Une nouvelle étude internationale révèle une enzyme qui convertit l’air en énergie

Dans une recherche publiée dans « Nature », des scientifiques australiens ont extrait l’enzyme responsable de l’utilisation de l’hydrogène atmosphérique à partir de bactéries appelées « Mycobacterium smegmatis ». Ils ont démontré que l’enzyme « Huc » transforme l’hydrogène gazeux en courant électrique.

Par Guilherme Castro Sousa

L’hydrogène est un gaz extrêmement rare dans l’atmosphère terrestre Photo : Roman/Pixabay

Dans un article publié dans la revue nature, Des chercheurs de l’Institut de biomédecine de l’Université Monash de Melbourne, en Australie, ont découvert une enzyme qui utilise l’hydrogène atmosphérique pour produire de l’énergie. L’équipe a produit et analysé l’enzyme consommatrice d’hydrogène à partir d’une bactérie commune du sol, la Mycobacterium smegmatis.

Les bactéries capables de produire de l’énergie à partir d’hydrogène sont courantes dans la nature et connues de longue date. Cependant, il s’agit de l’une des premières études capables d’identifier l’une des enzymes responsables de ce processus, nommée Mycobacterium smegmatis hydrogénase Huc. En cultivant la bactérie en laboratoire, les chercheurs ont pu extraire le hydrogénase putain et cartographier sa structure moléculaire. A l’état pur, l’enzyme était capable de créer de l’électricité dans des concentrations infimes d’hydrogène.

Henrique Eisi Toma – Photo : Pedro Bollé / USP Images

Selon Henrique Eisi Toma, professeur à l’Institut de chimie (IQ) de l’USP, la découverte aide à comprendre le métabolisme de ces « bactéries impressionnantes ». De l’avis du spécialiste, qui n’a pas participé à l’étude, ils se distinguent par l’utilisation du gaz hydrogène comme source d’énergie. Ce n’est pas un hasard si l’hydrogène est un gaz extrêmement rare dans l’atmosphère terrestre. Le professeur explique que, « dans un ballon d’un mètre de volume, avec 1 000 litres de gaz, la quantité d’hydrogène équivaudrait à un grain de pois ».

Un autre élément important de la découverte est la capacité de ces bactéries à sélectionner l’hydrogène plutôt que l’oxygène atmosphérique. La structure de l’enzyme putain il est capable de « prendre de l’hydrogène, d’extraire son énergie, de transformer l’hydrogène en un composé chimique et de l’utiliser pour rester en vie ». Le professeur souligne également qu’en plus d’être plus rare que l’oxygène, l’hydrogène est beaucoup moins énergétique.

En capturant l’hydrogène atmosphérique, ces bactéries sont capables de l’utiliser dans un processus similaire à la respiration de l’oxygène. Le professeur dit que « le l’hydrogénase va activer tout le cycle des biomolécules, semblable à ce qu’on a dans la chaîne respiratoire, ce serait comme dire qu’elle respire de l’hydrogène ».

Selon les auteurs de l’article, les putain c’est une « batterie naturelle » qui produit un courant électrique soutenu à partir d’air ou d’hydrogène ajouté. Et, bien que la recherche n’en soit qu’à ses débuts, la découverte a un potentiel considérable pour le développement de petits appareils à air comprimé, par exemple, comme alternative aux appareils à énergie solaire.

Enfin, le professeur Toma explique également que le putain est liée à l’étude d’autres enzymes bactériennes, en particulier la nitrogénase. Cette enzyme est capable de produire de l’énergie à partir de l’azote, générant de l’ammoniac et de l’hydrogène comme sous-produits. Selon lui, l’équilibre atmosphérique dépend de la capacité de l’hydrogénase à capter l’excès d’hydrogène présent dans l’atmosphère, « elle consomme tout excès d’hydrogène qui vient de l’atmosphère ».