Brevet FR2926562A1 — publié le 20090724

Domaine de l'invention. L'invention relève de l'énergétique industrielle et de la chimie notamment de la biochimie et de la bioénergétique. Etat de la technique antérieure. La présente invention a pour objectif de contribuer à résoudre le problème de l'énergie industrielle et domestique. Actuellement les sources d'énergie posent des problèmes à des degrés divers. Le nucléaire est extrêmement dangereux (risque de prolifération de l'arme nucléaire, bombes sales...) et polluant (Tchernobyl...), son utilisation devrait être totalement proscrite (de plus en plus d'états l'interdisent), sans compter que les réserves de combustibles nucléaires sont très faibles. Avec des réserves faibles également, les combustibles fossiles sont polluants (marées noires...) bien que beaucoup moins polluants que le nucléaire. L'éolien et le solaire sont renouvelables, peu polluants, mais posent des problèmes d'irrégularité d'approvisionnement. L'exploitation de la biomasse actuellement utilise en fin de compte l'énergie du soleil et de ce fait entre en concurrence avec l'approvisionnement en nourriture et avec les espaces naturels (déforestation...), elle est renouvelable et polluante du fait de l'utilisation de pesticides... . Principe de l'invention. Au contraire, une forme de la présente invention concerne des dispositifs pour produire de l'exergie à partir de la chaleur ambiante. Il est généralement admis, bien qu'à tort, que de tels dispositifs ne peuvent pas exister, car ce serait contraire au second principe de la thermodynamique. Or l'universalité de ce principe n'a jamais été prouvée et par conséquent la croyance en cette universalité est sans aucun fondement scientifique. Au contraire, certains dispositifs théoriques appartenant à la catégorie des � démons de Maxwell mécaniques (ou automatisés) � sont des exceptions théoriques au second principe de la thermodynamique. Il n'y a donc rien d'étonnant à ce que certaines enzymes catalysent des réactions avec un 30 rendement thermodynamique supérieur à un. En particulier, l'ATP synthase, enzyme qui synthétise une molécule d'ATP (le principal composé énergétique des organismes vivants) à partir une molécule d'ADP et d'une molécule de phosphate inorganique (Pi) en utilisant l'énergie de n protons (H+) ou de n ions Na+ qui traversent une membrane, a dans certaines conditions, un rendement thermodynamique supérieur à un (� n � est 35 la stoechiométrie de couplage). Le rendement thermodynamique de l'ATP synthase dans le sens de la synthèse de l'ATP à température constante et à pression constante est habituellement défini comme le rapport 1 2 AGATP / n A�H+ ou le rapport AGATp / n AJtNa+, où AGATP est l'enthalpie libre de formation d'une mole d'ATP à partir d'une mole d'ADP et d'une mole de Pi et où A�H+ (resp. A11.Na) est le gradient de potentiel électrochimique transmembranaire de protons (resp. Na). L'analyse et l'interprétation de nombreuses expériences réalisées durant ces trente dernières années montrent que l'ATP synthase est une exception au second principe de la thermodynamique. Par exemple, concernant Thermoalkaliphilic Bacillus sp. Strain TA2.A1, la stoechiométrie de couplage de l'ATP synthase de ce bacille est égale, selon Meier et al. , à 13/3 (Meier 2007) et le rapport AGATP / A�H+ est égal, selon Olsson et al. , à 5,70, lorsque le pH externe est 10, alors que IATP synthase synthétise de l'ATP (Olsson 2003). Ceci donne un rendement thermodynamique égal à 5,70/(13/3)=1,3 et donc supérieur à 1, en contradiction avec le second principe de la thermodynamique. Trompés par cette croyance irrationnelle en l'universalité du second principe de la thermodynamique, les biochimistes ont cherché d'autres explications à ces résultats. La principale est que l'ATP synthase n'utiliserait pas les H+ situés de part et d'autre de la membrane, mais des H+ qui circuleraient dans d'hypothétiques microcircuits, microcircuits qui n'ont toujours pas été trouvés en trente ans de recherches. Selon les tenants de cette explication, il faudrait remplacer A�H+ par un A�H+ localisé aux microcircuits (A�H'be). Cette dite théorie � microchimioosmotique � est contredite par le fait que l'ajout de H+ extérieurs à la membrane provoque ou augmente la synthèse de l'ATP et par le fait que, lorsque la membrane a été rendue perméable aux H+, la synthèse de l'ATP est diminuée ou abolie. Aussi, pour expliquer ces derniers résultats d'expériences, les tenants de cette théorie ont imaginé que ces microcircuits avaient des fuites vers l'extérieur de la membrane. Ces fuites devraient donc d'une part être fortes pour expliquer l'effet de l'ajout des H+ et l'effet de la perméabilisation de la membrane et d'autre part être faibles pour justifier la soi-disant différence entre A�H+ et A�H+iox, ce qui est contradictoire. Par exemple, il est facile de démontrer que la différence entre A�H+iOC et A�H+ lors du fonctionnement habituel de IATP synthase est très inférieure au A�H+ia résiduel lorsque A�H+ a été rendu nul par la perméabilisation de la membrane. Or, ce A�H+iOC résiduel est très faible, puisque dans ces conditions la perméabilisation de la membrane stoppe la synthèse de l'ATP. Donc A�H+IOC et A�H+ sont quasiment égaux ce qui rend inopérante la théorie microchimioosmotique. Il y a d'autres arguments expérimentaux en faveur du fait que IATP synthase de Thermoalkaliphilic Bacillus sp. Strain TA2.A 1 a la capacité de fonctionner avec un rendement thermodynamique supérieur à un et beaucoup d'autres concernant les ATP synthase d'autres organismes. 3 L'analyse et l'interprétation de ces expériences accumulées depuis trente ans ne laissent aucun doute sur le fait que l'ATP synthase a la capacité de fonctionner avec un rendement thermodynamique supérieur à un. D'autres arguments expérimentaux du même type permettent de penser que d'autres pompes ioniques ont cette capacité notamment certains enzymes de la chaîne d'oxydoréduction. Et puisque ces enzymes produisent de I'ATP, le principal composé énergétique de l'organisme, il n'y a rien d'étonnant à ce que des organismes puissent synthétiser un composé ou même croître avec un rendement thermodynamique supérieur à un. Par exemple, parmi les bactéries syntrophiques qui dégradent les composés organiques de façon anaérobie (pour une revue concernant les microorganismes syntrophiques, voir Schink 1997), certaines ont manifestement un rendement thermodynamique supérieur à un. Parmi ces bactéries, certaines utilisent comme source d'énergie la réaction anaérobie transformant le propionate en acétate, bicarbonate et 112. Certaines mesures réalisées in situ montrent que certaines de ces bactéries transforment le propionate en acétate, bicarbonate et H2 alors même que l'enthalpie libre de cette réaction est positive jusqu'à 60 kJ par mole de propionate (Krylova 1998). Là encore les microbiologistes, induits en erreur par la prétendue universalité du second principe de la thermodynamique, ont préféré interpréter ces résultats comme la preuve de l'existence de micro domaines dans lesquels se trouveraient les bactéries et dans lesquels l'hydrogène ne pourrait pas pénétrer. Cependant dans ces micro domaines où l'hydrogène ne pourrait pas pénétrer, le méthane, le bicarbonate et le propionate entreraient ou sortiraient sans résistance, ce qui est manifestement contradictoire. L'invention présentée ici représente donc une exception à ce second principe. A noter que l'invention ne prétend pas être un contre-exemple des théorèmes H qui sont différents du second principe de la thermodynamique. Par conséquent, l'originalité de cette invention consiste en un dispositif catalysant des réactions avec un rendement thermodynamique global supérieur à un. Il n'existe actuellement aucun autre dispositif répondant à ce critère. Une forme de l'invention consiste à produire de la biomasse en utilisant la chaleur ambiante au lieu de l'énergie solaire. Cette source d'énergie est donc renouvelable ; elle est même recyclable, lorsque cette biomasse sert de combustible restituant ainsi entièrement la chaleur utilisée. Puisqu'elle n'utilise pas l'énergie solaire, on peut ne pas utiliser d'espaces agricoles ou naturels. Définitions. Dans la description de cette invention et dans les revendications, j'utilise les définitions suivantes. Le terme énergie a le sens utilisé en thermodynamique. �A ou B� signifie � soit A soit B soit A et B �, A et B étant des expressions quelconques. 4 Le mot � supérieur � signifie strictement supérieur, ce qui exclut l'égalité. Le mot � inférieur � signifie strictement inférieur, ce qui exclu l'égalité. L'expression � source de négentropie � a le sens utilisé en thermodynamique. C'est-à- dire qu'une source de négentropie est quelque chose qui, lorsqu'elle fonctionne, détruit plus d'entropie qu'elle n'en produit. La quantité d'entropie détruite par la source est supérieure à celle produite par la source. Le terme �ATP synthase � désignera une ATP synthase ou une ATPase composée de deux � moteurs rotatifs couplés � telle les F-ATP synthases, les A-ATP synthases ou les V-ATPases. Le terme � fraction soluble d'ATP synthase � désigne le moteur rotatif de dATP synthase catalysant la synthèse ou l'hydrolyse de dATP telles les FI-ATP synthases, les Al-ATP synthases ou les V1-ATPases. Le terme � fraction transmembranaire d'ATP synthase � désigne le moteur rotatif de dATP synthase catalysant le passage d'ions à travers la membrane telles les Fo-ATP synthases, les Ao-ATP synthases ou les Vo-ATPases. Le terme � réaction � désignera une réaction chimique au sens large ou une chaîne de réactions chimiques au sens large, ces réactions pouvant être couplées ou non. Ces réactions peuvent être des réactions chimiques au sens propre, des transferts de charges électriques entre molécules ou atomes, des � réactions de transport � (par exemple, et de façon non limitative, des transports d'ions transmembranaires) ou n'importe quelle combinaison de ces types de réaction. Par exemple et de façon non limitative, la synthèse d'ATP à partir du NADH par la mitochondrie sera une réaction. L'expression � réaction couplée � désigne une réaction composée de deux sous-réactions qui échangent de l'énergie non thermique entre elles mais n'échangent pas de matière entre elles. On appelle � sous-réaction � de la réaction couplée l'une de ces deux sous-réactions. On appelle � stoechiométrie de couplage � de cette réaction couplée le rapport entre le nombre de moles d'un des produits ou d'un des réactifs d'une des deux sous-réactions nécessaires pour produire une mole d'un des produits de l'autre sous-réaction ou pour consommer une mole d'un des réactifs de l'autre sous-réaction. Cette stoechiométrie de couplage sera définie par le même rapport quel que soit le sens de la réaction. Par exemple et de façon non limitative, dans le cas de la synthèse de dATP à partir d'ADP et de Pi et du transport transmembranaire d'H+, la stoechiométrie de couplage sera définie comme le rapport du nombre de moles d'H+ ayant traversé la membrane sur le nombre de moles d'ATP synthétisés ou hydrolysés, que la réaction se déroule dans le sens de la synthèse ou dans le sens de l'hydrolyse de dATP. L'expression � avec un rendement thermodynamique supérieur à un � signifiera que la réaction ou la chaîne de réactions se produit dans le sens inverse du sens de réaction autorisé par le second principe de la thermodynamique. (Le mot supérieur signifie strictement supérieur). Point n'est besoin de définir le rendement thermodynamique de la réaction, car quelle que soit cette définition ce rendement devra toujours rester inférieur ou égal à un lorsque la réaction respecte le second principe de la thermodynamique. Par contre, lorsque ce rendement est supérieur à un, elle ne le respecte pas. J'utilise cette expression car le but de l'invention est le rendement énergétique et non pas la mise 5 en défaut de ce second principe. De plus elle exprime mieux le fait que ce rendement thermodynamique supérieur à un est une propriété intrinsèque de l'enzyme ou du dispositif catalytique et non pas de la réaction catalysée. En effet, en l'absence de l'enzyme (ou du dispositif catalytique) la réaction se déroulerait dans le sens inverse en conformité avec le second principe de la thermodynamique. Cependant l'enzyme (ou le dispositif catalytique) ne pourra catalyser la réaction dans le sens inverse de celui autorisé par le second principe de la thermodynamique que si les conditions thermodynamiques ne sont pas trop défavorables, en pratique, mais de façon non limitative, que si l'enthalpie libre de la réaction n'est pas trop grande. C'est pourquoi je précise � avec un rendement thermodynamique supérieur à un dans certaines conditions �. II y a donc deux types d'enzymes (ou de dispositif catalytique) : celles qui respectent toujours le second principe de la thermodynamique et celles qui ne le respectent pas toujours. Les différentes enzymes, pompes ioniques, ATP synthases et fractions d'ATP synthase dont il est question sont des enzymes, pompes ioniques, ATP synthases et fractions d'ATP synthase naturelles, artificiellement modifiées ou au moins en partie artificiellement synthétisées. Les noms désignant les différentes sous-unités des ATP synthases varient selon l'origine de l'ATP synthase. Il est d'usage d'utiliser la nomenclature de l'ATP synthase d'Escherichia coli, lorsque l'on parle d'ATP synthases d'origines diverses. La sous-unité E, au sens de la nomenclature de l'ATP synthase d'Escherichia coli, peut se trouver dans deux positions différentes (Suzuki 2003). Dans la position dite � up �, l'une des extrémités de la sous-unité E est allongée et pénètre dans l'entrée de la cavité formée par les trois sous-unités u et les trois sous-unités (3, au sens de la nomenclature de l'ATP synthase d'Escherichia coli. Dans la position dite � clown �, la dite extrémité est repliée et ne pénètre pas dans la dite cavité (Suzuki 2003). Note : les exemples cités dans la description ne sont pas limitatifs et ne peuvent être en aucun cas interprétés comme des limites à la portée de l'invention. Les différentes caractéristiques de l'invention sont les suivantes : 1) Un dispositif pour transformer de l'énergie et exploiter le résultat de cette transformation caractérisé en ce qu'il comporte au moins une source de négentropie. Le dispositif est un dispositif de transformation de l'énergie (par exemple et de façon non limitative, un réacteur chimique dans lequel des catalyseurs transforment la chaleur ambiante en 6 énergie chimique en synthétisant des composés organiques avec un rendement thermodynamique supérieur à un à partir du dioxyde de carbone). Le dispositif exploite le résultat de cette transformation (par exemple et de façon non limitative, il utilise la transformation de la chaleur ambiante en énergie chimique pour refroidir une enceinte ou il comporte des moyens pour extraire ces composés organiques du réacteur). L'utilisation d'une source de négentropie permet d'améliorer le rendement thermodynamique des transformations d'énergie. 2) Un dispositif selon la caractéristique précédente caractérisé en ce qu'il est constitué par une source de négentropie. Ceci signifie que, lorsqu'il fonctionne, le dispositif détruit plus d'entropie quil n'en produit. On pourrait dire également que son rendement thermodynamique global est supérieur à un. 3) Un dispositif selon l'une quelconque des caractéristiques précédentes caractérisé en ce que l'énergie transformée l'est au moins en partie sous forme de l'énergie chimique contenue dans au moins un composé chimique synthétisé par le dit dispositif et que le dit dispositif comprend des moyens pour extraire ce composé du dit dispositif et pour l'exploiter. (Par exemple et de façon non limitative, le dispositif comprend un réacteur dans lequel croissent des bactéries avec un rendement thermodynamique supérieur à un. Dans ce cas la chaleur ambiante sera transformée en énergie chimique sous la forme des molécules constituant les bactéries. Dans cet exemple et de façon non limitative, le dispositif comprendra également un système filtrant pour séparer les bactéries du milieu de culture et un séchoir pour les transformer en combustible par séchage puis un dispositif de conditionnement.) 4) Un dispositif selon l'une quelconque des caractéristiques précédentes caractérisé en ce qu'il comporte au moins un dispositif catalytique. 5) Un dispositif selon la caractéristique précédente caractérisé en ce que le dit dispositif 25 catalytique est un dispositif catalytique catalysant une réaction dont le rendement thermodynamique est supérieur à un dans certaines conditions. 6) Un dispositif selon l'une quelconque des deux caractéristiques précédentes caractérisé en ce que le dit dispositif catalytique comporte au moins une enzyme. Les enzymes sont des dispositifs catalytiques particulièrement faciles à obtenir. 30 De plus il existe des enzymes ayant un rendement thermodynamique supérieur à un dans certaines conditions alors qu'il n'existe pas encore de dispositif catalytique non enzymatique ayant un rendement thermodynamique supérieur à un. Dans les caractéristiques 7, 8 et 9, on utilise des enzymes susceptibles d'avoir un rendement 35 thermodynamique supérieur à un dans certaines conditions. 7) Un dispositif selon l'une quelconque des caractéristiques 4, 5 ou 6 caractérisé en ce que le dit dispositif catalytique comporte des pompes ioniques 7 8) Un dispositif selon l'une quelconque des caractéristiques 4, 5, 6 ou 7 caractérisé en ce que le dit dispositif catalytique comporte des fractions d'ATP synthase. 9) Un dispositif selon l'une quelconque des caractéristiques 4, 5, 6, 7 ou 8 caractérisé en ce que le dit dispositif catalytique comporte des ATP synthases. 10) Un dispositif selon l'une quelconque des caractéristiques 4, 5, 6, 7, 8 ou 9 caractérisé en ce que le dit dispositif est un dispositif catalytique catalysant une réaction de synthèse de composés organiques à partir du dioxyde de carbone. (Par exemple et de façon non limitative, ce dispositif peut être utilisé entre autres pour produire des composés chimiques, du combustible ou éliminer le dioxyde de carbone de l'atmosphère...) Il) Un dispositif selon l'une quelconque des caractéristiques 6, 7, 8, 9 ou 10 caractérisé en ce que la dite enzyme est une enzyme de la catégorie des enzymes artificiellement modifiés ou artificiellement synthétisées. Par exemple et de façon non limitative l'enzyme a été modifiée ou synthétisée par manipulation génétique. Les 8 caractéristiques suivantes ont pour but de faire fonctionner les ATP synthases avec un rendement thermodynamique supérieur à un. 12) Un dispositif selon l'une quelconque des caractéristiques précédentes caractérisé en ce qu'il comporte au moins une ATP synthase et au moins un moyen artificiel pour maintenir en permanence cette ATP synthase dans un état dans lequel elle a un rendement thermodynamique supérieur à un dans certaines conditions. Par exemple et de façon non limitative, le dit moyen artificiel peut être un pont disulfure reliant les sous-unités E et y de façon à maintenir la sous-unité E en position � up � ou un produit chimique comme l'azide. 13) Un dispositif selon l'une quelconque des caractéristiques précédentes caractérisé en ce qu'il comporte au moins une ATP synthase constituée pour partie d'une sous-unité E (au sens de la nomenclature des sous-unités de l'ATP synthase d'Escherichia cola) et que cette dite sous-unité E est fixée en position � up �. La sous-unité E est fixée en position � up � c'est-à-dire qu'il y a des moyens pour la maintenir en position � up � et l'empêcher de revenir en position � down �, et ceci même si les conditions thermodynamiques sont favorables à la synthèse de l'ATP, (par exemple et de façon non limitative, en utilisant un pont disulfure reliant la sous-unité E et la sous-unité y (au sens de la nomenclature des sous-unités de l'ATP synthase d'Escherichia cola)). 14) Un dispositif selon la caractéristique précédente caractérisé en ce que la dite sous-unité E est fixée en position � up � au moyen d'au moins un pont disulfure. 15) Un dispositif selon l'une quelconque des caractéristiques précédentes caractérisé en ce qu'il comporte au moins une ATP synthase constituée pour partie d'une sous-unité y (au sens de la nomenclature des sous-unités de l'ATP synthase d'Escherichia cola), que cette dite sous-unité y 8 est thiol modulable et qu'il y a des moyens pour maintenir cette dite sous-unité y en permanence dans sa conformation oxydée. La conformation oxydée d'une sous-unité y thiol modulable est la conformation obtenue en l'oxydant par de la thioredoxine ou une conformation similaire. 16) Un dispositif selon l'une quelconque des caractéristiques précédentes caractérisé en ce qu'il comporte des ATP synthases et des peptides IF1 fixés en permanence sur au moins une partie des dites ATP synthases. Les peptides IF, sont fixés en permanence sur les ATP synthases, et ceci même si les conditions thermodynamiques sont favorables à la synthèse de l'ATP. 17) Un dispositif selon l'une quelconque des caractéristiques précédentes caractérisé en ce qu'il comporte des fractions solubles d'ATP synthases ayant des sites non-catalytiques de fixation des nucléotides et qu'au moins une partie de ces dits sites non-catalytiques de fixation des nucléotides sont inactivés. L'ATP synthase peut être complète ou non mais doit comporter au moins sa fraction soluble. Les sites catalytiques se trouvent sur la fraction soluble. La fraction soluble est un moteur à elle seule et peut être utilisée dans un dispositif catalytique. 18) Un dispositif selon l'une quelconque des caractéristiques précédentes caractérisé en ce qu'il comporte des fractions solubles d'ATP synthases baignant dans un milieu contenant de l'azide. L'ATP synthase peut être complète ou non mais doit comporter au moins sa fraction soluble. 19) Un dispositif selon l'une quelconque des caractéristiques précédentes caractérisé en ce qu'il comporte au moins une ATP synthase de bactérie alcaliphile de type lT~ ATP synthase. Les trois caractéristiques suivantes ont pour but d'augmenter le rendement thermodynamique lorsque que le dispositif comporte un dispositif catalysant une réaction avec un rendement thermodynamique supérieur à un dans certaines conditions. De tels dispositifs peuvent produire de l'exergie à partir de la seule chaleur ambiante. 20) Un dispositif selon l'une quelconque des caractéristiques précédentes caractérisé en ce qu'il comporte d'une part au moins un dispositif catalysant, avec un rendement thermodynamique supérieur à un dans certaines conditions, au moins un ensemble de réactions composé d'au moins une réaction que l'on appellera RI, et d'autre part au moins un dispositif catalysant un ensemble de réactions composé d'au moins une réaction couplée que l'on appellera R2, et en ce que la réaction R1 et l'une des sous-réactions de la réaction R2 sont identiques à ceci prés que la réaction RI et la dites sous-réaction de la réaction R2 se produisent en sens inverse l'une de l'autre. Par exemple et de façon non limitative, la réaction RI transforme le propionate en acétate, bicarbonate et H2 et l'une des sous-réactions de la réaction R2 synthétise du propionate à partir d'acétate, de bicarbonate et d'H2. Il convient de noter que, de façon non limitative, la réaction R1 peut être une réaction couplée ou une sous-réaction d'une réaction couplée ou ni l'une ni l'autre. 9 21) Un dispositif selon l'une quelconque des caractéristiques précédentes caractérisé en ce qu'il comporte d'une part au moins un dispositif catalysant une réaction couplée avec un rendement thermodynamique supérieur à un dans certaines conditions et d'autre part au moins un dispositif catalysant une réaction couplée identique à la première sauf que les stoechiométries de couplage mécanique de ces deux réactions sont différentes. (Pour un exemple et de façon non limitative voir le paragraphe � Modes de réalisation de l'invention �.) 22) Un dispositif selon l'une quelconque des caractéristiques précédentes caractérisé en ce qu'il comporte des ATP synthases ayant des stoechiométries de couplage mécanique différentes fixées sur une même membrane. 23) Un dispositif selon l'une quelconque des caractéristiques précédentes caractérisé en ce que sa seule source d'approvisionnement en énergie est la chaleur du milieu dans lequel il se trouve. 24) Un dispositif selon l'une quelconque des caractéristiques précédentes caractérisé en ce qu'il est constitué au moins en partie de composants fondamentaux de la matière vivante. Les composants fondamentaux de la matière vivante sont les protides, les glucides, les lipides, les acides nucléiques et leurs composés. Ils permettent de fabriquer, facilement, en grandes quantités et à moindre coût les enzymes qui transforment la chaleur en exergie (voir les exemples non limitatifs dans les modes de réalisations de l'invention). 25) et 26) Un dispositif selon l'une quelconque des caractéristiques précédentes caractérisé en ce qu'il est composé au moins en partie d'un dispositif de production de combustible ou d'un dispositif de production d'H2. 27) Un dispositif selon l'une quelconque des caractéristiques précédentes caractérisé en ce qu'il comporte au moins un organisme vivant synthétisant au moins un composé avec un rendement thermodynamique supérieur à un dans certaines conditions. (Par exemple et de façon non limitative, on peut utiliser des bactéries alcaliphiles ayant des ATP synthases de type H' ATP synthase.) 28) Un dispositif selon l'une quelconque des caractéristiques précédentes caractérisé en ce qu'il comporte au moins un organisme vivant dont la croissance a un rendement thermodynamique supérieur à un dans certaines conditions. C'est-à-dire que la croissance de l'organisme détruit plus d'entropie qu'elle n'en produit. (Par exemple et de façon non limitative, on peut utiliser des bactéries alcaliphiles ayant des ATP synthases de type H+ ATP synthase.) 29) et 30) Un dispositif selon l'une quelconque des caractéristiques précédentes caractérisé en ce qu'il est constitué au moins en partie de bactéries alcaliphiles ayant des ATP synthases de type F1 ATP synthases ou de microorganismes syntrophiques. 31) Un dispositif selon l'une quelconque des caractéristiques précédentes caractérisé en ce qu'il est la source d'approvisionnement en exergie d'un dispositif artificiel. 32) Un dispositif selon l'une quelconque des caractéristiques précédentes caractérisé en ce qu'il est composé au moins en partie d'un générateur d'électricité. 10 33) Un dispositif selon l'une quelconque des caractéristiques précédentes caractérisé en ce qu'il est composé au moins en partie d'un dispositif réfrigérant. Dans le cas où le dispositif catalytique source de négentropie transforme directement la chaleur en énergie non thermique, il refroidit le milieu d'où provient cette chaleur. Cette propriété peut être exploitée pour réfrigérer, tout en produisant de l'exergie. A noter que d'autres modes de l'invention pourraient au contraire produire de la chaleur (par exemple et de façon non limitative, un catalyseur catalysant une réaction chimique exothermique avec un rendement thermodynamique supérieur à un). 34) Un dispositif selon l'une quelconque des caractéristiques précédentes caractérisé en ce qu'il est composé au moins en partie d'un climatiseur. Modes de réalisation de l'invention. L'exposé de ces modes de réalisation de l'invention n'est pas un exposé exhaustif de l'invention et ne peut être, en aucun cas, interprété comme limitatif de la portée de l'invention. Une des façons les plus simples de réaliser l'invention est de sélectionner des organismes vivants qui effectuent leur propre croissance ou la synthèse d'un composé énergétique (par exemple de l'ATP) avec un rendement thermodynamique supérieur à un et d'utiliser la biomasse ou le composé énergétique produit. Pour cela on recherchera préférentiellement des organismes archaïques ou des organismes vivants dans des milieux disposant de faibles apports énergétiques externes (notamment des milieux où la lumière du soleil ne pénètre pas ou peu) ou dans des conditions d'alcalinité extrêmes. On pourra sélectionner ces organismes, par exemple et de façon non limitative, parmi les bactéries alcaliphiles ou les archéobactéries. Par exemple et de façon non limitative, une filière de récupération de l'énergie de la biomasse (déchets végétaux...) consiste à faire �digérer� cette biomasse par des bactéries syntrophiques anaérobies pour produire de l'hydrogène ou du méthane. (Pour une revue concernant les microorganismes syntrophiques voir Schink 1997 et pour une revue concernant la production d'hydrogène par ces microorganismes voir Bartacek 2007.) On peut augmenter le rendement thermodynamique de cette transformation en utilisant des bactéries ayant un rendement thermodynamique supérieur à un. Ceci peut être réalisé par simple sélection. Par exemple, une étape clé de cette dégradation est la transformation du propionate en acétate, bicarbonate et H2 par des bactéries syntrophiques. De telles bactéries existent notamment dans le sol des rizières. L'expérience montre que selon les échantillons de sols cette transformation du propionate s'y fait avec un rendement thermodynamique inférieur à un, à peux près égal à un (Yao 2001) ou supérieur à un (Krylova 1998). (Lorsque la température et la pression sont constantes, le rendement thermodynamique est inférieur à un quand l'enthalpie libre de la réaction 11 est strictement négative, il est égal à un quand cette enthalpie libre est nulle et il est supérieur à un quand cette enthalpie libre est strictement positive.) Il convient donc de tester les échantillons de différents sols notamment de rizière (ou d'autres sources de bactéries syntrophiques : sédiments de lacs...) selon la méthode de Yao (Yao 2001), de sélectionner l'échantillon ayant le rendement thermodynamiques le plus élevé et de vérifier que la transformation du propionate s'y produit bien avec un rendement thermodynamique supérieur à un selon la méthode de Krylova (Krylova 1998). Ensuite, il n'est pas forcément nécessaire d'isoler complètement la bactérie, on peut ensemencer le réacteur directement avec l'échantillon de sol. Il est ainsi possible de réaliser l'invention en utilisant des bactéries, pour transformer de l'énergie chimique avec un rendement thermodynamique supérieur à un (production d'H2 à partir de propionate ou production de biomasse en l'occurrence croissance de bactéries). Pour les détails de réalisation et de mise en fonctionnement du réacteur, voir Bartacek 2007 et les références qu'il contient. La dégradation des composés organiques par les bactéries syntrophiques ne s'arrête pas à la production de H2 mais continue en le convertissant en méthane. Bien que le méthane soit un composé énergétique intéressant, il peut être préférable de produire de l'H, et donc de neutraliser les bactéries méthanogènes (pour cela voir références dans Bartacek 2007 et dans Schink 1997). Dans l'exemple de production d'H2 donné ci-dessus, les bactéries utilisent du propionate et on besoin d'une source de propionate. Ces bactéries peuvent être intégrées dans un ensemble de bactéries syntophiques dégradant des débris végétaux ou d'autres matières organiques pour récupérer de l'énergie sous forme d'H2 ou de méthane, en remplacement des bactéries qui transforment le propionate en acétate, bicarbonate et H2 avec un rendement thermodynamique inférieur à un. Ceci augmentera le rendement thermodynamique du processus et ainsi permettra d'obtenir une pression partielle d'H2 plus élevée. Les réactions peuvent se faire dans des réacteurs différents, dans des réacteurs à membranes qui permettent de séparer facilement les liquides, les bactéries et les gaz. On peut également n'utiliser qu'un seul réacteur ce qui peut permettre de favoriser la voie de dégradation des composés organiques en propionate par rapport aux autres voies de dégradation (butyrate, acétate...). Car la compétitivité de la voie du propionate aura été accrue du point de vue thermodynamique du fait de son haut rendement thermodynamique. A noter qu'actuellement cette transformation du propionate en acétate, bicarbonate et H2 n'est pas envisagée pour produire de l'H2 (Bartacek 2007) car elle est très endergonique et aboutirait à des pressions partielles d'H2 très faibles. La méthode indiquée ci-dessus permettra d'augmenter considérablement ces pressions partielles d'H2. Si le but est de produire de la biomasse sous forme de bactéries, on peut augmenter le rendement thermodynamique en régénérant le propionate au moyen de bactéries qui réalisent la réaction inverse, c'est-à-dire la synthèse de propionate à partir d'acétate, de bicarbonate et d'H2 avec une enthalpie libre de réaction forte ( par exemple, supérieure à -40 kJ par mole de propionate ; cette 12 valeur numérique et les suivantes qui en découlent sont inspirées des travaux de Conrad 1999, elles sont données à titre d'illustration et ne sont ni garanties par l'invention ni limitatives de celle-ci). De telles bactéries existent notamment à la surface de racines de riz (voir Conrad 1999). Ainsi lorsque les deux bactéries réalisent un cycle complet transformant le propionate en acétate, bicarbonate et H2 puis à nouveau en propionate, si l'on suppose que la transformation du propionate en acétate, bicabonate et H2 se fait avec une enthalpie libre de réaction égale à 60 Id par mole (cette valeur numérique et les suivantes qui en découlent sont inspirées des travaux de Krylova 1998, elles sont données à titre d'illustration et ne sont ni garanties par l'invention ni limitatives de celle-ci), il y a un gain d'enthalpie libre supérieur à 20 kJ par mole de propionate que les bactéries peuvent utiliser pour leur croissance sans consommer de substrats énergétiques. Les bactéries (ou les extraits des milieux dans lesquels elles se trouvent) peuvent être placées dans le même compartiment de réacteur ou dans des compartiments ou réacteurs différents séparés par une membrane perméable aux liquides et aux gaz et munis d'un dispositif de circulation de ces fluides. Un tel réacteur peut permettre la formation de biomasse bactérienne avec un rendement thermodynamique supérieur à un et donc de transformer la chaleur ambiante en énergie chimique, il peut permettre de fixer le dioxyde de carbone sous forme de composés organique et de refroidir le local où il se trouve ou un local voisin à raison de plus de 20 kJ par mole de propionate recyclée. Une variante du dispositif présenté ci-dessus peut être utilisée pour concentrer l'H2. Dans un réacteur, on transforme de l'H2 ayant une pression partielle très faible, de l'acétate et du bicarbonate en propionate, puis on transfert le propionate dans un autre réacteur où il sera retransformé en H2 ayant une pression partielle beaucoup plus forte, en acétate et en bicarbonate par ces bactéries fonctionnant avec un rendement thermodynamique supérieur à un. Ce dispositif devrait permettre de récupérer de l'H2 inutilisable sinon. On peut choisir la composition de la phase gazeuse du dernier réacteur pour qu'il soit plus facile de séparer l'H2 des autres constituants de cette phase gazeuse. Outre les bactéries syntrophiques, on peut trouver des bactéries fonctionnant avec un rendement supérieur à un dans de nombreux environnements, notamment dans les sources thermales où les bactéries se développent avec des apports d'exergie très faibles. On peut utiliser des bactéries alcaliphiles ayant des ATP synthases de type H+ ATP synthases, par exemple et de façon non limitative, des ATP synthases de Thermoalkaliphilic Bacillus sp. Strain TA2.AI (pour la purification de cette enzyme voir Cook 2003) ou de alkaliphilic Bacillus firmus OF4 (pour la purification de cette enzyme voir Hicks 1990). 13 En effet, l'analyse et l'interprétation des expériences publiées concernant ces ATP synthases permettent d'affirmer que leurs ATP synthases synthétisent l'ATP avec un rendement thermodynamique supérieur à un, au moins en milieu suffisamment alcalin. On peut améliorer cette méthode, en étudiant dans ces organismes le rendement thermodynamique des enzymes des voies métaboliques énergétiques en étudiant notamment les enzymes de la chaîne respiratoire et l'ATP synthase, mais également les principales pompes ioniques et les principaux canaux ioniques. On sélectionnera alors les organismes ayant les enzymes ayant les meilleurs rendements jusqu'à obtenir un rendement thermodynamique global supérieur à un. En effet, il faut éviter que la chaleur transformée en énergie non thermique par certaines enzymes ne soit intégralement retransformée en chaleur par d'autres enzymes ou par des canaux ioniques. Une façon complémentaire de réaliser l'invention est d'utiliser des F-ATP synthases dans des conditions où leur rendement thermodynamique est supérieur à un. L'analyse et l'interprétation des expériences publiées à propos de l'ATP synthase permettent d'affirmer qu'au moins une des méthodes suivantes permettra d'obtenir des ATP synthases ayant des rendements thermodynamiques supérieurs à un. On pourra utiliser des ATP synthases de bactéries alcaliphiles de type H+ ATP synthases (voir ci-dessus). On pourra utiliser des F-ATP synthases de bactérie dont la sous-unités est fixée en position � up � en permanence, naturellement ou par formation artificielle de ponts disulfures (pour l'obtention de telles ATP synthases voir Suzuki 2003 et Tsunoda 2001). On pourra fixer des peptides IFI en permanence sur des F-ATP synthases mitochondriales. Par exemple, on modifiera le métabolisme de façon à avoir une concentration importante de phosphate inorganique et un excès de IF1. IF1 se fixe sur l'ATP synthase quand le rapport de la concentration d'ATP sur celle d'ADP est grand ; pour une enthalpie libre de réaction donnée, ce rapport sera d'autant plus grand que la concentration de Pi sera plus grande. On pourra utiliser des F-ATP synthases de chloroplastes ayant une sous-unité y thiol modulable oxydée ou maintenue dans la conformation oxydée (pour l'obtention de telles ATP synthases in vivo voir Gabry 1994). Pour isoler de telles ATP synthases, il suffit de les isoler à partir de végétaux maintenus dans l'obscurité. On pourra utiliser des F-ATP synthases dont les sites non-catalytiques de fixation des nucléotides seront inactivés par exemple par mutation (pour l'obtention de telles ATP synthases voir Matsui 1997). On pourra faire agir de l'azide sur les ATP synthases. Par exemple, en ajoutant de l'azide dans le milieu contenant des particules submitochondriales. 14 Les dispositions citées ci-dessus ont toutes pour but d'obtenir des ATP synthases ayant un rendement thermodynamique supérieur à un. Cependant, compte tenu de l'état actuel des connaissances scientifiques, le but sera obtenu de façon quasi certaine avec les deux premières dispositions (concernant les alcaliphiles et la sous-unité e) (en particulier de façon certaine avec Thermoalkaliphilic Bacillus sp. Strain TA2.A1), de façon très probable avec les deux dispositions suivantes (concernant IF' et la sous-unité y) et de façon incertaine avec les deux dernières dispositions (concernant les sites non-catalytiques et l'azide). On sélectionnera des ATP synthases ayant un rendement thermodynamique supérieur à un lorsque la réaction se déroule dans le sens de la synthèse de l'ATP et d'autres ayant un rendement thermodynamique supérieur à un dans le sens de l'hydrolyse de l'ATP. Les ATP synthases peuvent être utilisées dans des liposomes ou des mitochondries isolées mais le mieux est d'utiliser des organismes vivants complets tels des bactéries, des levures etc. On peut augmenter le rendement en fabriquant des membranes lipidiques (par exemple et de façon non limitative, des liposomes) contenant des ATP synthases de stoechiométries de couplage différentes qui ont leurs fractions solubles du même côté de la membrane. On ne mettra l'ATP, I'ADP et le Pi que de ce côté de la membrane. Appelons NI la plus petite stoechiométrie de couplage et N2 la plus grande. Si l'on choisit des ATP synthases de stoechiométrie N, ayant un rendement thermodynamique supérieur à un lorsque la réaction ce produit dans le sens de la synthèse de l'ATP ou des ATP synthases de stoechiométrie de couplage N2 ayant un rendement supérieur à un dans le sens de l'hydrolyse de l'ATP, on pourra obtenir que les ATP synthases de stoechiométrie NI fonctionnent dans le sens de la synthèse de I'ATP et que celles de stoechiométrie N2 fonctionnent dans le sens de l'hydrolyse de l'ATP. Ainsi chaque fois qu'une molécule d'ATP est synthétisée par une ATP synthase de stoechiométrie NI puis hydrolysée par une ATP synthase de stoechiométrie N2, N2-N1 ions traversent la membrane. Par conséquent l'ensemble permettra de créer un gradient de potentiel électrochimique d'ions transmembranaire tout en synthétisant de l'ATP, en utilisant la chaleur ambiante comme seule source d'énergie. Si l'on place une électrode de chaque côté de la membrane, on obtiendra un générateur d'électricité transformant la chaleur ambiante en énergie électrique. Pour éviter qu'une électrode ne doive traverser la membrane d'un liposome, on peut utiliser une membrane tendue au travers d'une fenêtre séparant deux compartiments contenant l'ion et dans chacun desquels plonge une électrode. Il peut être nécessaire d'amorcer la réaction en créant un gradient électrochimique transmembranaire, par exemple et de façon non limitative, en ajoutant une base (transition acide base) ou en créant une différence de potentiel induite par la valinomycine. Il peut être également 15 nécessaire d'amorcer la réaction en ajoutant une petite quantité d'ATP afin de créer un gradient électrochimique transmembranaire avant d'ajouter progressivement l'ADP et le Pi que l'on veut transformer en ATP ou d'ajouter les enzymes ATPasique dans le cas où ce dispositif sert de système régénérant d'ATP (voir ci-dessous). On recherchera la composition de la membrane (notamment la composition lipidique) et la température qui donneront à l'ATP synthase le rendement thermodynamique optimal. Pour les ATP synthases de stoechiométrie N,, on peut choisir des ATP synthases bactériennes (par exemple d'Escherichia Coli) dont les sous-unités e sont fixées en position � up � par des ponts disulfures ou éventuellement des ATP synthases de bactéries alcaliphiles (par exemple et de façon non limitative, de Thermoalkaliphilic Bacillus sp. Strain TA2.A1 ou de alkaliphilic Bacillus firmus OF4) ou des ATP synthases de mitochondrie avec IF, et Pi en grande quantité ou des ATP synthases dont les sites non catalytiques de fixation des nucléotides sur les sous-unités a et p sont inactivés. On peut alors choisir pour ATP synthases de stoechiométrie N2 des ATP synthases de chloroplaste dont les sous-unités y sont fixées dans leur conformation � thiol modulée � réduite (par exemple et de façon non limitative, par mutation voir Ross 1995 ou par réduction du pont disulfure puis alkylation des cystéines à l'aide d'acide iodoacétique) ou des ATP synthases bactériennes dont les sous-unités e sont fixées en position �down � par des ponts disulfures. On peut utiliser des Na+ATP synthases au lieu de H+ATP synthases ou même des ATP synthases des deux types si on incorpore à la membrane des antiports Na'/H+. Pour la fabrication de liposomes contenant des ATP synthases voir Fischer 1994, pour celle de liposomes contenant des ATP synthase de alkaliphilic Bacillus firmus 04 ou des antiports Na+/H`, voir Hicks 1990, pour celle de liposomes contenant des ATP synthase de Thermoalkaliphilic Bacillus sp. Strain TA2.A1 voir Cook 2003, pour celle d'ATP synthases bactériennes dont les sous-unités e sont fixées en position � up � ou en position � clown � par des ponts disulfures voir Suzuki 2003 et Tsunoda 2001. Ces liposomes peuvent avoir une application concrète immédiate en tant que � système régénérant d'ATP �. Actuellement, lorsqu'un laboratoire a besoin de maintenir un niveau d'ATP constant pour une mesure ou une expérience impliquant une enzyme ATPasique, il achète une enzyme transformant l'ADP en ATP et son substrat pour faire un � système régénérant d'ATP �. Mais ce système est très imparfait, car au fur et à mesure que le substrat est consommé, le niveau d'ATP baisse du fait de la loi d'action de masse, puis le système s'arrête. Les liposomes préparés comme ci-dessus pourraient avantageusement être utilisés comme � système régénérant de l'ATP �, car l'ATP y est régénéré en continu à partir de I'ADP produit par l'enzyme ATPasique à un niveau d'ATP constant plus précisément avec une enthalpie libre de la réaction d'hydrolyse de l'ATP constante. Ceci pourrait être intéressant non seulement pour des expériences de biochimie mais aussi pour des dosages enzymatiques de routine. 16 Les liposomes et les ATP synthases peuvent être conservés et stockés séparément puis assemblés avant commercialisation ; ils se conservent alors au moins cinq jours au frais. Ils peuvent également être vendus en � kit � et être assemblés par l'utilisateur. Un autre avantage de ces liposomes est qu'ils sont réfrigérants et que le froid qu'ils produisent compense exactement la chaleur produite par l'enzyme ATPasique, ce qui permet de stabiliser la température de la réaction. Ce dispositif pourra avoir des applications futures dans les nanotechnologies. En effet on prévoit d'utiliser la partie soluble de l'ATP synthase comme nanomoteur. On sait déjà attacher à cette partie soluble des nanobiles ou des filaments d'actine et les faire tourner. Cependant ce nanomoteur s'arrête lorsqu'il a consommé sa réserve d'ATP. Ce dispositif permettra de résoudre ce problème de façon élégante, en apportant également le refroidissement. Cependant dans l'état actuel de la technique ce nanomoteur ne peut servir que de nanoagitateur, ce qui n'est pas forcément inutile. Un développement de ce dernier dispositif consisterait à créer des organismes mutants ayant sur une même membrane des ATP synthases de stoechiométries de couplage différentes avec les caractéristiques citées ci-dessus (c'est-à-dire des ATP synthases de stoechiométrie NI ayant un rendement thermodynamique supérieur à un lorsque la réaction se produit dans le sens de la synthèse de l'ATP ou des ATP synthases de stoechiométrie de couplage N2 ayant un rendement supérieur à un dans le sens de l'hydrolyse de l'ATP), de façon à générer une différence de potentiel électrochimique transmembranaire et à synthétiser de l'ATP, en utilisant la chaleur ambiante comme seule source d'énergie. L'ATP synthétisé pourrait être utilisé pour les synthèses organiques et le gradient de potentiel électrochimique pour faire fonctionner la chaîne respiratoire à rebours et fixer le dioxyde de carbone via le cycle de Krebs (cycle réducteur des acides tricarboxyliques), le cycle réducteur des pentoses-phosphates, la voie réductrice de l'acétylcoenzyme A, le cycle du 3-hydroxypropionate ou le cycle de Calvin. L'énergie produite par les organismes utilisés dans les différents modes de réalisation de 30 l'invention peut être récupérée en utilisant la biomasse de l'organisme ou des composés particuliers produits par l'organisme, par exemple de l'H2 ou de l'ATP. La biomasse ou ces sous-produits peuvent être transformés en combustibles ou en composés chimiques utilisables comme tels par l'industrie. 35 Enfin le dispositif pourra comprendre des appareils pour transformer cette énergie en énergie électrique ou mécanique ou pour produire du combustible. 17 Ce dispositif produisant du froid lors de son fonctionnement pourra servir de dispositif réfrigérant (climatiseur...). Pour obtenir un dispositif réfrigérant notamment un climatiseur, on pourra placer directement la source de négentropie (par exemple le réacteur contenant les enzymes ou les bactéries) directement en contact de la chose à réfrigérer ou utiliser un échangeur de chaleur. Applications industrielles. L'invention a pour but de produire de l'énergie à usage domestique et industriel ou accessoirement d'extraire le dioxyde de carbone de l'atmosphère ou de réaliser des dispositifs réfrigérants à usage domestique et industriel. Des applications concrètes ont été présentées dans les modes de réalisation de l'invention. Références : Jan Bartacek, Jana Zabranska, and Piet N. L. Lens, Developments and constraints in fermentative hydrogen production, (2007) Biofuels, Bioprod. Bioref. 1 p 201-214. Ralf Conrad, and Melanie Klose, Anaerobic conversion of carbon dioxide to rnethane, acetate and propionate on washed rice roots, (1999) FEMS Microbiol. Ecol. 30 p 147-155. Gregory M. Cook, Stefanie Keis, Hugh W. Morgan, Christoph von Ballmoos, Ulrich Matthey, Georg Kaim, and Peter Dimroth, Purification and Biochemical Characterization of the F,F0-ATP Synthase from Thermoalkaliphilic Bacillus sp. Strain TA2.A1, (2003) J. Bacteriol. 185 (12) p 4442-4449. Susanne Fischer, Carsten Etzold, Paola Turina, Gabriele Deckers-Hebestreit, Karlheinz Altendorf, and Peter Grber, ATP synthesis catalysed by the ATP synthase of Escherichia coli reconstitued into liposomes, (1994) Eur. J. Biochem. 225 p 167-172. Halina Gabris, David M. Kramer, Antony R. Crofts, and Donald R. Ort, Mutants of Chloroplast Coupling Factor Reduction in Arabidopsis, (1994) Plant Physiol. 104 p 769-776. David B. Hicks, and Terry A. Krulwich, Purification and reconstitution of F1F0-ATP synthase from alkaliphilic Bacillus firmus OF4. Evidence that the enzyme translocates H+ but not Na+, (1990) J. Biol. Chem. 265 (33) p 20547-20554 Nailia I. Krylova, and Ralf Conrad, Thermodynamics of propionate degradation in methanogenic paddy soil, (1998) FEMS Microbiol. Ecol. 26 (4) p 281-288. 20 25 30 18 Tadashi Matsui, Eiro Muneyuki, Masahiro Honda, William S. Allison, Chao Dou, and Masasuke Yoshida, Catalytic Activity of the a31713y Complex of F1-ATPase without Noncatalytic Nucleotide Binding Site, (1997) J. Biot. Chem. 272 (13) p 8215-8221. Thomas Meier, Nina Morgner, Doreen Matthies, Denys Pororyelov, Stefanie Keis. Gregory M. Cook, Peter Dimroth, and Bernhard Brutschy, A tridecameric c ring of the adenosine triphosphate (ATP) synthase from the thermoalkaliphilic Bacillus sp. strain TA2.A1 facilitates ATP synthesis at low electrochemical proton potential, (2007) Mol. Microbiol. 65 (5) p 1181-1192. Karen Olsson, Stefanie Keis, Hugh W. Morgan, Peter Dimroth, and Gregory M. Cook, Bioenergetic Properties of the Thermoalkaliphilic Bacillus sp. Strain TA2.A1, (2003) J. Bacteriol. 185 (2) p 461-465. Stuart A. Ross, Michael X. Zhang, and Bruce R. Selman, Role of the Chlamydomonas reinhardtii Coupling Factor 1 y-Subunit Cysteine Bridge in the Regulation of ATP synthase, (1995) J. Biot. Chem. 270 (17) p 9813-9818. Bernhard Schink, Energetics of Syntrophic Cooperation in Methanogenic Degradation, (1997) Microbiol. Mol. Biot. R. 61 (2) p 262-280. Toshiharu Suzuki, Tomoe Murakami, Ryota Iino, Junko Suzuki, Sakurako Ono, Yasuo Shirakihara, and Masasuke Yoshida, FoF,-ATPase/synthase Is Geared to the Synthesis Mode by Conformational Rearrangement of c Subunit in Response to Proton Motive Force and ADP/ATP Balance, (2003) J. Biol. Chem. 278 (47) p 46840-46846. Satoshi P. Tsunoda, Andrew J. W. Rodgers, Robert Aggeler, Matthew C. J. Wilce, Masasuke Yoshida, and Roderick A. Capaldi, Large conformational changes of the c subunit in the bacterial F1Fo ATP synthase provide a ratchet action to regulate this rotary motor enzyme, (2001) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 98 (12) p 6560-6564. H. Yao, and R. Conrad, Thermodynamics of propionate degradation in anoxic paddy soit from different rice-growing regions, (2001) Soil Biology & Biochemistry 33 p359-364. REVENDICATIONS 1) Un dispositif pour transformer de l'énergie et exploiter le résultat de cette transformation caractérisé en ce qu'il comporte au moins une source de négentropie. 2) Un dispositif selon la revendication précédente caractérisé en ce qu'il est constitué par une source de négentropie. 3) Un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'énergie transformée l'est au moins en partie sous forme de l'énergie chimique contenue dans au moins un composé chimique synthétisé par le dit dispositif et que le dit dispositif comprend des moyens pour extraire ce composé du dit dispositif et pour l'exploiter. 4) Un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte au moins un dispositif catalytique. 5) Un dispositif selon la revendication précédente caractérisé en ce que le dit dispositif catalytique est un dispositif catalytique catalysant une réaction dont le rendement 15 thermodynamique est supérieur à un dans certaines conditions. 6) Un dispositif selon l'une quelconque des deux revendications précédentes caractérisé en ce que le dit dispositif catalytique comporte au moins une enzyme. 7) Un dispositif selon l'une quelconque des revendications 4, 5 ou 6 caractérisé en ce que le dit dispositif catalytique comporte des pompes ioniques 20 8) Un dispositif selon l'une quelconque des revendications 4, 5, 6 ou 7 caractérisé en ce que le dit dispositif catalytique comporte des fractions d'ATP synthase. 9) Un dispositif selon l'une quelconque des revendications 4, 5, 6, 7 ou 8 caractérisé en ce que le dit dispositif catalytique comporte des ATP synthases. 10) Un dispositif selon l'une quelconque des revendications 4, 5, 6, 7, 8 ou 9 caractérisé en ce que 25 le dit dispositif est un dispositif catalytique catalysant une réaction de synthèse de composés organiques à partir du dioxyde de carbone. 11) Un dispositif selon l'une quelconque des revendications 6, 7, 8, 9 ou 10 caractérisé en ce que la dite enzyme est une enzyme de la catégorie des enzymes artificiellement modifiés ou artificiellement synthétisées. 30 12) Un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte au moins une ATP synthase et au moins un moyen artificiel pour maintenir en permanence cette ATP synthase dans un état dans lequel elle a un rendement thermodynamique supérieur à un dans certaines conditions. 13) Un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il 35 comporte au moins une ATP synthase constituée pour partie d'une sous-unité e (au sens de la nomenclature des sous-unités de l'ATP synthase d'Escherichia coli) et que cette dite sous-unité c est fixée en position � up �. 19 20 14) Un dispositif selon la revendication précédente caractérisé en ce que la dite sous-unité e est fixée en position � up � au moyen d'au moins un pont disulfure. 15) Un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte au moins une ATP synthase constituée pour partie d'une sous-unité y (au sens de la nomenclature des sous-unités de l'ATP synthase d'Escherichia coli), que cette dite sous-unité y est thiol modulable et qu'il y a des moyens pour maintenir cette dite sous-unité y en permanence dans sa conformation oxydée. 16) Un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte des ATP synthases et des peptides IF1 fixés en permanence sur au moins une partie des dites ATP synthases. 17) Un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte des fractions solubles d'ATP synthases ayant des sites non-catalytiques de fixation des nucléotides et qu'au moins une partie de ces dits sites non-catalytiques de fixation des nucléotides sont inactivés. 18) Un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte des fractions solubles d'ATP synthases baignant dans un milieu contenant de l'azide. 19) Un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte au moins une ATP synthase de bactérie alcaliphile de type H+ ATP synthase. 20) Un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte d'une part au moins un dispositif catalysant, avec un rendement thermodynamique supérieur à un dans certaines conditions, au moins un ensemble de réactions composé d'au moins une réaction que l'on appellera R1, et d'autre part au moins un dispositif catalysant un ensemble de réactions composé d'au moins une réaction couplée que l'on appellera R2, et en ce que la réaction R1 et l'une des sous-réactions de la réaction R2 sont identiques à ceci prés que la réaction RI et la dites sous-réaction de la réaction R2 se produisent en sens inverse l'une de l'autre. 21) Un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte d'une part au moins un dispositif catalysant une réaction couplée avec un rendement thermodynamique supérieur à un dans certaines conditions et d'autre part au moins un dispositif catalysant une réaction couplée identique à la première sauf que les stoechiométries de couplage mécanique de ces deux réactions sont différentes. 22) Un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte des ATP synthases ayant des stoechiométries de couplage mécanique différentes fixées sur une même membrane. 23) Un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que sa seule source d'approvisionnement en énergie est la chaleur du milieu dans lequel il se trouve. 24) Un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il est constitué au moins en partie de composants fondamentaux de la matière vivante. 21 25) Un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il est composé au moins en partie d'un dispositif de production de combustible. 26) Un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il est composé au moins en partie d'un dispositif de production d'H2. 27) Un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte au moins un organisme vivant synthétisant au moins un composé aNec un rendement thermodynamique supérieur à un dans certaines conditions. 28) Un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte au moins un organisme vivant dont la croissance a un rendement thermodynamique supérieur à un dans certaines conditions. 29) Un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il est constitué au moins en partie de bactéries alcaliphiles ayant des ATP synthases de type H+ ATP synthases. 30) Un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il est constitué au moins en partie de microorganismes syntrophiques. 31) Un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il est la source d'approvisionnement en exergie d'un dispositif artificiel. 32) Un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il est composé au moins en partie d'un générateur d'électricité. 33) Un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il est composé au moins en partie d'un dispositif réfrigérant. 34) Un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il est composé au moins en partie d'un climatiseur.