Faire de l'essence à partir de bactéries

Le biocarburant du futur pourrait bien être l'essence. C'est l'espoir d'une startup de biotechnologie qui a décrit lundi pour la première fois comment elle incite les bactéries à produire des hydrocarbures qui pourraient être transformés en carburants comme ceux fabriqués à partir du pétrole.

Un meilleur biocarburant : Stephen del Cardayre, biochimiste et vice-président de LS9 pour la recherche et le développement.

LS9 , une entreprise basée à San Carlos, en Californie, et fondée par un généticien Église Saint-Georges , de la Harvard Medical School et biologiste des plantes Chris Somerville , de l'Université de Stanford, avait précédemment déclaré qu'il travaillait sur ce qu'il appelle du pétrole renouvelable. Mais à un Société de microbiologie industrielle conférence lundi, la société a commencé à parler plus ouvertement de ce qu'elle a accompli : elle a génétiquement modifié diverses bactéries, y compris E. coli , pour fabriquer sur mesure des chaînes d'hydrocarbures.

Pour ce faire, l'entreprise utilise des outils du domaine de la biologie synthétique pour modifier les voies génétiques que les bactéries, les plantes et les animaux utilisent pour fabriquer des acides gras, l'un des principaux moyens par lesquels les organismes stockent de l'énergie. Les acides gras sont des chaînes d'atomes de carbone et d'hydrogène enfilées ensemble dans un arrangement particulier, avec un groupe acide carboxylique composé de carbone, d'hydrogène et d'oxygène attaché à une extrémité. Enlevez l'acide et vous vous retrouvez avec un hydrocarbure qui peut être transformé en carburant.

Je suis très impressionné par ce qu'ils font, dit James Collins , codirecteur de la Centre de biotechnologie avancée à l'Université de Boston. Il qualifie l'utilisation par l'entreprise de la biologie synthétique et de la biologie des systèmes d'avant-garde pour concevoir des bactéries productrices d'hydrocarbures.

Dans certains cas, les chercheurs de LS9 ont utilisé des techniques standard d'ADN recombinant pour insérer des gènes dans les microbes. Dans d'autres cas, ils ont redessiné des gènes connus avec un ordinateur et les ont synthétisés. Les bactéries modifiées qui en résultent fabriquent et excrètent des molécules d'hydrocarbures qui ont la longueur et la structure moléculaire souhaitées par l'entreprise.

Stephen del Cardayre, biochimiste et vice-président de la recherche et du développement de LS9, affirme que la société peut fabriquer des centaines de molécules d'hydrocarbures différentes. Le processus peut produire du pétrole brut sans le soufre contaminant que contient une grande partie du pétrole extrait du sol. Le brut, à son tour, irait à une raffinerie standard pour être transformé en carburant automobile, carburéacteur, carburant diesel ou tout autre produit pétrolier que quelqu'un souhaitait fabriquer.

L'année prochaine, LS9 construira une usine pilote en Californie pour tester et perfectionner le processus, et la société espère vendre du biodiesel amélioré et fournir des biobruts synthétiques aux raffineries pour un traitement ultérieur d'ici trois à cinq ans. (Voir Construire de meilleurs biocarburants .)

Mais LS9 n'est pas la seule entreprise dans ce jeu. Amyris Biotechnologies , d'Emeryville, en Californie, utilise également des gènes de plantes et d'animaux pour que les microbes produisent des carburants de conception. Neil Renninger, vice-président senior du développement et l'un des cofondateurs de la société, déclare qu'Amyris a également créé des bactéries capables de fournir des carburants renouvelables à base d'hydrocarbures. La principale différence entre les sociétés, dit Renninger, est que tandis que LS9 travaille sur un biobrut qui serait traité dans une raffinerie, Amyris travaille à produire directement des carburants qui nécessiteraient peu ou pas de traitement supplémentaire.

Amyris travaille également sur une usine de production pilote qu'elle prévoit d'achever d'ici la fin de l'année prochaine, et elle espère également avoir des produits commerciaux disponibles d'ici trois ou quatre ans. (Voir Un meilleur biocarburant.) Les deux sociétés déclarent vouloir développer davantage leurs bactéries pour qu'elles soient plus efficaces, et elles s'efforcent d'optimiser l'ensemble du processus de production. Le potentiel des biocarburants est énorme, et je pense que leur [LS9] est une solution possible, dit Renninger.

En effet, de nombreuses approches technologiques sont nécessaires, selon Craig Venter , cofondateur et PDG de Génomique synthétique , de Rockland, MD, qui applique également la biotechnologie à la production de carburant. Il nous faut cent, mille solutions, pas une seule, dit-il. Je connais au moins une douzaine de groupes et de laboratoires qui essaient de fabriquer des biocarburants à partir de bactéries avec du sucre.

L'entreprise de Venter travaille également sur l'ingénierie des microbes pour produire du carburant. La société a récemment reçu un important investissement du géant pétrolier BP pour étudier les microbes qui vivent sur les réserves de pétrole souterraines ; l'idée est de voir si les microbes peuvent être conçus pour fournir un carburant plus propre. Un autre projet vise à bricoler le génome des palmiers - la source d'huile la plus productive pour le biodiesel - pour en faire une culture moins dommageable pour l'environnement.

Les travaux actuels de LS9 utilisent du sucre dérivé des grains de maïs comme source de nourriture pour les bactéries, la même source utilisée par la levure produisant de l'éthanol. Pour produire de plus grands volumes de carburant et ne pas avoir d'énergie en concurrence avec la nourriture, les deux approches devront utiliser la biomasse cellulosique, telle que le panic raide, comme matière première. Del Cardayre estime que la biomasse cellulosique pourrait produire environ 2 000 gallons de pétrole renouvelable par acre.

La production de carburants à base d'hydrocarbures est plus efficace que la production d'éthanol, ajoute del Cardayre, car le premier contient environ 30 % d'énergie en plus par gallon. Et il faut aussi moins d'énergie pour produire. L'éthanol produit par la levure doit être distillé pour éliminer l'eau, de sorte que la production d'éthanol nécessite 65% d'énergie en plus que la production d'hydrocarbures.

Le département américain de l'Énergie s'est fixé pour objectif de remplacer 30 % de l'utilisation actuelle du pétrole par des carburants issus de sources biologiques renouvelables d'ici 2030, et del Cardayre dit qu'il pense que c'est facilement réalisable.

cacher