Les cyanobactéries comme bâtisseurs

Face au changement climatique et à la transition de l'industrie vers plus de développement durable et de circularité, l'utilisation de cyanobactéries carbonatantes dans des applications biotechnologiques offre une alternative à l'utilisation traditionnelle de bactéries hétérotrophes. Grâce à leurs propriétés photosynthétiques, les cyanobactéries peuvent être produites à grande échelle tout en préservant les ressources ; elles fixent le CO₂ et produisent une grande variété de substances présentant un intérêt particulier. Quelques rares cyanobactéries forment des structures d'enveloppe solides et cristallines contenant du carbonate de calcium (CaCO₃), qui présentent un grand potentiel pour la fabrication de matériaux hybrides tels que des revêtements photoconducteurs ou des matériaux de construction vivants de type béton. La cimentation biologique par des précipités de CaCO₃ est renforcée par l’adhérence à des substances polymères extracellulaires (EPS) des cyanobactéries. La combinaison de la cimentation biologique et de l’adhérence offre ainsi des possibilités uniques pour conférer aux matériaux hybrides et de construction des propriétés nouvelles et, selon les besoins, sur mesure. Le présent projet vise, à l’aide d’espèces de cyanobactéries, à étudier les processus fondamentaux de la calcification cyanobactérienne et à les exploiter pour fabriquer des matériaux hybrides innovants, tels que (i) la fabrication d’un matériau de construction vivant, de type béton, présentant une empreinte carbone positive (captage du CO₂) et (ii) des revêtements photoconducteurs permettant, par exemple, d’améliorer l’efficacité des cellules solaires.

Ce projet de recherche est mené en collaboration entre la Kaiserslautern University of Applied Sciences (Dr Patrick Jung, Prof. Dr Carina Lang) et l’Université Leibniz de Hanovre (Prof. Dr Georg Guggenberger, Dr Stefan Dultz).