L’Organisme de Weizmann

WEIZMANNLa production de biocombustibles cellulosiques intéresse de plus en plus les scientifiques. D’une part, leurs profils en termes de réduction de gaz à effet de serre et de rendement énergétique sont beaucoup plus avantageux que ceux des carburants, comme l’éthanol, obtenus à partir des processus de fermentation du maïs ou de la canne à sucre. D’autre part, comme ils peuvent être produits à partir de déchets végétaux, ils n’ont pas d’impact sur la production alimentaire. Le problème est que, jusqu’à présent, les techniques de production des biocombustibles cellulosiques ne sont pas encore très efficaces et les quantités disponibles ne suffisent pas à la demande. Mais les choses sont susceptibles de changer grâce à un processus basé sur une bactérie, l’organisme de Weizmann. La nature du processus et l’origine du nom donné à la bactérie valent la peine d’être racontées.

Nous sommes en Angleterre, en 1915, et la Première Guerre mondiale fait rage. À l’époque, la cordite était l’explosif utilisé par les Britanniques. Ce mélange de nitrocellulose et de nitroglycérine présentait un avantage sur la poudre noire, puisqu’il était plus puissant et qu’il ne produisait aucune fumée quand il explosait. Cela permettait aux tireurs d’agir sans révéler leur position. Dans la fabrication de l’explosif, les composants, la nitrocellulose et la nitroglycérine, étaient dissous dans de l’acétone avant d’être extrudés à travers une filière. Une fois l’acétone évaporée, l’explosif apparaissait sous forme de longs filaments, d’où le nom de « cordite ». À l’époque, l’acétone était produite à partir de distillats provenant de bois chauffé à haute température; un processus inefficace et qui ne répondait pas aux besoins grandissants en acétone. Face à ce problème, le ministre des Munitions, Lloyd George, se tourna vers le chimiste Haim Weizmann.

Weizmann était né en Biélorussie, en 1874. En 1904, après avoir étudié la chimie en Suisse, il s’était installé en Grande-Bretagne où il était professeur à l’Université de Manchester. Dès 1914, comme nombre de scientifiques de l’époque, il s’était investi dans l’effort de guerre. Pour sa part, il cherchait un substitut synthétique au caoutchouc, la Grande-Bretagne craignant de se voir coupée de ses sources d’Amérique du Sud. Comme on savait que l’isoprène était le bloc constituant du caoutchouc, Weizmann se mit naturellement à chercher une méthode pour produire cette molécule. Par son beau-frère qui travaillait à l’Institut Pasteur, il avait appris que certaines bactéries étaient capables de convertir des hydrates de carbone, comme l’amidon ou la cellulose, en une variété de simples molécules. Weizmann se demanda si l’une de ces bactéries pourrait produire l’isoprène dont il avait besoin. Mais à sa grande déception, aucune d’entre elles n’était capable de remplir ce rôle. Il y avait bien le microbe Clostridium acetobutylicum (photo ci-contre), mais il produisait un mélange d’acétone, de butanol et d’éthanol, des molécules sans intérêt pour Weizmann dans la synthèse du caoutchouc. Par contre, les travaux de Weizmann, comme on se l’imagine, présentaient un grand intérêt pour Lloyd George, qui y voyait un moyen d’obtenir l’acétone nécessaire à la production de la cordite. À la demande de Lloyd George, Weizmann développa les conditions pour obtenir les meilleurs rendements en acétone, grâce au microbe Clostridium acetobutylicum qui, depuis, est connu sous le nom d’organisme de Weizmann*.

À l’époque, les Britanniques n’avaient besoin que de l’acétone, facilement séparée des autres composants du mélange par distillation. Aujourd’hui, par contre, les scientifiques s’intéressent surtout au butanol dans la production de biocombustibles cellulosiques. Le butanol est le composé prédominant du processus développé par Weizmann. Les proportions en butanol, acétone et éthanol sont 6:2:1. Dans l’optique « écologique », le biobutanol est beaucoup plus intéressant comme carburant que le bioéthanol. Tout d’abord, son rendement énergétique est 50 pour cent plus important et comparable à celui de l’essence. Ensuite, du fait de sa structure, le butanol tolère beaucoup mieux la contamination par l’eau et est moins corrosif que l’éthanol, ce qui lui permet d’être plus facilement utilisé, sans modification, dans les moteurs d’automobiles, et d’être distribué par pipeline. Il est réconfortant de constater qu’après avoir été utilisé à des fins destructives, l’organisme de Weizmann a maintenant le potentiel de jouer un rôle important dans la protection de l’environnement.

—————————————————————————————————– * Après qu’il soit devenu premier ministre, Lloyd George demanda à Weizmann comment il aimerait être récompensé pour son travail. Weizmann, un sioniste convaincu, demanda son aide pour établir une patrie pour les Juifs dispersés à travers le monde. Ceci amena les Britanniques à émettre en 1917 la Déclaration Balfour qui mena, en 1948, à la création de l’État d’Israël. Weizman devint le premier président de l’État qu’il contribua à faire naitre.

 

Ariel Fenster

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