Les micro-algues : l'alternative aux carburants

La lutte contre le réchauffement climatique, objet de la COP 21 qui se tient à Paris du 30 novembre au 12 décembre 2015, nécessite la recherche d’alternatives durables aux énergies fossiles en voie d’épuisement et responsables de fortes émissions de gaz à effet de serre. Des biocarburants de nouvelle génération doivent donc en partie se substituer au pétrole pour faire fonctionner les moteurs des véhicules, sans que les surfaces nécessaires à leur culture ne soient, comme pour le colza ou le tournesol, en concurrence avec l’alimentation humaine. Or les micro-algues peuvent contribuer à relever ce défi. Souvent qualifiées d’« herbe des océans », elles sont des micro-organismes qui poussent à plusieurs dizaines de mètres sous l’eau et constituent la base de la chaîne alimentaire marine. Naturellement riches en protéines, elles le sont aussi en huile et permettent donc d’élaborer des biocarburants.

Au milieu des années 2000 débute le projet Shamash, largement financé par l’Agence nationale de la recherche (ANR) et impliquant plusieurs laboratoires et entreprises à l’échelle nationale, dont l’Observatoire océanologique de Villefranche-sur-Mer ou l’Institut national de recherche en informatique et en automatique (INRIA) de Sophia-Antipolis dans les Alpes-Maritimes. Son but est d’étudier la faisabilité de la production d’un biocarburant de troisième génération à partir de micro-algues. Après la récolte par les pêcheurs de ces algues microscopiques vivant en milieu aquatique, les chercheurs sélectionnent les souches de micro-algues les plus oléagineuses parmi les centaines de milliers d’espèces existantes. Il s’agit ensuite de mener une action contradictoire : cultiver de manière optimale et en grande concentration, ces micro-algues, tout en les stressant, afin  d’augmenter leur teneur en lipides. Une plateforme expérimentale a été installée à Villefranche-sur-Mer sous une serre photovoltaïque de soixante mètres carrés, dans l’optique de reproduire les conditions idéales à leur croissance. Dans un photobioréacteur, on procède à la culture contrôlée et maîtrisées des micro-algues. Elles baignent dans l’eau et on leur fournit certaines ressources nutritives (nitrates et phosphates) tout en les privant d’autres pour provoquer un phénomène de carence favorable à la production de lipides. On apporte aussi du dioxyde de carbone (CO2), indispensable au développement des micro-algues, tout en jouant  sur la température et l’éclairage artificiel. Puis les micro-algues prolifèrent en passant dans une dizaine de bassins durant vingt-quatre heures, avant d’être centrifugées et transformées en une pâte verdâtre, d’où une huile est extraite.    

La verticalisation de la culture des micro-algues permet d’économiser des ressources foncières, tout en ayant, à terme, des rendements à l’hectare supérieurs aux cultures terrestres classiques de plantes oléagineuses. Cette production ne nécessitant pas de sol, elle peut être envisagée dans des espaces non propices à l’agriculture, comme par exemple des friches industrielles ayant besoin d’être reconverties. Ce mode de culture permet en outre de réutiliser une large part de l’eau, tout en assurant une croissance et une production en continu, impossible avec les cultures terrestres.  

La production à grande échelle et économiquement rentable de ce type de biocarburant, issu des micro-algues, n’est cependant envisageable qu’à l’horizon d’une ou deux décennies. Dans cette phase expérimentale, une seule voiture roule partiellement en France grâce à cette énergie propre. Le reportage met cependant en exergue les résultats tangibles d’un projet pilote de production de biogaz à base de micro-algues, lancé en 2011 et financé par l’Union européenne. Cultivées dans les bassins de décantation de Chiclana de la Frontera en Andalousie, au sein de la province ensoleillée de Cadix à l’extrême sud de l’Espagne, les micro-algues permettent de faire circuler les camions poubelle de la ville, tout en purifiant les eaux usées.

Bibliographie 

• Gilles Peltier, « Quand nos voitures rouleront aux algues », Les dossiers de La Recherche, Hors-série n° 47, 2012.  
• Antoine  Sciandra, « Des algues bientôt à la pompe », Science et Vie, n° 1097, 2009.