En naviguant sur notre site vous acceptez l'installation et l'utilisation des cookies sur votre ordinateur. En savoir +

Menu Logo Principal

Laboratoire de Biotechnologie de l'Environnement

Ecosystèmes électroactifs

Les systèmes bio-électrochimiques microbiens (BES pour « bioelectrochemical systems ») sont des procédés électrochimiques dans lesquels la réaction d’oxydation à l’anode et/ou de réduction à la cathode est catalysée par des microorganismes. L’exemple emblématique de ces nouveaux procédés est la pile à combustible microbienne (MFC pour « microbial fuel cell ») qui permet de coupler le traitement d’effluents organiques à la production d’électricité. Au-delà, les applications potentielles de ces procédés sont très diverses, de la production d’H2 à celle de molécules plateformes pour la chimie, d’où l’intérêt croissant dont fait  l’objet cette thématique depuis une quinzaine d’années.

Les microorganismes catalysant les réactions dans les BES sont capables d’échanger des électrons avec les électrodes qu’elles utilisent comme accepteur d’électrons dans le cas de réactions d’oxydation à l’anode, ou comme donneur d’électrons dans le cas de réactions de réduction à la cathode. Ils sont le plus souvent structurés en biofilms sur l’électrode et sont qualifiés d’électroactifs. Un des facteurs limitant dans les BES est la difficulté à maitriser la formation d’un biofilm performant et stable dans le temps sur les électrodes.

Nous nous intéressons à la formation du biofilm sur des électrodes de graphite que nous abordons sous différents angles tels que le choix et la préparation de l’inoculum en fonction de la réaction à catalyser et des conditions opératoires, le développement de stratégies d’enrichissement ou encore la reconstruction de biofilms à partir de souches pures. Les BES sont ainsi utilisés au LBE comme modèles d’études des interactions microbiennes et pour le développement de stratégies d’éco-ingénierie des écosystèmes microbiens.

Références

  • Pierra, M., Carmona-Martínez, A.A., Trably, E., Godon, J.J., Bernet, N. (2015) Specific and efficient electrochemical selection of Geoalkalibacter subterraneus and Desulfuromonas acetoxidans in high current-producing biofilms. Bioelectrochemistry, 106, 221-225. DOI:10.1016/j.bioelechem.2015.02.003.
  • Pierra, M., Carmona-Martínez, A.A., Trably, E., Godon, J.J., Bernet, N. (2015). Microbial characterization of anode-respiring bacteria within biofilms developed from cultures previously enriched in dissimilatory metal-reducing bacteria. Bioresource Technology, 195, 283-287. DOI:10.1016/j.biortech.2015.07.010
  • Carmona Martinez, A., Trably, E., Milferstedt, K., Lacroix, R., Etcheverry, L., Bernet, N. (2015). Long-term continuous production of H2 in a microbial electrolysis cell (MEC) treating saline wastewater. Water Research, 81, 149-156. DOI : 10.1016/j.watres.2015.05.041

Contact

Nicolas Bernet