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Lorsqu’un déversement de pétrole se produit, ce qu’il y a de plus important est de le récupérer, pour ne pas nuire à la faune marine. C’est dans cette optique que des chercheurs ont mis au point une façon originale de séparer l’eau de l’huile.

Un biofilm gluant

En effet, des chercheurs ont démontré qu’un type de biofilm gluant, mais résistant, que certaines bactéries fabriquent pour se protéger et se déplacer, peut également être utilisé pour séparer l’eau et l’huile. Ce matériau pourrait être utile pour des applications telles que le nettoyage des eaux contaminées.
Dans une étude, des chercheurs de la North Carolina State University ont présenté les résultats d’une expérience dans laquelle ils ont utilisé un matériau produit par la bactérie Gluconacetobacter hansenii comme filtre pour séparer l’eau d’un mélange d’huiles.
« Il est vraiment remarquable de penser que ces petites bestioles peuvent fabriquer ce matériau qui est si parfait à bien des égards », a déclaré Lucian Lucia, auteur correspondant de cette étude et professeur associé de biomatériaux forestiers et de chimie.
Le biofilm que les bactéries fabriquent et libèrent dans leur environnement, est composé de cellulose, le même matériau qui donne aux plantes une structure solide dans leurs parois cellulaires. Toutefois, lorsque les bactéries fabriquent de la cellulose, celle-ci présente une structure cristalline très compacte, ont expliqué les chercheurs.
« C’est l’une des formes les plus pures, de cellulose qui existe », a déclaré Lucia. « Elle est très bien structurée. Elle aime beaucoup l’eau et sa cristallinité est très élevée. Une fois que vous avez retiré les bactéries, vous obtenez ce matériau incroyablement résistant, qui présente une réelle robustesse ou résistance. » Selon les chercheurs, les bactéries fabriquent ce film pour se protéger.

Les bactéries produisent ces biofilms

« Si vous laissez traîner quelque chose comme un plat non lavé, il peut devenir tout gluant et dégoûtant – c’est un biofilm », a déclaré Wendy Krause, coauteur de cette étude et professeur associé d’ingénierie, de chimie. « Différentes bactéries produisent différents biofilms. Le biofilm bactérien que nous étudions est fait de cellulose. Les bactéries le fabriquent parce qu’elles vivent dessus et dedans. Elles y construisent leur maison. »
Dans une expérience, les chercheurs ont utilisé ces bactéries comme usines de nanofibres de cellulose. Ils ont ensuite retiré les bactéries et leur résidu non cellulosique. Enfin, les chercheurs ont utilisé la membrane de cellulose pour voir si elle pouvait séparer l’eau d’une solution contenant de l’huile et de l’eau.
Ils ont constaté que ce matériau était efficace pour éliminer l’eau et qu’il était robuste. « L’huile ne peut pas passer à travers la membrane, elle a un effet répulsif sur elle », a déclaré Lucia. « C’est super détestable pour les graisses ».
« Si l’huile et l’eau étaient fortement mélangées, cela n’avait pas d’importance », a ajouté Krause. « Vous pourriez mettre un mixeur à immersion dans la solution, et la membrane séparera toujours l’eau et l’huile. »

Une variété d’applications potentielles

Les chercheurs voient une variété d’applications potentielles pour ce matériau dans des situations où vous devez récupérer de l’eau à partir d’un mélange huileux – que ce soit pour nettoyer l’eau contaminée par une teinture textile ou pour l’assainissement de l’environnement après un déversement de pétrole. Dans leurs travaux futurs, les chercheurs veulent explorer comment ils peuvent adapter cette membrane en la modifiant chimiquement pour certaines applications.
Cette recherche a été publiée dans Langmuir.
Source : North Carolina State University
Crédit photo : Pixabay