La dix-septième édition des prix de l'Ademe a été particulièrement riche. Sur les trente-trois projets présentés, le secteur de l'eau était en force avec des candidatures nombreuses et diversifiées, sur la valorisation des eaux usées, la mise en place de capteurs écologiques, la détection de fuites ou l'élaboration de matériaux innovants pour la dépollution et de nouvelles techniques d'infiltration des eaux pluviales. Mais règle du jeu oblige, Hydroplus a dû se résigner à trancher. Notre choix s'est porté, cette année, sur deux projets de re cherche fondamentale, issus de deux laboratoires toulousains. Nous avons rencontré les deux lauréats récompensés le 27 novembre dernier sur le plateau télé du salon Pollutec pour faire un point avec eux sur l'avancée de leurs travaux. Place aux acteurs ! L'Institut de pharmacologie et de biologie structurale (IPBS), unité mixte CNRS et université de Toulouse, a été retenu pour son projet de biopuce à ADN appliquée à la détection spécifique de micropolluants de l'eau. C'est plus particulièrement l'équipe « Dynamique fonctionnelle des membranes biologiques et de la molécule d'ADN », dirigée par Laurence Salomé, qui en est à l'origine. « En 2006, lorsque nous avons développé notre biopuce à ADN unique, nous avions avant tout un objectif fondamental. Il s'agissait pour nous de comprendre les mécanismes d'interaction de l'ADN avec différentes protéines. Nous avons progressivement découvert que cet outil était très sensible à de petites modifications de l'ADN et qu'il pourrait y avoir derrière des applications industrielles intéressantes à explorer : criblage et diagnostics dans le secteur pharmaceutique et de manière plus détournée, se servir de sa sensibilité comme outil de détection de micropolluants dans le secteur de l'eau », résume Laurence Salomé. En quoi consiste cette puce à ADN innovante ? Le support est constitué de lames de verre, sur lesquelles sont greffés des brins d'ADN modifiés à leurs deux extrémités. Une extrémité permet l'accroche sur la plaque et l'autre extrémité, restée libre, est greffée d'une bille de latex de taille inférieure au micron. La surface utile de la biopuce réalisée en laboratoire avoisine les 5 mm sur 5. À ce jour, il est possible d'analyser simultanément plus de 500 billes attachées à 500 molécules d'ADN permettant de sonder 500 molécules de micropolluants en quelques secondes. Pour adapter leur méthode à la détection, les chercheurs prévoient d'utiliser l'ADN comme une sonde à activité enzymatique. En sélectionnant des enzymes induisant un effet spécifique sur l'ADN, ils suivront ses répercussions sur le mouvement de la bille. Pour appliquer l'outil à la détection spécifique d'ions métalliques dans l'eau, Laurence Salomé et son équipe envisagent d'utiliser un scénario radical, en utilisant une enzyme qui provoque la coupure de l'ADN. « Il nous suffira alors de constater par imagerie qu'il manque des billes sur la biopuce pour s'assurer de la présence de ces micropolluants », souligne la responsable. Le prix de l'Ademe en donnant plus de visibilité à leurs travaux pourrait favoriser la bonne suite des événements. L'IPBS cherche, en effet, un partenaire industriel du secteur de l'eau qui pourrait non seulement le soutenir financièrement, mais surtout l'orienter pour tester sa biopuce sur des applications stratégiques du secteur. Toujours à Toulouse, le laboratoire de génie chimique (CNRS) de l'École nationale supérieure des ingénieurs en arts chimiques et technologiques (Ensiacet) a lui aussi été récompensé pour son prototype de laboratoire d'électrolyseur microbien, adapté à la production d'hydrogène sur station d'épuration. « Nous en sommes actuellement à la preuve de concept », précise Luc Etcheverry, assistant ingénieur CNRS qui travaille sur le sujet avec Alain Bergel et Benjamin Erable. Apparue depuis 2005, l'électrolyse microbienne est une évolution des travaux de recherche menés sur la pile à combustible microbienne (PCM). Ce dispositif basé sur la catalyse électro-microbienne permet de produire de l'électricité à partir de biomasse. Mais la PCM a montré ses limites au niveau de la cathode, à cause d'une cinétique électrochimique très lente. De son côté, l'électrolyse microbienne est constituée d'une anode microbienne couplée à une cathode de dégagement d'hydrogène (H 2 ). Pour la faire fonctionner, il suffit de lui appliquer une différence de potentiel de 0,2 volt, soit cinq fois moins que dans une électrolyse classique de l'eau. « Dans une électrolyse microbienne, les électrons générés à l'anode par oxydation de la matière organique sont consommés à la cathode pour produire de l'hydrogène. Si on applique ce principe au traitement des eaux usées par boues activées, non seulement on réduit le besoin d'oxygénation remplacée par l'électrode, mais on peut imaginer transformer une station d'épuration en station-service à hydrogène », s'enthousiasme Luc Etcheverry qui croit au potentiel de l'hydrogène comme vecteur énergétique de demain. Le laboratoire qui travaille actuellement avec TechTransfert, la cellule de transfert d'innovation de l'université de Toulouse, réfléchit entre poursuivre seul le développement de son procédé ou avec un partenaire industriel. Dans tous les cas, un prototype industriel devrait être opérationnel d'ici à 24 mois.