Les biocarburants d'origine végétale ont tout d'abord été accueillis comme la réponse à tous les problèmes des combustibles fossiles traditionnels. Leur offre est illimitée et ils ont un impact neutre en termes d'émissions nocives pour l'environnement. Mais l'utilisation de plantes a généré d'autres problèmes qu'une équipe de scientifiques européens espèrent contourner en utilisant des organismes aquatiques pour créer des carburants à partir de soleil, de dioxyde de carbone (CO2) et d'eau.

L'équipe de neuf partenaires derrière le projet, financé par l'UE, DIRECTFUEL ("Direct biological conversion of solar energy to volatile hydrocarbon fuels by engineered cyanobacteria") pense trouver la réponse dans les organismes aquatiques. L'équipe développe des micro-organismes photosynthétiques capables de catalyser la conversion de l'énergie solaire et du CO2 en carburants prêts pour les moteurs.

La biomasse végétale est assurément plus propre que les carburants fossiles. Cependant, les plantes utilisées pour produire du combustible sont souvent en concurrence avec les cultures vivrières, en particulier dans les pays les plus pauvres, alors que la culture des plantes pour la biomasse peut également avoir un impact négatif sur les terres agricoles voisines. Les plantes convertissent, de plus, plutôt lentement l'énergie solaire.

Les recherches menées par l'équipe de DIRECTFUEL comportent trois étapes clés: la découverte et l'ingénierie des enzymes, l'ingénierie métabolique des cyanobactéries (un type de micro-algues) et la conception du processus de production.

Les combustibles ciblés sont non-toxiques et doivent être compatibles avec les moteurs à combustion légèrement modifiés ainsi qu'avec les normaux.

Au coeoeur du projet, la construction de voies biochimiques qui n'existent pas dans la nature pour la synthèse de l'éthylène, de l'éthane et du propane. Les recherches de l'équipe ont déjà permis d'améliorer la compréhension des facteurs importants pour la conversion catalytique grâce à l'étude du mécanisme d'une enzyme candidate. L'étape suivante consiste à utiliser le génie enzymatique pour programmer les actions des enzymes sur les substrats souhaités.

Les travaux sur l'ingénierie ciblée des enzymes pour la biosynthèse des alcanes volatils sont en cours et l'équipe travaille aujourd'hui à la conception du métabolisme des organismes d'accueil afin d'améliorer l'assimilation du CO2 et d'augmenter ainsi le rendement.

Avant de pouvoir concevoir le métabolisme des cyanobactéries, les chercheurs devaient comprendre et être en mesure de prédire les modifications au niveau des voies biochimiques ayant un impact sur ??le métabolisme.

Pour ce faire, l'équipe utilise un modèle informatique mis au point par l'un des partenaires de DirectFuel. Ce modèle sera également amélioré et étendu au cours du projet pour accroître son efficacité dans l'ingénierie prédictive.

De plus, une configuration de processus préliminaire a été préparée et un photo-bioréacteur en laboratoire a été mis au point.

La culture des cyanobactéries peut être effectuée sur des terres impropres à l'agriculture ainsi que dans des conteneurs fermés qui ne nécessitent pas de terre, empêchant ainsi toute concurrence entre les terres pour la production alimentaire et celles pour le carburant.

La technologie développée dans le cadre du projet DIRECTFUEL aura besoin de temps avant sa mise sur le marché, cependant l'impact potentiel devrait être considérable pour la production de carburants et de produits chimiques à base de carbone. La recherche a déjà suscité l'intérêt des associations de gaz de pétrole.

Le projet DIRECTFUEL a reçu près de 5 millions d'euros de financement de l'UE et est actif depuis 2010 et jusqu'en 2014. Il est coordonné par l'Université de Turku en Finlande.

Source : CORDIS
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