Le développement est un pas vers la production commerciale d’une source de carburant qui pourrait un jour offrir une alternative aux combustibles fossiles.
Le propane est une source intéressante pour un carburant plus propre parce qu’il a un marché mondial existant. Il est déjà produit en tant que sous-produit lors du traitement du gaz naturel et du raffinage du pétrole, mais les deux sont des ressources limitées.
Dans sa forme actuelle, il constitue l’essentiel du GPL (gaz de pétrole liquéfié), qui est utilisé dans de nombreuses applications, depuis le chauffage central jusqu’aux réchauds de camping en passant par les véhicules automobiles classiques.
Dans une nouvelle étude, une équipe de scientifiques de l’Imperial College de Londres et de l’Université de Turku en Finlande ont utilisé l’Escherichia coli pour interrompre le processus biologique qui transforme les acides gras en membranes cellulaires.
Les chercheurs ont utilisé des enzymes pour canaliser les acides gras le long d’une voie biologique différente, de sorte que les bactéries ont fabriqué du propane renouvelable prêt pour les moteurs, à la place des membranes cellulaires.
Leur but ultime est d’insérer ce système d’ingénierie dans des bactéries photosynthétiques, de façon à ce qu’un jour, le système convertisse directement l’énergie solaire en carburant chimique.
Les résultats de l’étude sont publiés dans la revue Nature Communications.
Le Dr Patrik Jones, du Département des sciences de la vie à l’Imperial College de Londres, a déclaré: « Bien que cette recherche en est à un stade très précoce, notre étude de preuve de concept prévoit une méthode de production d’énergie renouvelable d’un carburant qui était auparavant uniquement accessible dans les réserves fossiles.
Bien que nous ayons seulement produit de petites quantités jusqu’à présent, le carburant que nous avons produit est prêt à être utilisé dans un moteur tout de suite. Cela ouvre des possibilités pour l’avenir à une production durable de carburants renouvelables qui, pourrait d’abord compléter et remplacer les combustibles fossiles comme le diesel et par la suite, l’essence, le gaz naturel et le kérosène « .
Les scientifiques ont choisi de cibler le propane car il peut facilement s’échapper de la cellule comme un gaz, tout en exigeant peu d’énergie pour passer de l’état gazeux naturel en un liquide qui est facile à transporter, stocker et utiliser.
« Les combustibles fossiles sont une ressource limitée et à mesure que la population continue de croître, nous allons devoir trouver de nouvelles façons de répondre à la demande croissante d’énergie. C’est un défi important, cependant, de développer un processus renouvelable qui est peu coûteux et économiquement viable. Pour l’instant, les algues peuvent être utilisées pour fabriquer du biodiesel, mais ce n’est pas commercialement viable car la récolte et le traitement nécessitent beaucoup d’énergie et d’argent. Nous avons donc choisi propane, car il peut être séparé du processus naturel avec un minimum d’énergie et sera compatible avec l’infrastructure existante pour une utilisation facile « , a ajouté le Dr Jones.
En utilisation l’E. coli comme organisme hôte, les scientifiques ont interrompu le processus biologique qui transforme les acides gras en des membranes cellulaires. En arrêtant ce processus à un stade précoce, ils pourraient éliminer l’acide butyrique, un composé à l’odeur désagréable qui est un précurseur essentiel pour la production de propane.
Pour interrompre le processus, les chercheurs ont découvert une nouvelle variante d’une enzyme appelée thioesterase qui cible spécifiquement les acides gras et les libère du processus naturel. Ils ont ensuite utilisé une seconde enzyme bactérienne, appelée CAR, pour convertir l’acide butyrique en butanal.
Enfin, on ajoute une enzyme récemment découvert, oxygénase déformylation aldehyde (ADO), qui est connue pour créer naturellement des hydrocarbures, afin de former du propane.
Les précédentes tentatives d’utiliser l’enzyme ADO ont été décevantes car les scientifiques ont été incapables d’exploiter la puissance naturelle de l’enzyme afin de créer un carburant plus propre. Mais les scientifiques de l’Imperial College ont découvert qu’en stimulant l’ADO avec des électrons, qu’ils étaient en mesure d’améliorer sensiblement la capacité catalytique de l’enzyme, et finalement de produire du propane.
Le niveau de propane que les scientifiques ont produit est actuellement mille fois moins que ce qui serait nécessaire pour en faire un produit commercial, de sorte qu’ils travaillent maintenant à affiner leur procédé de synthèse nouvellement conçu.
Le Dr Jones a déclaré:. « Pour le moment, nous n’avons pas une compréhension complète de la manière dont exactement les molécules de carburant sont faites, nous essayons maintenant de savoir comment se déroule ce processus. J’espère qu’au cours des 5 à 10 prochaines années, nous serons en mesure de réaliser des procédés commercialement viables qui répondront durablement à nos besoins en énergie «
http://www3.imperial.ac.uk/newsandeventspggrp/imperialcollege/newssummary/news_2-9-2014-16-0-8
