Comment les microbes mangeurs de pétrole pourraient révolutionner la transition énergétique [Vidéo]

Comme tout amateur de pain au levain peut en témoigner, des microbes bénéfiques vivent tout autour de nous. Les estimations suggèrent que les ports terrestres jusqu'à un billion espèce microbienne. Beaucoup améliorent nos vies, nous permettant de tout faire, de la fermentation des aliments à la synthèse de l'insuline humaine.

Ces possibilités ont attiré l'attention de Tara Karimi, une chercheuse universitaire spécialisée dans les technologies d'inspiration biologique. Son frère, Moji Karimi, travaillait avec une entreprise qui voulait séquencer l'ADN de microbes vivant dans des puits de pétrole et de gaz. Les deux frères et sœurs Karimi étaient passionnés par la durabilité ; lorsque leurs vies professionnelles se sont croisées, ils ont commencé à réfléchir à la manière dont leurs connaissances scientifiques et technologiques pourraient contribuer à inverser le changement climatique.

En fin de compte, leur collaboration a abouti à Cemvita Factory, une startup biotechnologique qu'ils ont fondée en 2017. Aujourd'hui, leur objectif est d'apporter la biotechnologie à la transition énergétique avec des applications telles que l'exploitation d'organismes microscopiques pour transformer le dioxyde de carbone en autre chose, extraire le lithium de l'argile ou se régaler. sur le pétrole, ce qui serait extrêmement bénéfique dans l'effort mondial de décarbonation.

Rassembler une armée microbienne

L'extraction du pétrole est un processus intrinsèquement en déclin. À mesure que davantage de pétrole est produit, la pression souterraine chute et il est typique de laisser 20 à 50 % du pétrole non récupéré. Cemvita considérait ces réservoirs en phase terminale comme idéaux pour tester l'effet des microbes sur les hydrocarbures, et son équipe multidisciplinaire a eu l'idée de rechercher des microbes qui transforment l'huile résiduelle en un autre produit utile.

Le processus impliquait de cribler une gamme de microbes pour voir ce qu'ils pouvaient faire et identifier ceux qui pourraient s'adapter et survivre dans un champ pétrolifère. Au cours du processus, ils ont trouvé une souche de microbes qui pouvaient produire de l'hydrogène en consommant du pétrole. Moji, PDG de Cemvita, a pensé que ces microbes pourraient être capables d'effectuer une forme d'alchimie résolument moderne - transformer l'or noir en ce qu'il a surnommé "l'hydrogène d'or".

« Notre équipe aime la découverte. C'est la beauté de la recherche : vous commencez par résoudre un défi, puis vous découvrez quelque chose de plus grand.

Bouleverser la transition énergétique

La découverte de l'hydrogène n'était pas une coïncidence. La mission principale de Cemvita est d'apprendre de la nature et de développer des technologies qui fonctionnent en harmonie avec elle. « Notre équipe aime la découverte », déclare Tara, CTO de Cemvita. "C'est la beauté de la recherche : vous commencez par résoudre un défi, puis vous découvrez quelque chose de plus grand."

La prise de conscience des microbes qui digèrent les hydrocarbures n'est pas nouvelle. Ils ont joué un rôle clé dans limiter les dégâts écologiques de la marée noire de l'Exxon Valdez dans les années 1980 et digérer le mélange de pétrole brut et de gaz naturel s'échappant du puits Macondo de BP en 2010. En laboratoire, l'équipe Cemvita a testé les cousins ​​de ces microbes pour trouver des souches suffisamment résistantes pour survivre dans les environnements anaérobies souterrains où les scientifiques voulaient les envoyer .

"Une fois que nous avons coché ces cases, nous avons estimé que nous avions une chance de produire de l'hydrogène à moins d'un dollar par kilogramme", explique Moji. Ces économies placeraient l'hydrogène d'or de Cemvita sur un pied d'égalité avec l'hydrogène produit à partir de gaz naturel. Pour mettre cet exploit en perspective, en 2021, le département américain de l'énergie a lancé le Coup d'hydrogène—une initiative visant à atteindre le prix du dollar par kilo d'ici une décennie.

Une voie de développement convaincante

Comme toute nouvelle technologie, l'adoption à grande échelle de la solution de Cemvita nécessitera la confiance des investisseurs et partenaires potentiels. Mitsubishi Heavy Industries a investi dans l'entreprise dans le cadre de sa concentration stratégique sur l'identification et l'accélération des opportunités de décarbonation. "Développer et réduire les risques des technologies innovantes qui catalyseront la transition énergétique est un objectif majeur pour nous, en particulier en termes de développement des chaînes de valeur du carbone et de l'hydrogène", déclare Ricky Sakai, vice-président principal de l'investissement et du développement commercial chez Mitsubishi Heavy Industries. Amérique.

"La biofabrication souterraine pourrait finir par générer une toute nouvelle industrie d'exploration et de production d'hydrogène."

Les sociétés pétrolières et gazières sont fortement incitées à s'associer à Cemvita. Les puits capés et les champs pétrolifères exploités ciblés par Cemvita pour les essais sur le terrain sont essentiellement des passifs pour les sociétés d'exploration et de production. Transformer le pétrole restant en hydrogène offre un moyen de prolonger la durée de vie des puits qui ont été radiés.

"Les puits conventionnels forés dans des formations poreuses de grès et de calcaire entre les années 1920 et 1990 ont souvent 20 à 50 % de leurs hydrocarbures encore en place", explique Moji. "Nous considérons cela comme une source de matières premières vraiment bon marché que nous pourrions utiliser."

Au cours de l'année prochaine, Cemvita Factory cherchera des poches qui pourraient produire les 30 à 50 tonnes par jour d'hydrogène d'or nécessaires pour être commercialement viables sur le marché actuel. La société estime que ces installations commerciales pourraient fonctionner pendant 10 à 15 ans avant d'épuiser les réservoirs existants. Et rien qu'aux États-Unis, il estime que plus de 100,000 XNUMX puits répondent à ses critères initiaux.

À mesure que l'économie de l'hydrogène évolue, il peut devenir plus économique de garder le pétrole dans le sol et de laisser les microbes le convertir en hydrogène plutôt que de le pomper. "La biofabrication souterraine pourrait finir par générer une toute nouvelle industrie d'exploration et de production d'hydrogène", déclare Moji. "Nous avons juste besoin de mettre un pied dans la porte et de l'ouvrir."

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