Des microalgues pour produire des biocarburants
Le 25 juillet 2007
Vu dans novethic.fr
La France se lance dans la course aux carburants à partir d'algues. Un programme de recherche, réunissant sept laboratoires et une PME, vise la production d’huiles extraites des algues microscopiques présentes dans le plancton. Ces microalgues offrent un rendement en biocarburant 30 fois supérieur aux oléagineux, sans menacer l’environnement ni concurrencer les cultures alimentaires.
Alors que l’Europe s’est fixé un objectif contraignant de 10 % de biocarburants dans les transports d’ici 2020, il s’avère que la production de biocarburant à base de tournesol, de soja ou de canne à sucre engendre des coûts de production élevés et un impact environnemental important. Les microalgues offrent à ce titre une alternative : elles possèdent un potentiel de développement bien plus élevé, ne concurrencent pas les cultures alimentaires et n’ont pas besoin de produits phytosanitaires. Pour la première fois en France, une équipe de chercheurs de sept laboratoires et une PME se sont lancés, en décembre 2006, dans un projet de production de biocarburant sous forme d’ester de méthyl, à partir de microalgues. Dénommée Shamash, une divinité babylonienne représentée par un soleil dans une roue (une métaphore du biocarburant), cette initiative est soumise à l’Agence nationale de la recherche (ANR) dans le cadre de son programme national de recherche sur les bioénergies. Le potentiel est considérable : on estime en effet qu’il existe entre 200 000 et plusieurs millions d’espèces d’algues. Les microalgues, que l’on trouve dans le plancton, peuvent accumuler des acides gras représentant jusqu’à 50% de leur poids sec, ce qui permet d'envisager un rendement en biocarburant 30 fois supérieur aux espèces oléagineuses terrestres, les inconvénients en moins.
«Nous pourrions parvenir, en milieu contrôlé à atteindre des 30 tonnes par hectare (ha) et par an, contre 3 à 4 tonnes pour du colza ou du tournesol», explique Jean-Paul Cadoret, chef du laboratoire physiologie et biotechnologie des algues de l’Ifremer (Institut français de recherche pour l’exploitation de la mer) de Nantes. Sur ce site, huit souches à forte productivité en acide gras sont cultivées dans des réacteurs en verre, éclairés en permanence par des tubes néon. «Selon nos calculs, nous pourrions produire 24 000 litres d’huile par hectare et par an, contre 1500 litres pour du colza ou 6000 litres pour du palmier.»
Shamash est doté d’un budget de 2,8 millions d’euros par an. Labellisé par le pôle de compétitivité Mer de la région Provence-Alpes-Côtes d’Azur, il intègre des spécialistes de la culture, de la physiologie et de l’utilisation des microalgues, des experts de l’optimisation des procédés biotechnologiques ainsi que des spécialistes des biocarburants, de l’extraction et de la purification des lipides.
«Des réserves de lipides allant jusqu’à 70% de leur masse»
«La particularité de certaines espèces de microalgues est de produire des réserves de lipides allant jusqu’à 70% de leur masse lorsqu’elles sont soumises à des stress comme la privation d’azote ou une augmentation brutale de la lumière», explique Olivier Bernard, chargé de recherche à l’INRIA. Cultivées dans de longs tubes en verre ou dans des bassins en bordure de mer, les microalgues offrent une récolte en continu, même si la production diminue un peu en hiver. Elles contiennent en outre des coproduits valorisables en pharmacie (vitamines, sucres), en industrie (silice, pigments) et en agriculture (engrais). «La médecine s’intéresse à leurs polysaccharides pour la reconstruction osseuse, et elles peuvent aussi fournir des Oméga 3 et des antioxydants à l’industrie agroalimentaire», souligne Jean-Paul Cadoret.
Les microalgues peuvent absorber le CO2
Autre bénéfice environnemental : en les couplant à une installation industrielle ou une station d’épuration, les microalgues peuvent absorber le CO2 , et se nourrir des rejets (azote, phosphate, nitrates) pour augmenter leur production de lipides. Les microalgues pourraient ainsi servir de «piège à carbone» pour des centrales thermiques au charbon, comme c’est déjà le cas dans une installation aux Etats-Unis. Dans ce pays, les recherches sur les microalgues avaient été lancées il y a une vingtaine d’années, puis stoppées par l’administration Bush au début des années 1990. D’autres pays, tels que le Japon, l’Allemagne, l’Espagne, le Royaume-Uni ou la Chine se sont aussi lancés dans la course. Au Canada, le gouvernement vient de créer le Centre I-Can qui vise à absorber jusqu’à 100 millions de tonnes de CO2, provenant de l’industrie, par la culture de microalgues, transformées ensuite en biocombustibles ou en gaz naturel renouvelable. Biofuel Systems SL, une entreprise espagnole, a déclaré récemment qu’elle pourrait être en mesure de produire du biocarburant à base de microalgues fin 2007.
Shamash n’en est pas encore là. «Les prochaines étapes seront la sélection des meilleures souches, la recherche d’un site pour installer des bassins de culture, le lancement d’une étude pilote de culture sur 1000 m2, l’analyse économique de production, et les vérifications en terme de propriété industrielle», annonce Jean-Paul Cadoret.
Il reste à espérer que le projet Shamash permettra à la France de rattraper son retard dans ce domaine, où les spécialistes des microalgues sont nombreux, mais où il n’existe pas pour l’instant de travaux de recherche publiés dans ce domaine. Un des objectifs du programme Shamash est donc aussi de fédérer une masse critique de chercheurs autour des biocarburants à base de microalgues.
Raphaël Baldos novethic.fr
LES COURS DES CÉRÉALES S’ENVOLENT
La production de biocarburants a un impact direct sur le prix mondial des céréales, selon un rapport du département américain de l'agriculture (USDA). Les besoins croissants en éthanol de maïs aux Etats-Unis vont progressivement bousculer les marchés de la céréale de même qu’en Europe, la demande de biodiesel fera s’envoler les cours mondiaux des oléagineux. Conséquence : l’Allemagne doit par exemple s'attendre à une hausse de 10% du prix du pain, indique le rapport, tandis que l'industrie agroalimentaire devra faire face à une sévère concurrence en matière d'approvisionnement de céréales. La sécurité alimentaire des pays du Sud est particulièrement menacée par cette hausse, le prix du mais pouvant augmenter de de 41% d’ici 2020.
La France se lance dans la course aux carburants à partir d'algues. Un programme de recherche, réunissant sept laboratoires et une PME, vise la production d’huiles extraites des algues microscopiques présentes dans le plancton. Ces microalgues offrent un rendement en biocarburant 30 fois supérieur aux oléagineux, sans menacer l’environnement ni concurrencer les cultures alimentaires.
Alors que l’Europe s’est fixé un objectif contraignant de 10 % de biocarburants dans les transports d’ici 2020, il s’avère que la production de biocarburant à base de tournesol, de soja ou de canne à sucre engendre des coûts de production élevés et un impact environnemental important. Les microalgues offrent à ce titre une alternative : elles possèdent un potentiel de développement bien plus élevé, ne concurrencent pas les cultures alimentaires et n’ont pas besoin de produits phytosanitaires. Pour la première fois en France, une équipe de chercheurs de sept laboratoires et une PME se sont lancés, en décembre 2006, dans un projet de production de biocarburant sous forme d’ester de méthyl, à partir de microalgues. Dénommée Shamash, une divinité babylonienne représentée par un soleil dans une roue (une métaphore du biocarburant), cette initiative est soumise à l’Agence nationale de la recherche (ANR) dans le cadre de son programme national de recherche sur les bioénergies. Le potentiel est considérable : on estime en effet qu’il existe entre 200 000 et plusieurs millions d’espèces d’algues. Les microalgues, que l’on trouve dans le plancton, peuvent accumuler des acides gras représentant jusqu’à 50% de leur poids sec, ce qui permet d'envisager un rendement en biocarburant 30 fois supérieur aux espèces oléagineuses terrestres, les inconvénients en moins.
«Nous pourrions parvenir, en milieu contrôlé à atteindre des 30 tonnes par hectare (ha) et par an, contre 3 à 4 tonnes pour du colza ou du tournesol», explique Jean-Paul Cadoret, chef du laboratoire physiologie et biotechnologie des algues de l’Ifremer (Institut français de recherche pour l’exploitation de la mer) de Nantes. Sur ce site, huit souches à forte productivité en acide gras sont cultivées dans des réacteurs en verre, éclairés en permanence par des tubes néon. «Selon nos calculs, nous pourrions produire 24 000 litres d’huile par hectare et par an, contre 1500 litres pour du colza ou 6000 litres pour du palmier.»
Shamash est doté d’un budget de 2,8 millions d’euros par an. Labellisé par le pôle de compétitivité Mer de la région Provence-Alpes-Côtes d’Azur, il intègre des spécialistes de la culture, de la physiologie et de l’utilisation des microalgues, des experts de l’optimisation des procédés biotechnologiques ainsi que des spécialistes des biocarburants, de l’extraction et de la purification des lipides.
«Des réserves de lipides allant jusqu’à 70% de leur masse»
«La particularité de certaines espèces de microalgues est de produire des réserves de lipides allant jusqu’à 70% de leur masse lorsqu’elles sont soumises à des stress comme la privation d’azote ou une augmentation brutale de la lumière», explique Olivier Bernard, chargé de recherche à l’INRIA. Cultivées dans de longs tubes en verre ou dans des bassins en bordure de mer, les microalgues offrent une récolte en continu, même si la production diminue un peu en hiver. Elles contiennent en outre des coproduits valorisables en pharmacie (vitamines, sucres), en industrie (silice, pigments) et en agriculture (engrais). «La médecine s’intéresse à leurs polysaccharides pour la reconstruction osseuse, et elles peuvent aussi fournir des Oméga 3 et des antioxydants à l’industrie agroalimentaire», souligne Jean-Paul Cadoret.
Les microalgues peuvent absorber le CO2
Autre bénéfice environnemental : en les couplant à une installation industrielle ou une station d’épuration, les microalgues peuvent absorber le CO2 , et se nourrir des rejets (azote, phosphate, nitrates) pour augmenter leur production de lipides. Les microalgues pourraient ainsi servir de «piège à carbone» pour des centrales thermiques au charbon, comme c’est déjà le cas dans une installation aux Etats-Unis. Dans ce pays, les recherches sur les microalgues avaient été lancées il y a une vingtaine d’années, puis stoppées par l’administration Bush au début des années 1990. D’autres pays, tels que le Japon, l’Allemagne, l’Espagne, le Royaume-Uni ou la Chine se sont aussi lancés dans la course. Au Canada, le gouvernement vient de créer le Centre I-Can qui vise à absorber jusqu’à 100 millions de tonnes de CO2, provenant de l’industrie, par la culture de microalgues, transformées ensuite en biocombustibles ou en gaz naturel renouvelable. Biofuel Systems SL, une entreprise espagnole, a déclaré récemment qu’elle pourrait être en mesure de produire du biocarburant à base de microalgues fin 2007.
Shamash n’en est pas encore là. «Les prochaines étapes seront la sélection des meilleures souches, la recherche d’un site pour installer des bassins de culture, le lancement d’une étude pilote de culture sur 1000 m2, l’analyse économique de production, et les vérifications en terme de propriété industrielle», annonce Jean-Paul Cadoret.
Il reste à espérer que le projet Shamash permettra à la France de rattraper son retard dans ce domaine, où les spécialistes des microalgues sont nombreux, mais où il n’existe pas pour l’instant de travaux de recherche publiés dans ce domaine. Un des objectifs du programme Shamash est donc aussi de fédérer une masse critique de chercheurs autour des biocarburants à base de microalgues.
Raphaël Baldos novethic.fr
LES COURS DES CÉRÉALES S’ENVOLENT
La production de biocarburants a un impact direct sur le prix mondial des céréales, selon un rapport du département américain de l'agriculture (USDA). Les besoins croissants en éthanol de maïs aux Etats-Unis vont progressivement bousculer les marchés de la céréale de même qu’en Europe, la demande de biodiesel fera s’envoler les cours mondiaux des oléagineux. Conséquence : l’Allemagne doit par exemple s'attendre à une hausse de 10% du prix du pain, indique le rapport, tandis que l'industrie agroalimentaire devra faire face à une sévère concurrence en matière d'approvisionnement de céréales. La sécurité alimentaire des pays du Sud est particulièrement menacée par cette hausse, le prix du mais pouvant augmenter de de 41% d’ici 2020.
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