De l’électricité tirée de l’air ? Cette bactérie a tout d’un game changer

• Une enzyme baptisée Huc permettrait de produire directement de l’électricité à partir de l’air
• Pour cela l’organisme est capable de capturer directement l’hydrogène contenu dans l’air ambiant avant de le convertir en électricité
• L’équipe à l’origine de la découverte imagine de petites fuel-cell basées sur Huc pour alimenter de petits dispositifs électroniques

Copmparée à d’autres types d’énergie, l’hydrogène n’est pas forcément l’énergie la plus en vogue en 2023 et pour cause : produire ce gaz est particulièrement inefficient, ressemble à un stockage d’énergie sous une autre forme, et les piles à combustible actuelles requièrent des métaux précieux pour fonctionner comme le platine et le palladium – disponibles en quantité trop limitées. Et on ne parle pas du problème du stockage à bord des véhicules, la taille de la cartouche pour les appareils électroniques plus petits, ou encore le problème du stockage pour délivrer de l’hydrogène dans des stations-service.

Bien sûr, des pistes sont tout de même explorées. D’un côté, certains producteurs cherchent à compenser l’inefficience de la production de l’hydrogène en utilisant des énergies renouvelables dans leur procédé d’hydrolyse. Tandis que d’autres explorent la production du gaz à partir de bactéries. Cette approche est sans doute la plus prometteuse pour délivrer l’hydrogène comme énergie viable à grande échelle. Toutefois, une équipe de chercheurs semble avoir trouvé encore mieux – tout du moins pour certaines applications.

Huc permet de produire directement de l’électricité à partir de l’air

Ces derniers étaient à la base pas forcément proches du sujet de la production d’hydrogène. On parle ici de travaux de recherche fondamentale menés par des chercheurs de l’Université de Monash. Qui en profitent au passage pour souligner l’importance du financement de la recherche fondamentale, qui par définition n’est pas de la recherche appliquée, et peut sembler avoir des visées obscures – tout en débouchant de temps en temps sur des innovations majeures.

A la base l’équipe s’intéressait simplement à la microbiologie environnementale, lorsqu’ils se sont intéressés à Mycobacterium smegmatis, un bacille connu depuis la fin du 19e siècle – et que nous portons en permanence sur nous. Ce qu’ils ont découvert les ont surpris : le bacille sécrète une enzyme qui consomme directement l’hydrogène contenu dans l’air, le combine avec d’autres éléments et produit des électrons en cours de route.

“Nous savions depuis assez longtemps que les bactéries peuvent utiliser directement l’hydrogène contenu dans l’air à l’état de traces comme source d’énergie leur permettant de croître et de survivre, y compris dans les sols de l’Antarctique, les cratères volcaniques, et le fond des océans. Mais on ne savez pas qu’elles pouvaient [générer directement de l’électricité], jusqu’à maintenant”, expliquent les chercheurs dans un papier publié dans la revue Nature.

Première application : les petits appareils électroniques

L’hydrogène pur ne constitue que  0,00005 % de l’atmosphère. Mais l’enzyme Huc est tout de même capable de le capter facilement et de le transformer en électricité. Mycobacterium smegmatis capte environ 77 millions de tonnes d’hydrogène chaque année dans l’air. Or, grâce à Huc, elles sont capables de casser les molécules de dihydrogène et de former une chaîne de transport d’électrons – une sorte de circuit électrique – à l’intérieur de la cellule.

Le plus fou, c’est que contrairement à notre hydrogène actuel, Huc permet une production d’énergie “extrodinairement efficiente” : “contrairement toutes les autres enzymes connues et catalyseurs chimuques, Huc consomme l’hydrogène même lorsque la pression du gaz est sous ses niveaux atmosphériques – dès qu’il compose 0,00005 % de l’air que nous respirons”. Huc est très stable, et peut donc être stocké pendant de longues périodes.

Il promet de créer de petites “batteries” perpétuelles, capables de toujours générer de l’électricité en la captant dans l’atmosphère. En prime Huc n’est ni détruit par le froid, ni par la chaleur (jusqu’à 80 °C). Il ne s’agit pas vraiment d’utiliser cette enzyme dans des appareils trop gourmands en énerge comme les voitures électriques, en tout cas dans un premier temps. Toutefois, Huc pourrait devenir une source d’énergie perpétuelles dans de petits dispositifs : horloges, éclairages à LED, petits ordinateurs…

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