11/08/2011 - De grandes concentrations d'hydrogène servent de source d'énergie à des processus symbiotiques.

Menéame

Des chercheurs du Max Planck Institute of Marine Microbiology et du Center for Marine Environmental Sciences (MARUM) ont découvert des moules qui hébergeaient des cellules de combustible sous forme de bactéries symbiotiques, utilisant l’hydrogène comme source d’énergie. Ses résultats, publiés dans l’édition actuelle de 'Nature', suggèrent que la capacité d’utiliser l’hydrogène comme source d’énergie est très répandue dans le type de symbiose qui se produit dans les évents hydrothermaux.

 La recherche de nouvelles sources d’énergie pour répondre aux besoins croissants de l’humanité est aujourd'hui un sujet d’intérêt majeur. Dans ce contexte, les cellules à combustible alimentées en hydrogène sont considérées comme l’une des alternatives d’énergie propre les plus prometteuses. Cependant, alors que les efforts intenses de recherche dans ce domaine se sont concentrés sur le développement de moyens de tirer parti de l’énergie de l’hydrogène pour produire du combustible, la cellule de combustible d’hydrogène est passée inaperçue. Jusqu'à maintenant.

Ainsi, les experts ont mis l’accent sur les fumeurs hydrothermaux, qui se forment dans des centres d’expansion océaniques où les plaques tectoniques s’éloignent en créant une nouvelle écorce en raison du magma qui surgit depuis les profondeurs de la Terre. Lorsque l’eau de mer interagit avec la roche chaude et le magma, elle est surchauffée, dissolvant des minéraux de l’écorce terrestre. Ces fluides chauds contiennent des composés inorganiques tels que le sulfure d’hydrogène, l’ammonium, le méthane, le fer et l’hydrogène.

Les organismes vivant dans les évents hydrothermaux rouillent ces composés inorganiques pour obtenir l’énergie nécessaire pour créer des matières organiques à partir du dioxyde de carbone. Contrairement à ce qui se passe à la surface, où la lumière du soleil fournit de l’énergie pour la photosynthèse, dans les profondeurs sombres de la mer, les produits chimiques inorganiques fournissent de l’électricité pour la vie grâce à un processus appelé chimiosynthèse.

Lorsque les sources hydrothermales ont été découvertes il y a plus de 30 ans, les chercheurs ont été surpris de découvrir qu’elles étaient habitées par des communautés luxuriantes d’animaux tels que les vers, les mollusques et les crustacés, dont la plupart étaient totalement inconnus pour la science jusqu'alors. Les premiers scientifiques à étudier ces animaux ont rapidement réalisé que la clé de leur survie réside dans leur association symbiotique avec les microbes chimiosynthétiques, plantes d’énergie vivant avec les animaux des évents hydrothermaux.

Jusqu'à présent, on ne connaissait que deux sources d’énergie capables de produire de la chimiosynthèse par les bactéries symbiotiques des fumeurs hydrothermaux: le sulfure d’hydrogène et le méthane. "Nous avons maintenant découvert une troisième source d’énergie," a déclaré la directrice de la recherche, Nicole Dubilier.

L’étude a commencé dans les cheminées hydrothermales de Logatchev, à 3000 mètres de profondeur dans la dorsale atlantique, une chaîne sous-marine à mi-chemin entre les Caraïbes et les îles du Cap-Vert. Les concentrations d’hydrogène les plus élevées jamais mesurées dans les cheminées hydrothermales ont été enregistrées lors d’une série d’expéditions de recherche à Logatchev.

Dubilier a indiqué que "les calculs montrent que dans ces évents hydrothermaux, l’oxydation de l’hydrogène pourrait fournir 7 fois plus d’énergie que l’oxydation du méthane et jusqu'à 18 fois plus que l’oxydante des sulfures."

Dans les branchies de la moule d’eau profonde Bathymodiolus puteoserpentis, l’un des animaux les plus abondants de Logatchev, les chercheurs ont découvert qu’une symbiose qui rouille le soufre était également capable d’utiliser l’hydrogène comme source d’énergie. Pour localiser ces cellules à combustible à moteur à hydrogène dans les moules, les chercheurs ont déployé deux submersibles d’eau profonde, le MARUM-QUEST du MARUM à l’Université de Brême et le KIEL 6000 de l’IFM-GEOMAR à Kiel.

Avec l’aide de ces submersibles entraînés par la télécommande, ils ont prélevé des échantillons de moules de lieux qui s’étendent à des kilomètres de la surface de la mer. Leurs expériences sur les navires à l’aide d’échantillons vivants ont montré que les moules consomment de l’hydrogène. Une fois les échantillons arrivés au laboratoire au sol, ils ont identifié, par des techniques moléculaires, l’hydrogénase symbiotique du mejillon, l’enzyme clé pour l’oxydation de l’hydrogène.

Les bancs de moules à Logatchev occupent une superficie de centaines de mètres carrés et contiennent un nombre estimé à un demi-million d’exemplaires. "Nos expériences montrent que cette population de moules pourrait consommer jusqu'à 5000 litres d’hydrogène par heure," affirme le docteur Frank Zielinski, qui a collaboré à la recherche.

Un total de 105 estudiantes de Ingeniería de la Universidad Pública de Navarra (UPNA) participaron los días 2 y 3 de octubre en la quinta edición del Navarra Talent Challenge, una iniciativa que les enfrentó durante 24 horas a ocho desafíos reales planteados por empresas industriales de Navarra. El certamen, impulsado en el marco de la Cátedra Colegio de Ingenieros...

Madrid se convertirá los próximos 28 y 29 de octubre en punto de encuentro internacional de la ingeniería y las infraestructuras con la celebración del World Infrastructure Forum (WIF), una cumbre que reunirá a más de 350 líderes procedentes de más de 40 países y a más de 50 ponentes para analizar los grandes desafíos que determinarán el futuro de...

Smart City Expo World Congress 2026(SCEWC) es el evento internacional más influyente sobre innovación urbana y ciudades inteligentes. Se celebra del 3 al 5 de noviembre de 2026 en el recinto Gran Via de Fira Barcelona, bajo el lema "Urban Solutions. Real Impact". El congreso reúne a más de 27.000 profesionales, 1.100 expositores y 600 expertos globales de 130 países...

Mateu Oliver Montserrat, vicepresidente segundo del Consejo General de Colegios Oficiales de Ingenieros Industriales (CGCOII) y decano del Colegio Oficial de Ingenieros Industriales de Baleares, ha sido elegido presidente de EUREL, la organización europea que reúne a asociaciones profesionales de ingeniería y promueve la cooperación entre sus miembros y la representación de la profesión ante las instituciones europeas. La elección...

La décision de la Haute Cour de Xustiza de Galicia (TSXG) d'appliquer la doctrine de la Cour suprême et de rejeter le recours formé contre les autorisations préalables et de construction du parc éolien Bustelo a été le grand protagoniste de l'ouverture de la XIII Journée éolienne Wind Galicia 2026, dans le cadre du forum Energy Days Une information qui...