Récemment, des chercheurs nord-américains ont eu recours à l’impression 3D pour mettre au point un matériau vivant intégrant un polymère dérivé des algues. L’objectif ? Transformer les polluants de l’eau en molécules inoffensives et ainsi dépolluer l’eau à moindres frais.
Une nouvelle solution pour dépolluer l’eau
Comme l’expliquait l’Observatoire des inégalités en 2018, le nombre de personnes y ayant accès est passé de 5 à 6,5 milliards depuis 2000. Toutefois, 11 % de la population mondiale n’avait pas accès à l’eau potable en 2015, soit 844 millions d’individus. Par ailleurs, des centaines de millions de personnes utilisent une eau impropre à la consommation issue de précipitations, rivières, lacs, étangs et puits contaminés qui peut causer des maux et maladies divers tels que l’hépatite A, la dysenterie et des diarrhées.
Faciliter l’accès à l’eau potable et limiter les risques sanitaires passe cependant obligatoirement par la découverte de solutions en matière d’assainissement. L’Université de Californie à San Diego (États-Unis) a dévoilé des recherches allant dans ce sens, comme l’indique un communiqué publié en septembre 2023, ainsi qu’une vidéo explicative (voir en fin d’article). Selon les chercheurs, leur innovation peut en effet contribuer à atteindre le sixième objectif de développement durable des Nations Unies, à savoir assurer un accès universel et équitable à l’eau potable à un coût abordable.
Une première expérience couronnée de succès
Dans le cadre de leurs travaux, les scientifiques ont associé un matériau polymère et un système biologique (une cyanobactérie) afin d’obtenir un biocomposite cyanobactérien imprimé en 3D sous forme de grillage. Plus précisément, les chercheurs ont utilisé la cyanobactérie unicellulaire Synechococcus elongatus PCC 7942 et une protéine indicatrice fluorescente jaune, l’expression de cette dernière étant contrôlée par un riboswitch, un système de type riborégulateur à ARN messager. Par ailleurs, la bactérie a été intégrée dans une matrice d’hydrogel à base d’alginate, un polymère naturel dérivé des algues.
Les scientifiques ont alors modifié une souche de la cyanobactérie afin de produire une enzyme laccase oxydative. Or, cette enzyme est connue pour sa capacité à éliminer certaines substances organiques polluantes, dont les colorants, les antibiotiques et d’autres médicaments.
Une expérience a déjà permis de vérifier la capacité du biocomposite cyanobactérien à neutraliser le carmin d’indigo dans l’eau. Le colorant s’est tout simplement décomposé en molécules inoffensives. De plus, le matériau en question peut s’autodétruire après son utilisation grâce à une mort cellulaire induite par la théophylline, une molécule que l’on retrouve notamment dans le chocolat. Cela permet évidemment de minimiser l’impact de cette innovation sur l’environnement.
Voici la vidéo publiée par les auteurs de l’étude :
