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En août dernier, Abdelrhman Mohamed s’est retrouvé en randonnée au cœur de la nature sauvage du parc national de Yellowstone. Contrairement aux milliers de touristes qui marchent chaque année pour admirer les geysers et les sources thermales du parc, l’étudiant diplômé de la WSU voyageait avec une équipe de scientifiques pour y chasser la vie.

Des bactéries qui produisent de l’électricité

Après une marche pénible de onze kilomètres à travers des sentiers et isolés de la région du bassin du lac Heart Geyser, l’équipe a découvert quatre lacs d’eau chaude. Ils ont soigneusement placé quelques électrodes au bord de l’eau, dans l’espoir de convaincre des créatures peu connues de se regrouper – des bactéries qui peuvent manger et respirer de l’électricité.
Après 32 jours, l’équipe est retournée aux sources thermales pour collecter les électrodes immergées. Travaillant sous la supervision de Haluk Beyenal et de Paul Hohenschuh, professeur distingué de l’école de génie chimique, Mohamed et le chercheur post-doctoral Phuc Ha ont analysé les électrodes.
Voila! Ils avaient réussi à capturer leurs proies – des bactéries qui «respirent» l’électricité à travers la surface de carbone des électrodes. L’équipe de la WSU, en collaboration avec des collègues de la Montana State University, a publié cette découverte dans le Journal of Power Sources.
«C’était la première fois que de telles bactéries étaient collectées in situ dans un environnement extrême, tel qu’une source thermale alcaline», a déclaré Mohamed, ajoutant que la température dans les sources variait d’environ 40 à 90 degrés Celsius.

Elles peuvent «manger» la pollution

Ces petites créatures ne sont pas simplement d’intérêt académique. Elles pourraient constituer une clé pour résoudre certains des plus grands défis auxquels l’humanité est confrontée – la pollution de l’environnement et l’énergie durable. Ces bactéries peuvent «manger» la pollution en convertissant les polluants toxiques en substances moins nocive et en générant de l’électricité.
«Lorsque ces bactéries transmettent leurs électrons dans des métaux ou d’autres surfaces solides, elles peuvent produire un flux d’électricité pouvant être utilisé pour des applications à faible consommation d’énergie», a déclaré Beyenal.
La plupart des organismes vivants – y compris les humains – utilisent des électrons, qui sont de minuscules particules chargées négativement, dans une chaîne complexe de réactions chimiques pour alimenter leur corps. Chaque organisme a besoin d’une source d’électrons et d’un endroit où déposer les électrons pour vivre.
Alors que les humains tirent leurs électrons des sucres contenus dans les aliments que nous mangeons et les transmettent à l’oxygène que nous respirons par le biais de nos poumons, plusieurs types de bactéries déversent leurs électrons sur des métaux ou des minéraux extérieurs, en utilisant des fils saillants comme des cheveux.
Pour collecter ces bactéries dans un environnement aussi extrême pendant 32 jours, Mohamed a inventé un potentiostat portable pas cher, un dispositif électronique capable de contrôler les électrodes immergées dans les sources thermales pendant de longues périodes.

Un moyen peu coûteux de dépolluer les lacs et rivières

«Les conditions naturelles rencontrées dans les caractéristiques géothermiques telles que les sources chaudes sont difficiles à reproduire en laboratoire», a déclaré Beyenal. «Nous avons donc développé une nouvelle stratégie pour enrichir les bactéries éprises de chaleur dans leur environnement naturel.»
Ce qui pourrait à terme signifié un moyen peu coûteux de dépolluer les lacs et rivières, tout en produisant de l’électricité.
Source : Washington State University
Crédit photo : Pexel