Les nouvelles gouttelettes semi-synthétiques sont capables d’effectuer la photosynthèse, c’est-à-dire d’extraire le dioxyde de carbone de l’air en utilisant l’énergie solaire
La photosynthèse est l’une des réactions chimiques les plus utiles de la nature, il n’est donc pas surprenant que les scientifiques tentent souvent de l’imiter. Aujourd’hui, des chercheurs de l’Institut Max Planck ont développé une nouvelle façon de fabriquer des cellules vivantes hybrides synthétiques qui peuvent utiliser la photosynthèse pour éliminer le dioxyde de carbone de l’air grâce à l’énergie solaire.
De minuscules organites baptisés chloroplastes sont incorporés dans les feuilles des plantes. Ce sont les machines de la photosynthèse, qui absorbent la lumière du soleil et, en consommant l’eau et le dioxyde de carbone recueillis par la plante, créent des molécules que la plante peut utiliser pour produire de l’énergie.
Et maintenant, l’équipe de Max Planck a créé des milliers de chloroplastes artificiels. Dans ce cas, le but n’était pas tant la production d’énergie que l' »effet secondaire » d’éliminer le dioxyde de carbone de l’air.
Les chercheurs ont commencé par isoler les thylacoïdes – les parties actives des systèmes de photosynthèse d’une plante – des épinards. Ensuite, ils les ont associés à un module métabolique artificiel appelé cycle CETCH, composé de 18 biocatalyseurs qui peuvent convertir le dioxyde de carbone bien plus efficacement que les plantes seules.
Un diagramme montrant comment les nouvelles gouttelettes de photosynthèse semi-synthétique sont produites et étudiées dans un système micro fluidique
Et enfin, ces composants naturels et artificiels sont ensuite combinés en gouttelettes de la taille d’une cellule qui maintiennent tout ensemble. Cela se fait à l’aide d’un système micro fluidique qui met des gouttelettes d’eau dans un milieu qui est principalement du pétrole. Grâce à cette technique, l’équipe affirme que des milliers de ces gouttelettes peuvent être produites facilement et rapidement, en ajustant les capacités de certaines d’entre elles selon les besoins.
« Nous pouvons produire des milliers de gouttelettes équipées de manière identique ou nous pouvons donner des propriétés spécifiques à des gouttelettes individuelles », explique Tarryn Miller, auteur principal de l’étude. « Celles-ci peuvent être contrôlées dans le temps et l’espace par la lumière ».
Lors de tests, les chercheurs ont découvert que les gouttelettes de cette nouvelle conception liaient le dioxyde de carbone jusqu’à 100 fois plus rapidement que les autres systèmes de photosynthèse semi-synthétique.
D’autres systèmes de photosynthèse artificielle et hybride ont été mis à contribution pour réduire les niveaux de dioxyde de carbone dans l’atmosphère, ou pour produire de l’énergie, des médicaments et des carburants. Selon l’équipe, les gouttelettes de conception nouvelle pourraient à terme résoudre les mêmes problèmes.
https://www.mpg.de/14788928/0506-terr-138345-photosynthesis-in-a-droplet
