L’augmentation des gaz à effet de serre et la crise climatique qui en résulte incitent les scientifiques à sortir des sentiers battus en matière de séquestration du dioxyde de carbone. Les chercheurs ont créé une peinture contenant des cyanobactéries vivantes qui produisent de l’oxygène et captent le dioxyde de carbone et qui résistent également aux environnements extrêmes, ce qui signifie que la nouvelle peinture pourrait être utilisée dans divers domaines, y compris l’espace.
Nous avons déjà vu des cyanobactéries, ou algues bleu-vert, être proposées comme éléments constitutifs de nouveaux matériaux verts en raison de leurs propriétés photosynthétiques.
Les cyanobactéries fixent le dioxyde de carbone par photosynthèse et le transforment en composés organiques. Ils peuvent photosynthétiser efficacement même dans des environnements difficiles. De plus, ils poussent rapidement et peuvent dans la plupart des cas être génétiquement modifiés.
Des chercheurs de l'Université de Surrey au Royaume-Uni ont développé une peinture à base d'eau qui produit de l'oxygène et absorbe le dioxyde de carbone, contenant un type de cyanobactérie, qu'ils appellent « peinture verte vivante ».
Suzie Hingley-Wilson, auteur correspondant de l'étude, a déclaré : « Avec l'augmentation des gaz à effet de serre dans l'atmosphère, en particulier le dioxyde de carbone, et les inquiétudes concernant les pénuries d'eau dues à la hausse des températures mondiales, nous avons besoin de matériaux innovants, respectueux de l'environnement et durables. Des biorevêtements mécaniquement robustes et prêts à l'emploi (ou « revêtements vivants ») peuvent aider à relever ces défis en réduisant la consommation d'eau dans le processus de bioréacteur, souvent gourmand en eau.
Les chercheurs ont entrepris d'immobiliser les cyanobactéries métaboliquement actives dans un revêtement poreux mais mécaniquement rigide, leur permettant de fixer le carbone et de produire de l'oxygène. Ils ont comparé trois types de cyanobactéries et ont découvert que Chroococcidiopsiscubana était la plus performante. C. cubana est une souche « extrémophile », ce qui signifie qu'elle peut résister à des températures et pH extrêmes, à des concentrations élevées de sel, à des environnements arides et aux radiations.
Le processus de recherche est relativement simple. Les chercheurs ont immobilisé les cyanobactéries dans un biorevêtement constitué de particules de polymère dans de l'eau, qui a ensuite été complètement séché et réhydraté. Ils ont constaté que par rapport aux autres espèces utilisées, Chroococcidiopsis restait viable et que sa production d'oxygène augmentait régulièrement, culminant à 0,4 gramme d'oxygène par gramme de biomasse et par jour. Un mois de mesures continues de l'oxygène dissous n'a montré aucun signe de diminution de son activité. Ils ont estimé la capture du carbone à 0,31 gramme de dioxyde de carbone par gramme de biomasse et par jour.
Les chercheurs affirment que leurs résultats suggèrent que les cyanobactéries extrémophiles sont des candidats idéaux pour les biorevêtements et autres biotechnologies, y compris dans l'espace.
Simone Krings, première auteure de l'étude, a déclaré : « Les cyanobactéries photosynthétiques ont une capacité extraordinaire à survivre dans des environnements extrêmes, tels que la sécheresse et des niveaux élevés de rayonnement ultraviolet. Cela en fait des candidats potentiels pour la colonisation de Mars. »
Les recherches futures porteront sur l’optimisation de l’utilisation de cette souche cyanobactérienne comme biorevêtement.
La recherche a été publiée dans la revue Microbiology Spectrum.