Éthanol moins cher et plus propre issu du maïs biotechnologique

Les chercheurs ont génétiquement modifié des plants de maïs transgéniques qui produisent des enzymes capables de transformer leurs feuilles et leurs tiges en sucre en décomposant la cellulose. Les usines pourraient réduire le coût de production d'éthanol à partir de ces sources, rendant ce biocarburant plus compétitif par rapport à celui produit à partir de grains de maïs, la principale source d'éthanol aux États-Unis aujourd'hui.

Réduire les coûts: Un technicien de la Michigan State University travaille avec des plants de maïs transgéniques qui pourraient aider à réduire le coût de fabrication de l'éthanol à partir de tiges et de feuilles de plantes.

Les sources cellulosiques d'éthanol, telles que les déchets de biomasse et le panic raide, sont attrayantes car elles sont bon marché et abondantes. Mais convertir la cellulose, un glucide complexe, en sucres pouvant être fermentés pour produire de l'éthanol est plus coûteux que de convertir l'amidon des grains de maïs en sucre : la décomposition de la cellulose nécessite généralement des enzymes coûteuses extraites de microbes génétiquement modifiés.

À présent Mariam Sticklen , professeur de sciences des cultures et des sols à la Michigan State University, et ses collègues ont génétiquement modifié le maïs pour produire la même enzyme que les microbes transgéniques. La cellulase végétale pourrait économiser environ 30 à 50 cents par gallon d'éthanol produit, dit Sticklen.

La clé de l'avancée de Sticklen était de concevoir le maïs afin que les enzymes ne décomposent pas la cellulose pendant que les plantes étaient encore en vie. Une partie de la solution consistait à utiliser une enzyme trouvée dans les bactéries qui vivent dans les sources chaudes. L'enzyme n'est active qu'à des températures élevées, supérieures à celles que les cellules d'une plante atteindraient de son vivant. En conséquence, l'enzyme reste dormante jusqu'à ce qu'elle soit chauffée à environ 50 ºC.

Le maïs transgénique de Sticklen est l'une des nombreuses approches prometteuses pour surmonter l'obstacle central entravant l'établissement d'une industrie des biocarburants cellulosiques : l'absence de technologie à faible coût pour surmonter la récalcitrance de la biomasse cellulosique, selon Lee Lynd , professeur d'ingénierie et de biologie au Dartmouth College, à Hanover, NH. Mais il ajoute que la production d'enzymes en usine comporte ses propres défis.

L'un de ces défis, selon James McMillan , chef de groupe principal au Laboratoire national des énergies renouvelables , à Golden, CO, veille à ce que les plantes transgéniques n'aient pas d'effets négatifs sur l'environnement. Par exemple, si de la matière végétale contenant ces enzymes était laissée dans le champ, elle pourrait modifier les écosystèmes en rendant le sucre plus facilement accessible aux micro-organismes.

Si les chercheurs parviennent à surmonter certains de ces défis, le maïs biotech pourrait conduire à une production plus efficace d'éthanol, en commençant par une meilleure utilisation des grains de maïs. Une grande partie du grain de maïs contient de la cellulose qui n'est pas convertie en éthanol dans les usines d'éthanol conventionnelles. Certains développeurs envisagent d'ajouter des équipements aux usines d'éthanol existantes pour le traitement de cette cellulose de grain de maïs. Dans le maïs transgénique de Sticklen, cette cellulose dans le noyau contiendrait des enzymes pour convertir la cellulose en sucre, ce qui pourrait simplifier le processus.

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