Des bactéries accélèrent l’élimination du CO2 par l’olivine

Plusieurs kilogrammes de sable d’olivine verte reposaient sous de l’eau de mer brute du port de Boston, tandis que des bactéries modifiées circulaient en continu dans des bioréacteurs pilotes. À la fin des essais en régime permanent, le système absorbait 0,5 gramme de CO2 atmosphérique par jour — un faible volume, mais une démonstration mesurable d’un processus qui se déroule habituellement sur des temps géologiques.

L’équipe de l’Institut Wyss de l’université Harvard, de la Harvard Medical School et de la Doerr School of Sustainability de Stanford a modifié Alteromonas macleodii, une bactérie marine très répandue. Sa cible était l’olivine, un minéral silicaté dont la dissolution peut éliminer le dioxyde de carbone de l’atmosphère : dans l’eau, le carbone devient du bicarbonate, tandis que la roche libère du magnésium, du fer et des silicates.

L’obstacle était la rouille. Le fer libéré pendant l’altération s’oxyde et forme une couche à la surface du minéral, ce qui ralentit la dissolution. Certaines bactéries produisent naturellement des sidérophores — des molécules qui se lient au fer oxydé et le maintiennent en solution — mais cessent d’en produire une fois qu’elles disposent de suffisamment de fer pour se développer. Les chercheurs ont reprogrammé A. macleodii pour qu’elle continue à produire ces molécules, quel que soit le niveau de fer environnant. Dans les réacteurs, cette modification a accéléré l’altération de l’olivine d’un facteur 2,6 par rapport aux conditions témoins.

Et concrètement ? Le résultat offre une piste pour traiter de l’eau de mer et des ressources minérales dans de plus grands bassins, similaires à ceux utilisés dans les stations d’épuration. Un tel système pourrait pomper de l’eau de mer non traitée à travers les bassins avant de rejeter dans l’océan une eau alcaline contenant le carbone capturé. Il ne s’agit pas encore d’un déploiement industriel : les chercheurs doivent toujours identifier des sources de silicates et d’autres ressources économiquement viables, tout en étudiant la possibilité de récupérer des métaux pendant la séquestration du carbone.

L’équipe a également réalisé une analyse du cycle de vie des composantes biologiques, géologiques et chimiques du système afin d’identifier les conditions nécessaires à une élimination nette du carbone à l’échelle industrielle. Le projet pilote établit le principe de fonctionnement et son effet mesuré ; sa capacité à assurer une élimination nette du carbone de manière économique à plus grande échelle reste une question de recherche ouverte.