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Microalgues: les coulisses d’une révolution
09.02.2018, par
Les microalgues représenteraient une alternative au pétrole, une source de protéines alimentaires, tout en recyclant du dioxyde de carbone. Mais comment les exploiter à l’échelle industrielle et optimiser l’extraction de leurs précieux composés ? Inaugurée en 2015 à Saint-Nazaire, la plateforme AlgoSolis, de l’université de Nantes et du CNRS, tente de répondre à ce défi dans la continuité de recherches menées depuis plus de vingt-cinq ans au laboratoire de Génie des procédés, environnement et agroalimentaire (Gepea).
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La plateforme AlgoSolis, qui s’étend aujourd’hui sur plus de 2 000 mètres carrés, répond à trois objectifs : le passage à l’échelle préindustrielle, la culture solaire des microalgues et le développement de techniques d’extraction des composés d’intérêt pour l’industrie.
Jean-Claude MOSCHETTI/GEPEA/AlgoSolis/CNRS Photothèque
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On dénombre des milliers d’espèces de microalgues. Ces micro-organismes à croissance rapide utilisent la lumière comme source d’énergie pour fixer le carbone et générer de la biomasse. Leur forte teneur en protéines, lipides, sucres et pigments en fait un véritable or vert aux multiples applications en nutrition, cosmétique, énergie et chimie verte.
Jean-Claude MOSCHETTI/GEPEA/AlgoSolis/CNRS Photothèque
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Le plateau, sur lequel sont disposées ces cultures de microalgues, s'agite pour empêcher les souches de sédimenter et maintenir une certaine homogénéité du mileu. Dans un deuxième temps, les cultures se poursuivront dans des photobioréacteurs, permettant de contrôler température, luminosité, apports en carbone et en nutriments.
Jean-Claude MOSCHETTI/GEPEA/AlgoSolis/CNRS Photothèque
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Les photobioréacteurs plans permettent d’optimiser la gestion de la température de culture des microalgues. Les chercheurs améliorent en particulier le système de refroidissement pour maintenir une température optimale de croissance tout en consommant le moins d’énergie possible.
Jean-Claude MOSCHETTI/GEPEA/AlgoSolis/CNRS Photothèque
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Ce bassin de culture est utilisé dans le cadre d’un projet de dépollution des effluents par les algues, en particulier ceux des stations d’épuration. L’objectif est d’atteindre un cercle vertueux : les microalgues absorbent les nitrates et phosphates des eaux polluées et s’en nourrissent pour produire de la biomasse exploitable industriellement.
Jean-Claude MOSCHETTI/GEPEA/AlgoSolis/CNRS Photothèque
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Le développement d’une chaîne de bioraffinage permet dans un premier temps de concentrer les microalgues et de récupérer ainsi l’eau du milieu de culture pour la recycler. Le procédé d’extraction va ensuite séparer les différents composés d’intérêt contenus dans les algues, ici le pigment rouge phycoérythrine, utilisé dans la lutte contre le cancer.
Jean-Claude MOSCHETTI/GEPEA/AlgoSolis/CNRS Photothèque
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Les applications résultant de la culture des microalgues sont nombreuses. À gauche, un biobitume produit à partir de résidus de microalgues. À droite, des polysaccharides en poudre extraits de microalgues qui seront utilisés dans les cosmétiques.
Jean-Claude MOSCHETTI/GEPEA/AlgoSolis/CNRS Photothèque
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La biofaçade SymBIO₂ allie algoculture et architecture durable. Composée de photobioréacteurs plans, elle maintient toute l’année une température optimale dans les logements, permettant d'économiser jusqu'à 50% d'énergie pour la régulation thermique du bâtiment. La façade fabrique par ailleurs de l'oxygène et recycle le C0₂ produit par les habitations. Ce projet qui réunit architectes, scientifiques, ingénieurs et constructeurs témoigne du large potentiel des microalgues.
XTU Architects
À propos
Sur le même sujet : notre reportage vidéo au laboratoire Algosolis : "Microalgues, le futur or vert?"
Le Gepea est une unité CNRS/Université de Nantes/Oniris/Institut Mines-Telecom.
Ce diaporama a été initialement publié dans le numéro 3 de la revue Carnets de science.
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