La batterie électrochimique est souvent citée comme un sommet de l'ingéniosité humaine. Pourtant, des bactéries filiformes des fonds marins maîtrisent ce processus depuis des millions d'années.
La pile électrochimique, inventée en 1800 par Alessandro Volta, est un exploit humain emblématique. Des recherches récentes de la Vrije Universiteit Brussel (VUB) révèlent que des bactéries filiformes des fonds marins produisent de l'électricité depuis des millions d'années.
En 2010, une bactérie capable de générer de l'électricité et de conduire des électrons sur de longues distances a été identifiée en laboratoire. Les travaux de la VUB confirment que ces micro-organismes pullulent dans l'océan, notamment en mer du Nord et dans le delta. « En ciblant ces zones, nous avons détecté des bactéries électrogènes dans les sédiments marins », explique le professeur Filip Meysman, responsable de l'équipe. « Les analyses génétiques montrent leur présence dans divers habitats océaniques : mangroves, fonds sous fermes piscicoles, et même cheminées hydrothermales des abysses. »
Cette capacité à former une batterie naturelle confère un avantage compétitif pour capter les nutriments énergétiques. « Ces bactéries, 100 fois plus fines qu'un cheveu, s'assemblent en filaments de milliers de cellules transmettant des électrons », précise Meysman. « Elles extraient des électrons de composés soufrés en profondeur, les transportent vers la surface où l'oxygène est rare, générant un courant ascendant. C'est la première pile biologique authentique observée in situ. »
Une nouvelle forme de vie coopérative
Toutes les cellules produisent leur énergie individuellement, mais ces bactéries collaborent : des cellules spécialisées gèrent l'extraction et la libération d'électrons. « Ce transport d'électrons sur de longues distances bouleverse la microbiologie », note Meysman. « Cela repousse les limites de la coopération cellulaire, illustrant l'inventivité de l'évolution. »
Perspectives pour la science des matériaux
Conduire l'électricité dans des matériaux organiques est un défi majeur pour les cellules solaires flexibles. Ces bactéries l'ont résolu. « Comprendre leur mécanisme ouvrira des voies innovantes en matériaux et bioélectronique. Imaginez des smartphones alimentés par des nanofils bactériens d'ici dix ans. »
