La bioluminescence peut être une alternative durable pour éclairer les environnements urbains – #Jornal da USP

Par Ana Paula Medeiros

O le monde pense toujours à de nouvelles alternatives énergétiques plus durables à télécharger coûts de production et maintenir la stabilité des actifs naturels. C’est même une proposition de la ville française de Rambouillet, qui entend utiliser la lumière issue de la bioluminescence des bactéries pour l’éclairage. Pour cela, les bactéries marines Aliivibrio fischeri seront stockés à l’intérieur de tubes remplis d’eau salée, comme un aquarium bleu vif.

Cassius Vinicius Stevani, professeur à l’Institut de chimie de l’USP et spécialiste de la bioluminescence, explique que l’émission de lumière par ces organismes se fait par une réaction chimique entre l’enzyme luciférase et un substrat appelé luciférine : « La réaction est similaire à celle de la « combustion de l’air » . . Parce que la luciférine, en présence d’oxygène, est oxydée et, au cours de ce processus, de la lumière est émise.

La bioluminescence peut être observée dans de nombreux organismes dans la nature, des plus primitifs, tels que les bactéries et les champignons, aux organismes plus développés, tels que les mollusques et les poissons. Selon le professeur, l’intensité de la lumière émise lors du processus de bioluminescence dépend de l’organisme en question et de la réaction chimique en cause. Dans le cas des bactéries, pour « éteindre les lumières », le pompage de l’air est coupé et elles sont placées dans un état anaérobie, dans lequel la bioluminescence n’est pas produite.

« Les champignons, par exemple, émettent une lumière verte dont l’intensité est bien inférieure à celle des lucioles. Cependant, les lucioles clignotent, elles ne continuent pas à émettre [luz] tout le temps, contrairement aux champignons. D’autres organismes, comme les bactéries et les dinoflagellés, peuvent émettre de la lumière plus longtemps et avec une intensité encore supérieure à celle des champignons, mais toujours inférieure à celle des lucioles », explique-t-il.

Durabilité

Sandra Rey, fondatrice de la startup Glowee, qui est à l’origine du projet à Rambouillet, a déclaré, dans une interview à la BBC, que le processus de fabrication de ce type d’énergie consomme moins d’eau que la fabrication de lampes à LED et libère moins de dioxyde de carbone, en plus le liquide étant biodégradable.

Selon Stevani, la consommation d’eau, dans ce cas, a à voir avec l’entretien de l’organisme, ainsi que de tout être vivant. De plus, la réaction chimique est libérée sous forme de lumière et, dans ce processus, du dioxyde de carbone est libéré. Comme la bioluminescence est générée par des processus biochimiques qui font partie du métabolisme normal de l’organisme, le volume généré est beaucoup plus petit.

Déjà Les lampes à LED proviennent de centrales hydroélectriques, qui dépendent d’une grande quantité d’eau pour leur fonctionnement. Mais le professeur de l’Institut de l’énergie et de l’environnement de l’USP, Pedro Luiz Côrtes, affirme que la LED est toujours une alternative plus durable par rapport aux lampes à incandescence ou fluorescentes, car elles utilisent l’électricité plus efficacement. Pourtant, il soutient l’argument selon lequel les ampoules LED ne sont pas biodégradables. Par conséquent, ils ne doivent pas simplement être relâchés dans la nature.

Selon la société Glowee, les lampes à bactéries utilisent également moins d’électricité pour fonctionner que les LED, bien que les ampoules produisent moins de lumens. — flux lumineux — que la plupart des lampes LED modernes. Comme l’illustre Côrtes, « le lumen est une unité de mesure qui nous donne l’intensité de la lumière, […] la capacité d’éclairage ». C’est un avantage des lampes à LED, car les lampes consomment peu de watts — puissance énergétique — sont capables de générer un plus grand flux lumineux, un facteur qui rend une telle solution plus durable.

Défis pour la mise en œuvre

Pour l’instant, l’intensité de la lumière produite par les bactéries ne dure que des jours ou des semaines jusqu’à ce qu’elles demandent plus de nutriments, et elle n’est toujours pas aussi forte que les lumières LED, qui sont soumises à différentes températures et pressions.

Un autre obstacle à la mise en œuvre à grande échelle de la bioluminescence pour éclairer les villes est que ce phénomène dépend de la température de l’environnement, un facteur qui sera un obstacle majeur en hiver. Comme le dit Stevani, la température est liée à la vitesse, et celle-ci est liée à l’émission de lumière : « Lorsque la température est plus élevée, la vitesse de réaction est plus élevée et, par conséquent, il y a une plus grande émission de lumière. Lorsque la température est plus basse, la vitesse de réaction est plus faible et il y a moins d’émission de lumière.

Pour le spécialiste, utiliser la bioluminescence pour créer des ambiances cosy au lieu de l’éclairage urbain, comme les lampadaires, est possible. Mais il reste encore d’autres problèmes à résoudre, comme le fait que les bactéries libèrent des composants toxiques dans les récipients dans lesquels elles sont disposées. « Les bactéries se développent et génèrent des toxines. Et cela doit être débogué, car sinon, toutes les bactéries finissent par mourir », précise Stevani.

Il cite également un projet de développement de pétunias bioluminescents, qu’il juge plus viables, notamment pour l’éclairage des lieux urbains. « La différence, c’est que vous n’avez rien à faire. Il suffit de laisser pousser la plante, d’effectuer la photosynthèse et elle s’entretient, contrairement au système bactérien », révèle-t-il.