Des arbres génétiquement modifiés qui ont été croisés avec des algues bioluminescentes pourraient-ils être la source d’éclairage sans émissions de l’avenir ?

Si vous étiez à San Diego la semaine dernière et que vous vous trouviez sur la plage un soir, vous auriez pu voir l’océan briller d’une nuance de bleu électrique lorsque que des algues bioluminescentes fleurissaient : un phénomène naturel relativement rare.

Dans un laboratoire au Danemark, des chercheurs tentent d’isoler les gènes qui font briller les microalgues dans un autre but : les lampadaires naturels potentiels.

« Si les gènes pouvaient être modifiés et ajoutés aux arbres, disent-ils, il serait possible pour les arbres de remplacer l’éclairage public standard. « Nous pourrions essayer de remplacer une partie de cet éclairage par des lumières conventionnelles consommatrices d’électricité par une façon plus naturelle de créer de la lumière « , explique Kristian Ejlsted, PDG d’Allumen, une nouvelle startup basée près de Copenhague.

[Image : Allumène IVS].

Ejlsted a commencé à faire des recherches sur les algues bioluminescentes alors qu’il était étudiant à l’Université technique du Danemark, et sa jeune entreprise vend maintenant des trousses contenant les algues que les enseignants peuvent utiliser pour expliquer visuellement la photosynthèse, la respiration et d’autres processus naturels dans les cours de sciences. Un autre produit, à usage domestique, sera un peu comme une lampe à lave, avec des algues vivant dans un mélange d’eau salée et d’éléments nutritifs, prenant le soleil pendant la journée et rayonnant la nuit. Mais Ejlsted s’intéresse surtout au plus grand potentiel des gènes qui font briller les algues.

Les dizaines de milliers de lampadaires dans les grandes villes peuvent constituer, dans certains cas, la plus grande partie des factures d’énergie de la ville. Au cours de la dernière décennie, les villes sont passées d’une technologie plus ancienne aux luminaires à LED ; à Los Angeles, par exemple, où la ville a commencé à remplacer ses plus de 200 000 lampadaires par des LED en 2013, elle a réduit de plus de 63 % la consommation d’énergie pour les luminaires, économisant ainsi près de 10 millions de dollars par an sur les factures d’énergie et d’entretien. Mais les lumières sont toujours une source majeure d’émissions.

« Au Danemark, presque tous les lampadaires sont maintenant remplacés par des luminaires à LED « , explique M. Ejlsted. « C’est une énorme chose en ce moment, et cela va permettre d’économiser beaucoup d’énergie. Mais le fait est qu’ils utilisent encore de l’électricité – ils en utilisent un peu moins, mais c’est toujours de l’électricité, et elle provient toujours de la combustion de combustibles fossiles. ‘

L’avantage réel de passer à un système biologique est que les algues, par exemple, ou la plante, n’ont besoin que de CO2, de lumière du soleil et d’un peu d’eau ».

L’entreprise n’est pas la première à explorer l’idée de plantes et d’arbres lumineux.

Un projet Kickstarter, l’usine Glowing Plant, a permis d’amasser près d’un demi-million de dollars, mais plus tard, ils ont dit aux investisseurs de fonds qu’ils avaient échoué dans leur quête de créer génétiquement de petites plantes capables de briller. Une équipe de chercheurs du MIT a incorporé des nanoparticules avec une enzyme provenant des lucioles dans les plantes, créant une faible lueur. En France, le biologiste Pierre Calleja expérimente avec des prototypes de lampes remplies de microalgues luminescentes. Le designer Daan Roosegaarde a également expérimenté l’idée d’arbres phosphorescents.

« Tout projet comme celui-ci présente des défis éthiques », déclare Dimitri Deheyn, chercheur à la Scripps Institution of Oceanography. « Le problème reste le même en ce qui concerne l’éthique de l’utilisation d’arbres génétiquement modifiés « , dit-il. « Que deviennent les animaux et les plantes qui les entourent, s’enrichissent mutuellement ou se nourrissent d’eux ? »

Les projets sont aussi loin de la réalité. Eljsted, qui continue de travailler avec les chercheurs de l’université, croit que les gènes pertinents dans les microalgues qu’il étudie peuvent être trouvés relativement rapidement. « Je pense que nous sommes très près de l’obtenir « , dit-il. Mais plusieurs étapes plus compliquées devraient également se produire pour que ce gène fonctionne comme il se doit dans un arbre. La lumière bleue peut aussi ne pas être assez brillante, sans plus de réglages, pour remplacer les LEDs.

Le Danemark vise une électricité entièrement renouvelable d’ici 2035, et il est possible qu’il soit proche de cet objectif d’ici à ce qu’une lumière bioluminescente théorique devienne une réalité. Mais si jamais les lumières sont fabriquées, elles pourraient avoir certains avantages par rapport aux lumières alimentées par de l’électricité renouvelable. Même si tous les lampadaires fonctionnaient avec des énergies renouvelables, cette source d’énergie (et les lampadaires eux-mêmes) nécessiterait encore des ressources pour la construction et l’exploitation. Les arbres lumineux, s’ils peuvent être cultivés, pourraient théoriquement éliminer le besoin de fabriquer cet équipement, nécessiteraient peu de coûts et ne nécessiteraient aucune électricité. Ils seraient également efficaces. « Les algues et les plantes ont évolué pendant des milliards d’années pour capturer très efficacement la lumière du soleil « , dit Eljsted. « On ne peut pas encore recréer ça avec des panneaux solaires. »

A savoir qu’il existe aussi des crevettes bleues phosphorescentes, et que si on parvient à éclairer mieux, on améliorera grandement la pollution lumineuse, celle qui nous empêche de voir la voie lactée

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