Divulgation Cosmique

Utiliser une bactérie productrice de carburant pour voyager dans l’espace

Les scientifiques ont compris à quel point il est facile d’organiser une mission vers Mars ou toute autre planète, en fournissant aux astronautes de l’oxygène et du carburant.

Une équipe néerlandaise a démontré comment une bactérie primitive a développé un cocktail de protéines capable de produire naturellement une substance utilisée comme carburant pour les vaisseaux spatiaux.

Voici quelques années, la bactérie Kuenenia stuttgartiensis avait déjà époustouflé les biologistes lorsqu’ils avaient découvert qu’elle savait convertir l’ammonium, un polluant contenu dans l’eau, en azote gazeux, sans avoir recours à l’oxygène.

Ce type de bactéries, dites « annamox », pourraient produire 30 à 50% de l’azote de l’atmosphère terrestre et intéressent vivement les océanologues, climatologues et spécialistes du traitement des eaux usées. Ces derniers les utilisent d’ailleurs désormais dans les stations d’épuration.

L’équipe du Pr Mike Jetten, microbiologiste à l’Université Radboud de Nimègue (Pays-Bas), vient d’expliquer comment K. stuttgartiensis utilisait également l’ammonium pour produire de l’hydrazine (N2H4), un composé chimique utilisé comme carburant dans les fusées.

« Y parvenir n’a pas été facile. Nous avons dû utiliser un grand nombre de nouvelles méthodes expérimentales. Mais nous avons fini par isoler le mélange de protéines responsables de la production d’hydrazine, une mixture d’un rouge ravissant », explique le Pr Jetten dans un communiqué.

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« Au début nous n’avons pas réussi à produire de l’hydrazine. Il a fallu que nous rajoutions une protéine supplémentaire qui +capture+ le carburant, et maintenant ça fonctionne », ajoute le chercheur qui publie sa découverte dimanche dans la revue scientifique Nature.

« La Nasa était curieuse de savoir comment on pouvait faire du carburant pour fusées à partir de composés azotés, qu’on trouve en grandes quantités dans l’urine par exemple », poursuit Mike Jetten. « Malheureusement, on n’en produit que de petits volumes, pas de quoi envoyer une fusée sur Mars », tempère-t-il.

Les biologistes néerlandais sont actuellement en train d’étudier plus précisément la structure du cocktail de protéines utilisé par la bactérie et espèrent pouvoir ainsi doper sa production.

L’hydrazine est également utilisée dans des piles à combustibles développées par le constructeur automobile japonais Daihatsu, une technique qui a l’avantage de ne pas nécessiter de métaux rares et coûteux, comme le platine.


Le fabricant d’automobiles japonais Daihatsu a mis au point une pile à combustibles fonctionnant à l’hydrazine. Photo AFP

La colonisation de Mars

Les vaisseaux, selon le concept, seront équipés de réacteurs spéciaux, qui recevront la lumière du soleil et du dioxyde de carbone. Les réacteurs contiendront également des cyanobactéries. Ce seront eux qui produiront du carburant et de l’oxygène.

Ce processus, selon les calculs des chercheurs, sera plus efficace (32 %) que la construction d’une usine chimique sur Mars pour produire de l’oxygène.

Selon Matthew Realff, l’un des auteurs de l’étude, il est nécessaire de vérifier si les cyanobactéries peuvent être cultivées dans les conditions de Mars.

Le fait est que l’absence d’atmosphère sur la planète rouge peut perturber le processus, car l’effet du rayonnement ultraviolet sur la surface de Mars dans de telles conditions est plus fort. Une grande quantité de rayonnement ultraviolet est nocive pour les cyanobactéries.


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