Une nouvelle forme de lumière provenant des bactéries

Publié le : 30 novembre 20238 mins de lecture

Les sources d’énergie alternatives font l’objet de recherches dans le monde entier. Aux États-Unis, trois étudiants de l’université du Wisconsin ont inventé une ampoule à partir de bactéries modifiées en laboratoire. Au Brésil, le mineur Alfredo Moser a utilisé des bouteilles de boissons gazeuses remplies d’eau et de chlore pour éclairer sa maison. Même dans des endroits très éloignés et à des stades de développement différents, les alternatives montrent une préoccupation croissante pour la réduction de la consommation d’énergie et ses conséquences sur la poche des consommateurs et sur l’environnement.

Le montant dépensé pour les ampoules électriques au Brésil représente 15 % de l’ensemble des dépenses. 25 la valeur de la facture énergétique, selon les informations de CPFL Energy accordées à l’Association de protection des consommateurs (1).

Lampe à bactéries

Une ampoule électrique fabriquée à partir de bactéries lumineuses semblait une idée surréaliste, jusqu’au projet Frontier Fellows de l’université du Wisconsin, aux États-Unis, qui vise à faire participer les étudiants à son Institut de la découverte. Trois étudiants ont eu l’idée de fabriquer une lampe biologique à partir d’une espèce génétiquement modifiée de la bactérie Escherichia coli, présente dans l’intestin des humains et des autres animaux à sang chaud.

En laboratoire, Michael Zaizen, Alexandra Cohen et Ana Elise Beckman ont l’intention de modifier l’ADN des bactéries pour qu’elles deviennent bioluminescentes. Sans cette altération, ils sont incapables d’émettre de la lumière. Ensuite, l’intention des chercheurs est de les assembler avec d’autres micro-organismes pour créer un petit écosystème à l’intérieur d’un récipient, assurant ainsi la durabilité de la lampe. Chaque micro-organisme joue un rôle important dans le recyclage des nutriments. Si seules des bactéries étaient présentes, elles ne survivraient pas et l’équipement cesserait de fonctionner.

Les chercheurs ne peuvent pas, encore, attester de la durée de vie des lampes, mais ils ont une prédiction. L’écosystème fermé a duré jusqu’à mille jours. Comme l’altération du gène, qui fait briller la bactérie E.coli, génère un stress supplémentaire, cela pourrait rompre l’équilibre. Sur la base de ce raisonnement, nous pensons que la lampe pourrait durer jusqu’à six mois, déclare Ana Elise Beckman dans une interview exclusive pour le portail NAMU.

Financement participatif

Bien que la main-d’œuvre scientifique soit complexe, les futurs utilisateurs du produit pourraient aider les développeurs. Pour promouvoir le projet, l’équipe a réalisé une vidéo expliquant le projet (2) et a adopté la stratégie du crowdfunding, qui consiste en une collecte de fonds en ligne, dans laquelle les particuliers peuvent donner n’importe quelle somme d’argent pour soutenir des projets qu’ils jugent intéressants.

Quitter le laboratoire

Les chercheurs américains prévoient de mener une nouvelle campagne pour collecter davantage de fonds et réaliser l’étude visant à créer l’écosystème fermé. La dernière étape consiste à associer les bactéries fluorescentes à l’écosystème fermé. Ensuite, en fonction du soutien financier que vous recevrez, vous pourrez modifier l’esthétique de la lampe, par exemple en y ajoutant différentes couleurs », prévoit l’équipe. Le groupe souhaite, également, créer des outils interactifs dans le produit, par exemple en utilisant la température des mains pour allumer ou éteindre la lampe.

Une fois prêt, le projet tend à se simplifier et l’objectif de l’équipe est de mettre à disposition un kit Biobulb afin que les gens puissent l’assembler chez eux. Vous enverriez un kit de démarrage contenant des échantillons des organismes et des ressources nécessaires à la croissance de l’écosystème. Une fois mélangée à de l’eau et placée dans un récipient hermétique, la lampe prenait vie. Et il semble que ce ne soit pas si loin.

Bactéries dans la maison

Avoir une lampe à bactéries chez soi semble intéressant, mais aussi quelque peu dangereux. Que se passe-t-il si la bouteille se casse et que des milliers de micro-organismes se répandent dans la pièce, ou pire, dans la chambre ? Les chercheurs affirment que les E.coli utilisés dans l’étude sont sûrs et incapables de provoquer des maladies.

Toutefois, le groupe n’a pas, encore, envisagé la possibilité que tous les foyers du monde, ou la plupart d’entre eux, installent ces produits, ce qui rend impossible de prédire si une utilisation à grande échelle présenterait un quelconque risque pour l’humanité. Pour l’instant, les prototypes utilisés en laboratoire semblent inoffensifs. Les étudiants ont expliqué au Portal NAMU que les lampes peuvent être jetées dans des décharges ordinaires, comme n’importe quel autre objet, sans causer de dommages supplémentaires à l’environnement.

Technologie et durabilité

Bien que les kits de démarrage Biobulb soient promis au public, la commercialisation de l’article n’est pas l’objectif principal de l’équipe. Dans un premier temps, ils souhaitent utiliser le projet à des fins éducatives. Les chercheurs ont l’intention de montrer au monde entier la capacité de la biologie synthétique à créer de nouvelles alternatives pour l’avenir et une lampe respectueuse de l’environnement. D’une part, Biobulb représente l’ensemble du domaine de la biologie synthétique, qui peut créer de nouvelles technologies et révolutionner la façon dont nous interagissons avec le monde qui nous entoure. D’autre part, vous espérez aider les gens à mieux comprendre les problèmes liés à l’énergie et la façon dont les nouvelles technologies peuvent apporter des solutions.

Et il ne parle pas seul. Plutôt que de créer un produit à usage commercial, vous voulez éduquer les gens sur ce qu’est la biologie synthétique et fournir un exemple inoffensif et respectueux de l’environnement de ce que ce nouveau domaine de la science a, à offrir. Cela pourrait constituer un outil extrêmement utile dans les régions du monde où l’éclairage est rare en raison des coûts financiers et du manque d’électricité.

Lumière en bouteille

Lorsque le pays a été confronté à une série de pannes d’électricité, le mécanicien a dû faire appel à sa créativité pour apporter de la lumière à sa maison. La solution, qui a reçu le nom de lumière en bouteille, n’est rien d’autre que des bouteilles en plastique de soda, d’eau et de chlore.

La lumière qui entre par le trou dans le plafond, où est fixée la bouteille, est réfractée par l’eau contenue dans le récipient et illumine l’environnement. La luminosité atteint entre 40 et 60 watts. Plus de dix ans après la première expérience, l’idée s’est répandue, dans le monde entier.

D’Uberaba au monde entier

Le plus grand avantage apporté par la lumière en bouteille est son faible coût de production et d’entretien. Comme il n’est pas relié au réseau électrique, il ne coûte pas un centime par mois. Il est, également, très facile de fabriquer une réplique du produit. Il suffit de remplir une bouteille d’eau et d’y ajouter deux cuillères à soupe de chlore. Le chlore ne contribue pas à la diffusion de la lumière, mais assure la transparence de l’eau. Il empêche la prolifération d’algues et d’autres micro-organismes qui pourraient rendre le liquide verdâtre avec le temps.

Le trou percé dans le toit doit être très précis, il est, donc, important de faire un moule avant de percer le toit. La bouteille doit être placée de manière à ce qu’un tiers soit à l’extérieur, en contact avec le soleil, et que deux tiers restent à l’intérieur de la chambre. Pour éviter l’égouttement pendant les saisons pluvieuses, Moser recommande de coller la « lampe » avec de la colle de résine et de remplir tous les trous.

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