Le pain invendu, une solution pour éliminer les combustibles fossiles de l'hydrogénation
L'hydrogénation est une réaction clé dans la fabrication de produits chimiques, mais elle est alimentée par de l'hydrogène issu de combustibles fossiles ; comment le pain invendu peut-il changer cela ?
Le pain rassis pourrait être la clé pour se passer des combustibles fossiles dans l'hydrogénation, l'une des réactions les plus utilisées dans l'industrie chimique, affirment des chercheurs de l'Université d'Édimbourg.
L'équipe a mis au point une formule microbienne monotope à bilan carbone négatif qui pourrait ouvrir de nouvelles perspectives pour la production biosourcée à partir de matières premières renouvelables et issues de déchets.
Un processus clé
L'hydrogénation est un procédé fondamental de la chimie moderne. Dans l'industrie, c'est une étape clé de la synthèse des produits pharmaceutiques, des produits chimiques fins, des carburants et des polymères, tandis que dans l'industrie agroalimentaire, elle permet de transformer les huiles végétales liquides en graisses solides plus stables.
Cependant, cette réaction dépend presque entièrement de l'hydrogène gazeux issu de combustibles fossiles. L'extraction et l'utilisation de ce gaz sont extrêmement énergivores, nécessitant des températures atteignant plusieurs centaines de degrés Celsius et des pressions comparables à celles des abysses océaniques.
Des bactéries vivantes pourraient fournir l'hydrogène nécessaire à l'hydrogénation, affirment des scientifiques du laboratoire Wallace de l'université. Ils ont nourri une souche courante d'E. coli, cultivée en laboratoire, avec des sucres extraits de pain rassis et en l'absence d'oxygène. En présence d'une faible quantité de catalyseur au palladium et d'un composé chimique cible, les E. coli ont produit suffisamment d'hydrogène pour réaliser l'hydrogénation dans des conditions douces et peu énergivores.
De plus, l'ensemble du processus se déroule dans un seul flacon scellé, à une température proche de la température ambiante, sans avoir recours à des combustibles fossiles ni à un apport externe d'hydrogène gazeux.
Rendre l'hydrogénation négative en carbone
Une analyse détaillée montre que l'utilisation de pain rassis comme matière première permet un procédé à bilan carbone négatif. Ce procédé évite également l'enfouissement ou l'incinération de ces déchets alimentaires, réduisant ainsi les émissions de gaz à effet de serre qui en découlent.
Le professeur Stephen Wallace, titulaire de la chaire de biotechnologie chimique à l'École des sciences biologiques de l'Université d'Édimbourg, explique : « L'hydrogénation est essentielle à une grande partie de l'industrie moderne, mais elle dépend encore presque entièrement de l'hydrogène issu de combustibles fossiles. Nous avons démontré que des cellules vivantes peuvent fournir directement cet hydrogène, en utilisant des déchets comme matière première, et ce, de manière à être réellement à bilan carbone négatif. »
Et cette approche ne se limite pas à la chimie alimentaire, ajoute-t-il : « L’hydrogénation est utilisée dans les secteurs pharmaceutique, de la chimie fine et des matériaux. La possibilité de réaliser ces réactions grâce à l’hydrogène microbien ouvre de nouvelles perspectives pour une production durable à grande échelle. »
L’équipe va désormais étendre son approche à une gamme plus large de produits de consommation courante et analyser différents hôtes microbiens afin de créer des souches qui rendent les catalyseurs métalliques obsolètes.
Référence de l'actualité
Les voies H2 natives permettent l'hydrogénation biocompatible des alcènes métaboliques chez les bactéries., Chimie naturelle, 2026.