperedens », Frontières en microbiologie (2022). DOI : 10.3389/fmicb.2022.820989