Une découverte de l’université d’État de l’Ohio pourrait un jour permettre de produire des granulés de plastique comme ceux-ci sans recourir aux combustibles fossiles

Le plastique est un matériau dont l’empreinte écologique est très importante, depuis les minuscules particules qui polluent l’océan jusqu’à la production initiale qui permet d’assembler le tout. Les scientifiques qui s’intéressent aux étapes initiales de ce processus ont fait une percée qui pourrait ouvrir la voie à des formes de production de plastique plus respectueuses de l’environnement, avec la découverte d’un système bactérien qui génère l’un des principaux éléments constitutifs du matériau par son processus métabolique naturel.

La recherche a été menée par des scientifiques de l’université d’État de l’Ohio et se concentre sur l’éthylène chimique, qui est utilisé comme point de départ dans la production de presque tous les plastiques.

Pour s’en procurer, les fabricants utilisent actuellement des composants du pétrole brut ou du gaz naturel qui sont extraits par un processus à forte intensité énergétique, mais des recherches récentes ont commencé à orienter les scientifiques vers des options plus durables. On a découvert que certaines bactéries produisent de l’éthylène, mais le procédé qu’elles utilisent a besoin d’oxygène pour fonctionner, ce qui pose un problème, comme l’explique Robert Tabita, auteur principal de la nouvelle étude, dans l’État de l’Ohio.

« L’oxygène et l’éthylène sont explosifs, ce qui constitue un obstacle majeur à leur utilisation dans la fabrication », explique Robert Tabita. « Mais le système bactérien que nous avons découvert pour produire de l’éthylène fonctionne sans oxygène et cela nous donne un avantage technologique important ».

Robert Tabit et son équipe ont étudié l’espèce bactérienne Rhodospirillum rubrum, et ont découvert que, comme elle métabolisait le soufre, elle produisait naturellement de l’éthylène. En creusant les mécanismes qui se cachent derrière cela, l’équipe a identifié un groupe de protéines et de nouvelles réactions métaboliques qui ont conduit à la production d’une quantité d’éthylène étonnamment importante.

« C’est un résultat que nous ne pouvions pas prévoir en un million d’années », explique Robert Tabita. « Reconnaissant l’importance industrielle et environnementale de l’éthylène, nous nous sommes lancés dans ces études en coopération, et avons ensuite découvert un système enzymatique complexe totalement nouveau. Qui l’aurait cru ? »

La recherche en est encore à ses débuts, l’équipe n’ayant étudié le processus qu’en laboratoire jusqu’à présent. Mais avec la découverte de cette nouvelle source naturelle d’un élément de base important pour les plastiques, les chercheurs espèrent qu’elle pourrait conduire à des formes de production de plastiques plus respectueuses de l’environnement qui éliminent totalement les combustibles fossiles.

« Nous avons peut-être franchi un obstacle technologique majeur à la production d’une grande quantité de gaz éthylène qui pourrait remplacer les sources de combustibles fossiles dans la fabrication des plastiques », déclare l’auteur principal de l’étude, Justin North. « Il reste beaucoup de travail à faire pour développer ces souches de bactéries afin de produire des quantités industrielles importantes de gaz éthylène. Mais cela ouvre la porte ».

https://science.sciencemag.org/content/369/6507/1094

https://news.osu.edu/a-new-method-for-making-a-key-component-of-plastics/