Le 5 avril 2012, La Compagnie du Vent et le Centre de Recherche Claude-Delorme Paris-Saclay d’Air Liquide, inauguraient les bassins d’expérimentation de culture de microalgues de Salinalgue. Mis en service en octobre 2011, ces bassins  sont destinés à produire des microalgues pour une valorisation en bioénergies (biodiesel et biométhane) et autres bioproduits (colorant, alimentation aquacole), dans le respect de l’environnement.

L’objectif de Salinalgue est de démontrer la faisabilité technico-économique de cette filière énergétique durable et innovante, à travers l’étude de la culture des microalgues sur des surfaces allant de 1 000 à 100 000 m2. En cas d’essais concluants, la mise en œuvre d’un prototype industriel pourrait intervenir à partir de 2015.

Salinalgue est développé sur le site des salines de Gruissan (Aude) par treize partenaires, pour majorité originaires des régions Languedoc-Roussillon et Provence-Alpes-Côte-d’Azur : La Compagnie du Vent, Air Liquide, l’IFREMER, le CEA, Naskeo Environnement, IDEE aquaculture, l’INRIA, l’INRA, l’université d’Avignon, Aix-Marseille université, le LISBP – INSA Toulouse, la Tour du Valat et SOMEVAL. Le projet est également labellisé par les pôles de compétitivité Capenergies, Trimatec, Pôle Mer PACA et Derbi.

Salinalgue a été sélectionné au 9ème appel à projets du Fonds Unique Interministériel (FUI) et bénéficie à ce titre d’un financement de 3,9 millions d’euros (sur un budget total de 7,5 millions d’euros) par le Ministère de l’Ecologie, du Développement durable, des Transports et du Logement, les Régions Languedoc-Roussillon et Provence-Alpes-Côte-d’Azur, OSEO et le Fonds européen de développement régional
(FEDER).

Thierry Conil, président de La Compagnie du Vent, a déclaré :

« Après avoir été pionnière dans l’énergie éolienne en France, après avoir participé à un projet de développement de l’éolien en mer et s’être diversifiée dans le solaire photovoltaïque, La Compagnie du Vent est fière d’ouvrir la voie à une nouvelle énergie durable avec le projet Salinalgue. A terme, la culture de microalgues pourrait constituer un nouveau moyen de produire de l’énergie en évitant l’émission de gaz à effet de serre.».

Dominique Gruson, directeur du Centre de Recherche Claude-Delorme Paris-Saclay d’Air Liquide, a déclaré :

« Le projet Salinalgue, auquel nous participons en collaboration avec des partenaires reconnus, ouvre la voie à une nouvelle filière différenciante qui utilisera le CO2 industriel pour produire des biocarburants de demain et des bioproduits. Ce procédé innovant, durable et respectueux de l’écosystème local, est aligné avec la volonté d’Air Liquide d’être un acteur majeur dans l’innovation face aux défis énergétiques et environnementaux à relever. »

En savoir plus : www.compagnieduvent.com

Cultures de micro-algues en laboratoire, photo CEA

Des équipes de la Direction des Sciences du Vivant du CEA et Fermentalg, société spécialisée dans la bio-production de molécules chimiques à partir de micro-algues, ont signé un contrat cadre de collaboration pluriannuel. Cette coopération permettra de partager les résultats de Recherche et Développement des équipes du CEA avec Fermentalg.

Ce partenariat porte sur le développement de la production de micro-algues en milieu hétérotrophe[1] et mixotrophe[2]. Ce mode de production offre des rendements très supérieurs à la production en milieu autotrophe[3], notamment en maximisant la capacité des micro-algues sélectionnées à synthétiser des molécules, en particulier des lipides, par conversion de substrats carbonés d’origines diverses.

Précurseur en France de la bio-production de molécules chimiques à partir de micro-algues, Fermentalg dispose aujourd’hui d’une large avance technologique sur le plan européen. Les développements actuels et les résultats obtenus à ce jour lui permettent de viser une exploitation industrielle dans un horizon proche dans des domaines aussi variés que l’alimentation et la nutrition animale, les cosmétiques, la pharmacie, la chimie de spécialité ou de commodité, et les bioénergies.

Fermentalg entend accélérer encore son développement avec l’ambition affirmée de devenir le leader européen dans ce secteur, en accroissant ses capacités propres de Recherche et Développement tout en s’entourant des compétences externes les plus avancées comme celles développées par les laboratoires de la Direction des Sciences du Vivant du CEA.

Les recherches menées au CEA dans ce domaine portent principalement sur l’étude de micro-algues, des cyanobactéries et de certains protistes[4]. Les chercheurs ont beaucoup investi sur l’analyse du métabolisme et du génome de ces micro-organismes et tout particulièrement dans la perspective d’une production de lipides. Dans ce contexte, le CEA a choisi de faire de Fermentalg le partenaire privilégié.

L’accord, dont la négociation a été confiée à Christian Vincent, Responsable de la valorisation et des partenariats industriels pour la Direction des Sciences du Vivant du CEA et Paul Michalet, Directeur Finance, Stratégie et Business Développement de Fermentalg, fixe les conditions de collaboration pour une durée d’au moins 5 ans, ainsi que les conditions d’exploitation. Les deux partenaires sont désormais en mesure de partager toutes leurs connaissances respectives avec un objectif commun de mise sur le marché de procédés de production dans le cadre d’une exploitation industrielle par Fermentalg.

Pierre Calleja, fondateur et PDG de Fermentalg : « Nous sommes très heureux de la signature de cet accord exclusif qui fait suite à des premières collaborations qui ont confirmé la forte complémentarité de nos expertises ainsi que notre capacité et notre volonté à créer de la valeur ensemble. Des étapes ont déjà été franchies et les programmes de recherche collaboratifs actuels doivent nous permettre de nous rapprocher rapidement du stade industriel sur les projets déjà lancés. Fermentalg confirme ainsi sa volonté de devenir le leader européen incontournable pour ce domaine. Enfin d’autres pistes scientifiques ont été d’ores et déjà été identifiées qui feront l’objet de co-développements sous l’égide de cet accord. »

Gilles Bloch, Directeur des Sciences du Vivant du CEA : « Nous avons souhaité, à travers cet accord, concentrer nos efforts sur le partenaire qui nous paraît le plus à même d’émerger comme un acteur capable de faire naître une véritable filière industrielle européenne en alternative aux développements actuels américains et asiatiques. La vision de Fermentalg, la technologie développée, la vitesse de déploiement de cette société, associées à la qualité de son management et la solidité de son actionnariat ont été les facteurs qui ont conduit notre choix. »

Notes :

[1] Milieu de culture dépourvu de lumière où les organismes produisent de la matière organique à partir de substrat carboné uniquement.

[2] Milieu de culture qui présente à la fois de la lumière et un substrat carboné.

[3] Milieu de culture qui présente de la lumière, du CO2 et de l’eau.

[4] Terme générique désignant tous les organismes unicellulaires végétaux ou animaux.

Grandes algues brunes, photo Frédéric Douard

Des scientifiques de l’université de Berkeley aux États-Unis (le « BAL », Bio Architecture Lab) ont mis au point une souche de la bactérie E. Coli capable de transformer les sucres présents dans les algues brunes en éthanol. Cette avancée technique ouvre la voie à la production de biocarburant alternatif aux bioéthanols terrestres actuels.

Jusqu’ici le bioéthanol produit par l’industrie provenait de la fermentation de sucres agricoles ou lignocellulosiques; la transformation des sucres de grandes algues en alcool ouvre une nouvelle voie que celles déjà explorées avec les micro-algues oléagineuses, et surtout une nouvelle voie énergétique pour les macro-algues jusqu’ici uniquement utilisées en alimentation ou en amendement.

Les chercheurs ont donc modifié le génome d’Escherichia Coli pour parvenir à digérer les sucres très particuliers présents dans les algues brunes dont les alginates.

Des rendements de production supérieurs à 15 m³  d’éthanol par hectare et par an sont escomptés mais il est pour l’instant prématuré de l’affirmer tant que des essais en grandeur nature aient pu le confirmer, dans des conditions techniques de culture qui restent à inventer !

Frédéric Douard, Bioénergie International

>> Lien vers l’article scientifique complet de la revue Science (en anglais).

Le Gouvernement capverdien a annoncé le début de l’exploitation industrielle de micro-algues, destinées à l’exportation.

Le biologiste Tomy Melo a reçu avec bienveillance la décision de l’organe de tutelle. Il applaudit le pari du Cap-Vert autour d’une pratique qui est suivie « dans différents endroits du monde, avec de très bons résultats « . Mais le responsable de Biosfera, association écologiste siégeant à Mindelo, ne manque pas d’émettre une alerte. Melo espère que les espèces de micro-algues qui vont être exploitées existent déjà dans l’écosystème.

Si l’espèce est d’ici, il n’y aura pas de pollution génétique. Si c’est une espèce étrangère, il faudra prendre d’autres précautions afin d’éviter une pollution génétique qui pourrait provoquer un déséquilibre de l’écosystème.

L’université d’Algarve a lancé un partenariat avec le Gouvernement du Cap-Vert pour cultiver les micro-algues. Le secrétaire d’Etat aux Ressources Marines du Cap-Vert, Adalberto Vieira, a indiqué qu’en plus du béta carotène, d’autres micro-algues seront cultivées. Le pays a l’ambition de conquérir le marché mondial.

Nous voulons passer à la culture des micro-algues qui peuvent permettre l’extraction de béta-carotène, mais aussi profiter d’autres micro-algues qui pourraient éventuellement être cultivées au Cap-Vert, dans le cadre d’une stratégie d’exploration de tout ce que la mer peut nous offrir de façon durable.

Les unités de culture de micro-algues seront d’abord installées sur les îles de Santiago et São Vicente.

Source : Green & Vert le 30 mars 2012

Le 30 mars 2012, les scientifiques indiens ont testé leur biodiesel réalisé à partir de micro-algues sur une voiture non modifiée. Prochaine étape, la commercialisation de ce biocarburant.

Le ministre des sciences et technologies Vilasrao Deshmukh était présent pour ce grand test qui nous rapproche un peu plus d’une possible révolution énergétique. De la première génération de biocarburants et leur impact néfaste sur le prix des aliments, on pourrait vite passer à la troisième génération. Le biodiesel produit à partir des micro-algues constitue sans doute une solution à défaut des générations précédentes.

Le test constitue une étape importante d’un grand projet scientifique. Celui-ci est piloté par le conseil pour la recherche scientifique et industrielle (CRSI). Lancé en avril 2010, ce projet implique 9 équipes du CRSI réparties sur l’ensemble du territoire indien. Son responsable, Pushpito K Ghosh, est enthousiaste et place beaucoup d’espoir dans son produit, baptisé  ‘B100’:

A ce que je sache, nous sommes le premier pays au monde où le biodiesel aux micro-algues a été utilisé comme carburant pour une voiture. Aucune modification n’a été apportée sur le véhicule du test. En développant le B100, nous nous sommes imposés qu’il ne compromette aucune fonction d’un véhicule diesel classique. La consommation est d’ailleurs analogue à celle qui existe avec un carburant classique.

Le ministre Deshmukh a annoncé que les autorités allaient travailler sur un plan pour la commercialisation de ce biocarburant sur le marché indien. Mais quelques difficultés restent à franchir. A commencer par la réduction du coût de production.

Pour l’instant, le B100 revient à 150 roupies par litre (environ 2,2 euros). Notre premier objectif est d’atteindre le coût des biocarburants à base de maïs et de canne à sucre. Ensuite, il faudra faire aussi bon marché que le pétrole.

Les scientifiques ont déjà des pistes bien identifiées pour y arriver:

Le sous-produit de la production peut être valorisé pour l’alimentation animale. On peut augmenter le rendement: on n’arrive à extraire que 10% de l’énergie contenue dans les microorganismes, et on compte rapidement arriver à 20%. D’autre part, les algues se reproduisent environ seulement 120 jours par an. Si on arrive à leu cultiver tout au long de l’année, ça contribuera aussi à réduire le coût de production.

Si ces problèmes sont résolus, le B100 pourrait rapidement contribuer significativement au mix énergétique indien. Ce biodiesel semble en effet promettre des merveilles. Ajit Haridas, l’un des scientifiques participant au projet, l’explique ainsi:

Les micro-algues sont cultivées sur des terres en friche, pas besoin d’entre en concurrence avec les terres consacrées à l’alimentation. D’autre part, la base des biocarburants actuels, comme la Jatropha, sont récoltés rarement (tous les 6 mois). Mais pendant la saison, on peut faire chaque jour une récolte de micro-algues.

Les 5 à 10 ans de délais annoncés pour la commercialisation du B100 paraissent un peu long. La demande nationale actuelle en gazole est de 60 millions de tonnes par an. Une demande qui n’arrête pas de grimper, dans un contexte de hausse des prix et de diminution de l’offre. D’où la motivation du projet, comme le rappelle son responsable Pushpito K Ghosh:

On a besoin d’une approche en plusieurs volets pour résoudre la crise énergétique. Un seul type de carburant ne permettra pas de s’en sortir. On a besoin d’une combinaison de pétrole et de biocarburants.

Source : Green & Vert le 10 avril 2012

Bassins de cutures d'algues en Californie, photo Pacific Northwest National Laboratory

Les biocarburants à base d’algues suscitent un réel intérêt aux Etats-Unis. Ce mouvement est soutenu par le gouvernement au travers des programmes de recherche et de développement menés par les laboratoires de recherches et les entreprises de bioingénierie. Selon le « Renewable Fuel Standard 2″, publié par l’agence de protection de l’environnement américaine (EPA), les algues font partie de la catégorie des biocarburants dits « avancés ». En 2012, les estimations de production pour cette catégorie sont de 8,8 milliards de litres.

Dans une intervention à l’université de Miami le 23 février dernier, le président Obama a rappelé l’importance de la production de biocarburants à base d’algues dans la stratégie de développement énergétique à long terme des Etats-Unis. Une étude du Département de l’énergie américain (DoE) montre que le développement de procédés de culture des algues sur le sol américain, ainsi que leur transformation en biocarburant, permettrait de diminuer de 17% les importations de carburants. Le coût lié à ces importations est estimé à 1 milliard de dollars par jour. En diminuant ces importations d’un tiers d’ici 2035, comme le propose l’Administration Obama, le budget dégagé pourrait être utilisé dans les travaux de recherches destinés à l’amélioration des procédés de transformation des algues en biocarburants.

Le président Obama a annoncé que 14 millions de dollars de subventions seraient alloués aux projets de recherche et de développement pour ce secteur en 2012. Ces subventions seront accordées à des petites entreprises, des universités et des laboratoires nationaux afin de rénover leurs infrastructures. Le but est de poursuivre les recherches sur le long terme et de tester de nouveaux procédés de transformation. Ce budget vient en complément des subventions, d’un montant de 84 millions de dollars, déjà attribuées par le DoE à 30 projets en cours de réalisation dans le cadre de partenariats publics/privés et relatifs aux biocarburants à base d’algues.

Ces subventions entrent dans les objectifs du programme « Biomasse » piloté par le DoE, et dont l’ambition est le développement de nouvelles sources d’énergies renouvelables. Ce programme a défini comme objectif un volume de production de biocarburant à base d’algue égale ou supérieur à 3,7 milliards de litres par an d’ici 2022.

Une autre question importante reste le coût de production du biocarburant à partir d’algues. Si le biocarburant ne contient que des algues, le coût est estimé à 1,4 euro le litre. Néanmoins, selon la société OriginOil, si le biocarburant est produit à base d’un mélange d’algues et de déchets, le coût de production pourrait atteindre 0,6 euro le litre. On se rapproche alors du coût de production de l’essence qui est de 0,4 euro le litre. Cependant, des travaux d’amélioration de la performance du processus de transformation des algues (optimisation de la culture des algues, transformation en huile dès l’extraction de la biomasse, procédés de transformation plus performants) sont encore nécessaires.

A ce jour, les projets financés par le gouvernement n’ont pas tous abouti. Ainsi, la société « Sapphire Energy », basée au Nouveau-Mexique a obtenu 104,5 millions de dollars de la part du gouvernement. La moitié de cette somme provenait des crédits du plan de relance de 2009 gérés par DoE. Ce financement devait servir à construire un nouveau centre de transformation d’algues en biocarburant au Nouveau-Mexique et créer 750 emplois temporaires et 40 postes permanents. La construction aurait dû être achevée en 2011. En octobre 2011, on ne dénombrait que 15 personnes employées à la construction du bâtiment, et en novembre 2011, un nouveau prêt de 54,5 millions de dollars a été accordé à la société par le département de l’agriculture américain pour faire avancer le projet. Aujourd’hui, le chantier emploie 36 personnes mais moins de la moitié du projet de construction a été achevé.

Malgré les difficultés rencontrées sur le terrain, le gouvernement entend renforcer son implication dans le développement de nouvelles énergies en débloquant notamment des fonds pour la réalisation de travaux de recherche qui pour certains concernent encore des phases amont d’optimisation des procédés.

Origine : BE Etats-Unis numéro 283 (23/03/2012) – Ambassade de France aux Etats-Unis / ADIT – http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/69523.htm

Photo Pole Mer Paca

Porté par l’INRA et rassemblant 45 partenaires (organismes de recherche publique, entreprises, collectivités territoriales, pôles de compétitivité), GreenStars a également pour ambition de se positionner, d’ici cinq à dix ans, parmi les centres d’excellence mondiaux dans le domaine de la bio-raffinerie des micro-algues. Un budget de 160 M€ sur 10 ans est initialement prévu dont près de 20% d’aide publique.

Les micro-algues offrent un potentiel d’innovation pour les secteurs de l’énergie, de la chimie, de la nutrition humaine et animale et de la cosmétique de par leur richesse intrinsèque. En effet, les micro-algues sont reconnues pour leur extraordinaire composition : notamment en protéines, lipides, fibres, vitamines, minéraux et pigments. Elles offrent encore un champ d’exploration pour développer des produits innovants, naturels et fonctionnels.

Face à des enjeux stratégiques mondiaux relatifs au développement des bioénergies et des produits biosourcés, les micro-algues apparaissent aujourd’hui comme une solution porteuse d’avenir et de développements économiques majeurs à un horizon d’une dizaine d’années. Les recherches et les investissements dans la filière des micro-algues à des fins énergétiques se sont récemment considérablement développés : plus de $ 2 Mds d’investissements et plus de 200 projets de recherche et développement ont été recensés, en majorité aux Etats-Unis. Sans utiliser de terres arables, cette filière offre la possibilité de produire des biocarburants de troisième génération à partir de CO2 d’origine industrielle et de substrats issus d’eaux recyclées. Elle s’inscrit ainsi dans une stratégie de recyclage et de valorisation des rejets issus de l’activité humaine. Par ailleurs, les micro-algues peuvent accumuler jusqu’à la moitié de leur poids en lipides, l’une des matières premières des biocarburants, d’où une productivité qui peut atteindre des valeurs élevées.

Un Institut d’Excellence sur les énergies décarbonées retenu au titre des Investissements d’Avenir

L’IEED GreenStars a été conçu afin de permettre à la France d’avoir une vision industrielle de l’ensemble de la chaîne de production et d’être un acteur majeur doté d’un rayonnement international. Pour y parvenir, ce nouveau réseau national de plateformes collaboratives intègre les expertises et les technologies des meilleures équipes de la recherche publique française sur tous les fronts scientifiques concernés, des PME innovantes sur la totalité des produits valorisables et des grands groupes fortement intéressés pour prendre des positions de choix sur les marchés à l’international.

GreenStars dispose de trois grands atouts : il rassemble des capacités d’innovation réelles, sera équipé d’infrastructures de qualité dotées de moyens technologiques conséquents et il fédèrera enfin des acteurs très représentatifs. Toutes les compétences de la filière y sont en effet représentées : de la physiologie et la génétique des micro-algues à l’optimisation des conditions de culture, en passant par l’extraction des produits d’intérêt, sans oublier la prise en compte de l’écoconception de la filière, de la modélisation et de la simulation numériques, de l’acceptabilité sociale et de l’analyse économique.

A terme et suivant les résultats obtenus, des emplois et de nouveaux débouchés dans de nombreux secteurs industriels pourraient être générés. GreenStars participera également à la formation des compétences en ingénierie qui seront nécessaires demain pour qu’une filière solide se structure durablement sur ces thématiques. Dès 2015, GreenStars sera doté de démonstrateurs industriels basés sur des technologies de pointe qui permettront de construire un modèle économique et environnemental viable.

Green Stars en un clin d’oeil :

• 45 partenaires

Organismes publics:

• Des organismes de recherche et des universités : INRA, Inria, CNRS, IRD, Ifremer, CEA, IFP-EN, Université Montpellier 2 et Université Pierre et Marie Curie.
• Des collectivités territoriales : la Communauté de Communes du Nord Bassin de Thau, la Communauté d’Agglomération du Grand Narbonne, la Métropole Nice Côte d’Azur, le Conseil Général des Alpes Maritimes, la Région Languedoc Roussillon et la Région Provence Alpes Côte d’Azur.

Organismes privés:

• Des pôles de compétitivité : Trimatec, Mer PACA et Industries &Agro-Ressources- qui ont labellisé le projet.
• Des industriels : Air Liquide, ACRI, Alfa Laval, Algaestream, Algenics, Algu’Innov, Bioalgostral, EADS, Eco-Solution, Envolure, Fermentalg, Greensea, IDEE Aquaculture, La Compagnie du Vent-GDF Suez, Microphyt, Naskeo Environnement, Ondalys, Peugeot Citroën Automobiles, Rhodia, Roquette, Sofiprotéol, Soliance, Solvay, Suez Environnement, TIA, TOTAL, Véolia Environnement.
• 3 sites sur près de 50 hectares (plus de 1000 sont disponibles) à Montpellier-Etang de Thau (siège à l’Ecosite de Mèze), Narbonne et Nice (plaine du Var) sur lesquels seront implantées les installations principales.
• Des infrastructures mises à disposition par des laboratoires de recherche comme le laboratoire de biotechnologie de l’environnement de l’INRA à Narbonne, la station méditerranéenne de l’environnement littoral à Sète (UM2/CNRS), le laboratoire océanographique de Villefranche/mer(CNRS/UPMC) et le centre Inria Sophia Antipolis – Méditerranée, le laboratoire écologie des systèmes marins côtiers ECOSYM (UM1-2/CNRS/IRD/Ifremer), la station marine de Roscoff (CNRS/UPMC), le centre de Cadarache du CEA ou encore le laboratoire Physiologie et Biotechnologie des Algues de l’Ifremer à Nantes et la plateforme expérimentale d’aquaculture de l’Ifremer à Palavas seront également mobilisées.
• GreenStars devrait accueillir 200 chercheurs, ingénieurs et techniciens
• Une gouvernance par la création d’une société par actions simplifiées (SAS), qui réunira l’ensemble des partenaires.
• Un budget initialement prévu de 160 M€.

Contacts :  Jean-Philippe STEYER
tel. : 04 68 42 51 51 ou Jean-Philippe.Steyer@supagro.inra.fr
Laboratoire de Biotechnologies de l’Environnement, Narbonne Centre Inra de Montpellier

L’enquête a été menée auprès de 380 entreprises et montre une croissance rapide du secteur : 65% des producteurs d’algues déclarent vouloir augmenter leur capacités en 2012 , en particulier pour alimenter le marché américain.

Les personnes enquêtées sont globalement optimistes quant à la compétitivité des carburants algaux en 2020.  90% pensent que cet objectif est au moins quelque peu probable et près de 70% pensent que c’est modérément à très probable.

En matière de soutien public, de manière pratiquement unanime, les entreprises s’accordent à dire qu’une politique gouvernementale stable les aidera à atteindre cet objectif créateur d’emplois. A la question, « un même traitement fiscal des biocarburants à bases d’algues, que celui accordé aux autres biocarburants, permettrait-il d’accélérer la production », la réponse est oui à 86%.

« Il est clair que les résultats de l’industrie algale sont en nette progression, que ce soit en production, en emplois ou en percées scientifiques » a déclaré Mary Rosenthal, directrice d’ABO. L’enquête confirme ce que nous disons depuis des années :  seule une politique stable et équitable du gouvernement fédéral peut permettre à cette industrie de créer une énergie locale et les emplois qui vont avec ».

Plus d’information (en anglais) sur www.allaboutalgae.com.

Frédéric Douard, Bioénergie International

Aux États-Unis, les algues sont mises en avant pour la recherche de nouvelles sources d’énergies renouvelables et écologiques. Ces recherches s’intègrent dans les axes de développement économique de l’administration d’Obama puisque, proposition est faite de diminuer d’ici 2023, les avantages fiscaux pour les producteurs d’énergie à base de ressources fossiles, de 40 milliards de dollars afin de promouvoir la production d’énergies renouvelables. Concernant les programmes de recherche pour ces énergies renouvelables, l’administration Obama envisage de débloquer 350 millions de dollars en 2013, soit 275 millions de dollars supplémentaires comparativement à l’année 2012.

Essai réussi de mélange de carburant algal à 50 % avec du carburant militaire F76, Photo Marine Américaine

Selon le Renewable Fuel Standard 2, édité par l’agence de protection de l’environnement américaine (EPA), les algues font partie de la catégorie des biocarburants dits « avancés ». Les estimations de production pour cette catégorie, en 2012, sont de 8,8 milliards de litres. Les travaux de recherche visent à l’optimisation des processus de transformation des algues afin d’obtenir un biocarburant compétitif tant sur le plan économique que sur le plan de la productivité.

Le procédé de transformation des algues
Le procédé de transformation classique des algues est le suivant dans les grandes lignes :

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Le programme Biomasse porté par le département de l’énergie américain (DOE)
Le gouvernement américain souhaite réduire ses importations de pétrole, destinées à produire des biocarburants, d’un tiers d’ici 2025. Cela s’effectuera en accélérant les travaux de recherche et de développement, en créant de nouvelles bio-raffineries avec des procédés plus performants, en favorisant les partenariats entre les départements de la défense, de l’énergie et de l’agriculture, et en établissant des collaborations internationales. Afin de répondre à ces objectifs, la mission du programme Biomasse, pilotée par le département de l’énergie américain (DOE), est de soutenir la transformation des ressources renouvelables par des procédés dotés des critères suivants : viabilité économique, biocarburant de haute performance, bioproduits associés à la production de bioénergies. Ces actions sont menées au travers de travaux de recherche et de développement, de démonstration et supportées par des partenariats publics et privés. Le programme Biomasse soutient financièrement, à l’aide de subventions et crédits notamment, ces différents projets. Les budgets attribués en 2011 par le programme Biomasse étaient de 60 millions de dollars pour la production d’éthanol cellulosique, de 38 millions de dollars pour la production d’éthanol, et de 85 millions de dollars pour la production de biocarburants autre que de l’éthanol.

Ce programme contient un volet pour les biocarburants produits à base d’algues. Ce volet comprend l’augmentation de la productivité des algues (notamment au niveau de la quantité d’huile produite), l’amélioration des systèmes d’extraction des huiles, l’optimisation de la transformation en biocarburants et la valorisation des co-produits. Au travers de ces objectifs, ce programme envisage une optimisation des procédés en terme de coûts ainsi qu’une réduction des émissions de gaz à effet de serre durant la production. Le budget pour les projets relatifs aux algues était de 9,25 millions de dollars en 2010, et le DOE fait une requête de 9,37 millions de dollars pour 2012.

Le DOE mobilise plusieurs de ses laboratoires pour la réalisation des projets relatifs aux algues tels qu’Argonne National Laboratory, Idaho National Laboratory, Lawrence Berkeley National Laboratory, Oak Ridge National Laboratory. Des laboratoires universitaires sont également mobilisés : le laboratoire de biologie moléculaire des algues à l’université du Texas ou l’université d’Illinois à Urbana Champaign avec son projet Illini Algae. Des partenaires privés sont également présents sur ce secteur tels que l’entreprise Solazyme ou Solix Biofuels.

Certains de ces partenariats sont développés ci-dessous.

Une transformation en huile dès l’extraction de la biomasse
Afin d’illustrer un partenariat entre un partenaire public et un partenaire privé, le laboratoire Idaho National Laboratory du DOE a signé un accord de partenariat, en décembre dernier, avec l’entreprise OriginOil, basée en Californie, dans le but de développer un système intégré de conversion direct des algues en huile brute destinée à la fabrication des biocarburants.

Huile algale vierge, photo Sapphire Energy

Ce projet, nommé Biocrude System, a pour objectif de répondre à la demande du département américain de la défense qui souhaite diversifier son portefeuille de ressources en biocarburant.

L’entreprise OriginOil a développé un système de récolte des algues efficace et performant basé sur la diffusion d’un champ électromagnétique au travers des algues matures, c’est-à-dire en phase de fin de croissance. Ce système sépare efficacement les différentes parties des algues (la biomasse, l’eau et les lipides) afin de les utiliser dans différents procédés. Le système n’utilise pas de produits chimiques, consomme peu d’énergie et fonctionne en continu avec un flux à haut débit. Maintenant que ce système est établi et a montré ses performances, la prochaine étape relève d’un travail collaboratif entre les partenaires pour convertir les corps gras extraits des algues en huile directement sur le site de récolte pour une mise immédiate, sur le marché des biocarburants.

De nouveaux centres de transformation plus performants
D’autres types de projets concernent, quant-à-eux, la mise en place de centres de production intégrés capables de transformer efficacement les algues en huile pour la production de biocarburants. C’est à l’université de l’Illinois que ce projet de nouveau centre est né avec pour objectif de créer des structures permettant d’obtenir des huiles économiquement viables tout en restant dans une dimension de développement durable.

Le projet étudie le procédé suivant :

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Le fumier de porc, récolté dans les fermes, est une ressource à faible coût. Après un passage dans un réacteur de liquéfaction hydrothermale (HTL), qui convertit des composés organiques en un mélange hydrocarboné à une température et une pression élevées, ce fumier est transformé en eau de déchet et en huile brute. L’eau de déchet, riche en nutriments tels que l’azote ou le phosphore, va favoriser et donc accélérer la croissance des algues afin qu’elles arrivent à maturité. Arrivées à ce stade, les algues passeront elles aussi dans le HTL afin d’être transformées, par liquéfaction de la biomasse, en huile brute qui sera convertie en biocarburant.

Ce projet est mené par Lance Schideman et Yuanhui Zhang, professeurs au département agriculture et biologie de l’Université d’Urbana-Champaign. Il est subventionné par le centre technologique de développement durable de l’Illinois et l’Université d’Urbana-Champaign.

Partenariat international pour comprendre le fonctionnement cellulaire des algues
Une collaboration entre l’université de Californie-Davis, et l’université de Tokyo nous montrent que les acteurs se mobilisent également au niveau international, dans des stades de développement non encore compétitifs, pour promouvoir les ressources en biocarburant. Cette collaboration a pour but d’identifier et de comprendre la physiologie cellulaire des algues et la communication entre les cellules, ainsi que leur métabolisme, afin d’optimiser leur utilisation pour produire du biocarburant. Ce projet collaboratif est financé par la fondation nationale de la science américaine (NSF) et l’agence scientifique et technologique du Japon pour un total de 1,5 millions de dollars sur trois ans.

Avec la diversité des types d’algues (algues rouges, algues vertes, microalgues) et leurs caractéristiques (unicellulaire, autotrophes), les projets et les questions relatives à la transformation des algues en biocarburants sont encore nombreux (amélioration des méthodes de culture et de récolte, optimisation du procédé de transformation, …). Les recherches avancent mais la mise en place de procédés de culture et de procédés de transformation qui soient optimisés ne sont pas envisagés dans un avenir proche.

Pour en savoir plus (en anglais) :

• All about Algae
• Algae University

Origine : BE Etats-Unis numéro 278 (17/02/2012) – Ambassade de France aux Etats-Unis / ADIT – http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/69162.htm

Le lancement officiel du projet « IDEALG » a eu lieu le 6 décembre 2011 à la Station Biologique de Roscoff (CNRS /UPMC). Le projet a pour objectifs de renforcer la compétitivité des filières d’exploitation des grandes algues marines en France et de répondre aux enjeux de société pour une production durable et de qualité de la ressource algale.

IDEALG est doté d’un budget total de 36 M€ sur 10 ans dont 10 millions financés par les Investissements d’Avenir. Seul un fort potentiel de recherche et d’innovation dans le domaine des ressources marines peut assurer l’avenir industriel de la filière algue qui doit aussi intégrer dans son développement d’importants enjeux environnementaux.

Dans ce contexte, le projet IDEALG a été retenu avec quatre autres projets au terme de l’appel d’offres national : Investissements d’Avenir « Biotechnologies Bioressources » 2010 axé sur la ressource végétale terrestre et marine. Le projet porté par le PRES « Université européenne de Bretagne », et coordonné scientifiquement par Philippe Potin, directeur de recherche CNRS, structurera les activités de Recherche et Développement dans le domaine des grandes algues marines pendant les dix prochaines années. Au total, IDEALG associe 18 partenaires publics et privés, dont un centre technique, le CEVA à Pleubian, et 5 entreprises basées en Bretagne*. Plus de 100 chercheurs, ingénieurs et techniciens permanents (CNRS/Universités) et plus de 50 contractuels et doctorants interviennent dans le projet.

Le programme comporte plusieurs volets de recherche fondamentale : biologie, biochimie, génomique, physiologie, métagénomique, écologie. Il intègre par ailleurs trois volets de recherche appliquée à l’aquaculture, aux biotechnologies et à la chimie, qui ont comme objectifs de favoriser une production de masse, de sélectionner des variétés nouvelles, et de développer des produits et procédés innovants. Une évaluation des enjeux sociaux, et des impacts économiques et environnementaux (respect du milieu marin et de sa biodiversité) sera menée avant l’utilisation de ces nouvelles connaissances et technologies par les partenaires privés.

D’autres entreprises et les organisations qui soutiennent IDEALG seront associées au projet via notamment le forum annuel qui, pour sa première édition le mardi 6 décembre prochain, regroupera près de 100 participants à la Station Biologique de Roscoff. (C‐Weed aquaculture à St Malo, Aléor à Lézardrieux, France Haliotis à Plouguerneau, Bezhin Rosko à Roscoff, Danisco à Landerneau et Copenhague) et le CEVA impliqués dans la valorisation et les développements de l’aquaculture.

* Les organismes de recherche associés dans IDEALG sont : l’UEB, la Station Biologique de Roscoff (CNRS-UPMC), l’Ifremer, les Universités de Bretagne occidentale, de Bretagne Sud, de Rennes I et de Nantes, l’ENSC Rennes, AgroCampus Ouest et l’INRA.

Contact : Philippe Potin, coordinateur scientifique d’IDEALG, Station Biologique de Roscoff, tél : +33 298 29 23 75, potin@sb‐roscoff.fr

Frédéric Douard, Bioénergie International

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A la fin de l’année 2011, Sofiprotéol & Fermentalg ont créé une société commune destinée à industrialiser, produire et commercialiser des huiles de micro-algues.

Fermentalg, la société de biotechnologie industrielle de production par micro-algues en hétérotrophie assurera le développement de son procédé breveté jusqu’aux premières phases d’industrialisation de sa technologie.

Pierre Calleja, PhD , Président Directeur Général et fondateur de Fermentalg dit : « C’est une étape décisive pour Fermentalg. Nous avons toujours été convaincus que notre stratégie et nos innovations technologiques nous amèneraient à proposer rapidement des solutions de croissance durable pour la chimie industrielle tout en préservant l’environnement. Cet accord au delà de ses enjeux financiers bien réels nous permet de nous associer et partager des moyens pour entrer dans une phase d’industrialisation ».

Sofiprotéol, entreprise industrielle et financière de la filière française des huiles et des protéines végétales, qui financera l’industrialisation du projet, sera majoritaire dans la société commune et apportera ses compétences industrielles et commerciales ainsi que son expertise nutritionnelle dans les huiles.

Philippe Tillous-Borde, Directeur Général de Sofiprotéol a déclaré : « La culture des micro-algues entre dans notre stratégie d’innovation visant à renforcer notre offre sur tous nos marchés: alimentation, nutrition animale, chimie et énergies renouvelables. Le partenariat avec Fermentalg est prometteur, compte tenu du savoir-faire de cette start-up française ».

Bernard Maitre, Président du fonds Emertec, ajoute : « La signature d’une co-entreprise à peine plus deux ans après sa création établit la preuve de sa capacité de création de valeur tant au niveau du marché que pour ses actionnaires. »

A propos de Sofiprotéol :
Créé en 1983 par des représentants du monde agricole, Sofiprotéol a pour mission de développer les débouchés et valoriser les productions oléagineuses (colza, tournesol) et protéagineuses (pois féveroles). Sofiprotéol a réalisé en 2010 un chiffre d’affaires de 5,6 milliards d’euros avec 6 400 collaborateurs. Dans son métier industriel, Sofiprotéol a cinq activités complémentaires : trituration des graines et raffinage d’huiles (Saipol) ; raffinage et conditionnement d’huiles alimentaires (Lesieur) ; production de biodiesel (Diester Industrie et Diester Industrie International) ; chimie végétale (Oleon et Novance) ; nutrition animale, abattage et transformation de viande de porc, volaille et œufs (Glon Sanders). Dans son métier financier, Sofiprotéol accompagne, via des prêts et des prises de participation, des entreprises de la filière oléagineuse et protéagineuse, et de l’agro-industrie en général.

A propos de Fermentalg :
Crée en 2009 par Pierre Calleja, Fermentalg est une société de biotechnologie industrielle spécialisée dans la bio-production de molécules chimiques par des micro-algues en hétérotrophie. Cette technologie propriétaire associée à la richesse de sa banque de souches lui permettent de viser des marchés très variés allant de la molécule à haute valeur ajoutée à la chimie de commodité jusqu’à la production d’algo-carburant. Les marchés de l’aquaculture et de la nutrition animale sont également adressés par les technologies développées. La société est soutenue par des fonds d’investissement de premier rang comme Emertec, Demeter Partners ou encore CEA Investissements.

Contacts

• Sofiprotéol : Catherine BOZON Responsable des relations de presse Tél. : +33 (0)1 77 45 70 74 Mob : + 33 (0)7 86 41 24 68 Email : c.bozon@prolea.com
• Fermentalg : Paul MICHALET Directeur Finance & Business Mob. : +33 (0) 2 Mob. : +33 (0) 6 11 33 83 83 Email : pmichalet@fermentalg.com

Modélisation d'une ferme algocole, illustration Sapphire Energy

Au milieu de nombreux effets d’annonce, le statut actuel de la filière de production de biocarburant algal est difficile à saisir.  Vincent Feuillette, responsable des activités bioénergies au sein du cabinet ENEA Consulting, nous donne son point de vue.

On parle beaucoup de micro-algues, pourquoi suscitent-elles tant d’intérêt  ?

C’est aujourd’hui les applications biocarburant qui motivent l’intérêt porté aux micro-algues. Cela n’a pas toujours été le cas.

Les premières recherches sur les micro-algues ont commencé dans les années 50, principalement pour répondre à des problématiques nutritionnelles et pharmaceutiques. A cette époque, il s’agissait d’exploiter les composés à haute valeur ajoutée contenus dans ces micro-organismes : protéines, acides gras, colorants et pigments, antioxydants…

Le taux de croissance et le contenu en huile élevés des micro-algues par rapport à des cultures traditionnelles  ont motivé la recherche sur la production de carburant algal. Débutés à la fin des années 50 aux États Unis, ces programmes ont pris une ampleur mondiale suite au premier choc pétrolier dans les années 70.

Dans le courant des années 90, le prix du pétrole relativement bas conduit à un fort ralentissement de la R&D sur les carburants issus des micro-algues.

Au début des années 2000, la prise de conscience de l’importance de la recherche de carburant alternatif aux ressources fossiles renouvelle l’intérêt pour les micro-algues. En sus de l’argument de la productivité, elles possèdent en effet un avantage potentiel majeur par rapport aux autres solutions : la non concurrence avec les cultures alimentaires.

Quel est le niveau de maturité de la filière de production de biocarburants à partir de micro-algues ?…..

…… Lire le suite en consultant le Magazine Bioénergie International n°15- Septembre-Octobre 2011

Le magazine est disponible :

• Au détail à 12 € le numéro en vente en ligne :
• Sur Abonnement au prix de 10 € ou 8,33 € par numéro :

Photobioréacteurs instrumentés pour l'analyse des performances des souches, CEA

La plate-forme HélioBiotec a été inaugurée, mardi 25 octobre 2011, sur le centre CEA de Cadarache (Bouches-du-Rhône). HélioBiotec a pour but d’étudier et d’optimiser les mécanismes biologiques de certains microorganismes, qui ont la capacité de produire naturellement des molécules à forte teneur énergétique. Cultivés en masse, ces organismes pourraient à l’avenir produire des biocarburants, dits de 3ème génération.

Grâce à la photosynthèse, certaines microalgues et cyanobactéries* peuvent dans des conditions spécifiques produire de l’hydrogène, des hydrocarbures ou des lipides . Les algues peuvent ainsi accumuler jusqu’à 50% de leur poids sec en lipides de réserve. Du fait de leur croissance rapide et de rendements surfaciques très élevés, ces organismes présentent un enjeu important en matière énergétique : à surface égale, certaines espèces pourraient produire dix à vingt fois plus de biodiesel que des cultures terrestres comme le colza ou le tournesol .

Les recherches entreprises à Cadarache depuis une dizaine d’années visent à sélectionner les organismes les plus prometteurs, à étudier leur métabolisme et à optimiser les mécanismes biologiques pour accroître la part de la production d’énergie dans leur activité naturelle. La mise en place de la plate-forme HélioBiotec, depuis 2008, correspond à l’avancée progressive de ces recherches vers des productions à grande échelle.

Production d'hydrogène par les micro-algues, CEA

Les partenaires d’Héliobiotec

Cette plateforme accueille des partenaires académiques et industriels. Elle dispose des meilleurs équipements disponibles pour accélérer la R&D : outils de criblage haut-débit, instruments d’analyse, bioréacteurs instrumentés, ‘banque’ de microalgues et de cyanobactéries, chambres de culture.

La plate-forme HélioBiotec est hébergée par le Laboratoire de Bioénergétique et Biotechnologie des Bactéries et Microalgues (LB3M, unité mixte de recherche CEA-CNRS-Université d’Aix-Marseille). La plate-forme a bénéficié de financements importants du Contrat de projet Etat-Région et du Fonds européen de développement régional.

* Une cyanobactérie est une bactérie capable de transformer l’énergie lumineuse en énergie chimique (photosynthèse) de la même manière que les plantes.

>> Pour aller plus loin

• Lire le dossier sur « Bioénergies : les recherches sur les biocarburants de 3ème génération« (pdf)
• Consulter le site internet de la plate-forme Héliobiotec, pour découvir les équipements et les enjeux de cette plate-forme dédiée aux biocarburants de 3ème génération.

Bassin de recherche sur les algues près de Niland en Californie, photo Jim Demattia

Comme l’a expliqué Steven Chu, secrétaire à l’énergie des États-Unis, lors de la dernière réunion de l’Agence Internationale de l’Énergie en octobre 2011, la demande mondiale en énergie va augmenter de 35% d’ici 2035 alors que les investissements pour le développement des énergies renouvelables et alternatives resteront largement insuffisants. L’Association Nationale des Algues et les parties prenantes publiques et privées impliquées ne cessent de sensibiliser le gouvernement sur l’importance de poursuivre le développement des projets relatifs aux nouvelles énergies et notamment aux biocarburants de 2e et 3e générations. Mais la publication d’un rapport du département de l’énergie américain, « U.S. Billion-Ton Update: Biomass Supply for a Bioenergy and Bioproducts Industry », mentionne que la production de biocarburants à partir d’algues ne figure pas parmi les projets qui seront financés prioritairement.

Malgré ce contexte, les chercheurs se concentrent sur la recherche de nouvelles sources d’énergie durables. Après le maïs et le soja, les algues ont été mises en avant. Leurs caractéristiques écologiques et renouvelables sont deux atouts essentiels à la réussite du développement de biocarburants à partir d’algues. L’autre avantage des algues comparativement au maïs et au soja est que cette ressource est peu utilisée pour l’alimentation humaine. Il y aurait donc, selon les premières hypothèses de développement, peu de conflits entre ces deux secteurs.

Le procédé général d’obtention du biocarburant à partir de cultures d’algues est le suivant :

Crédits : MS&T à partir de données Oilgae

* Le procédé de transformation consiste à mélanger l’huile avec un catalyseur, par exemple hydroxyde de sodium et alcool, puis avec du glycérol. L’extraction du glycérol permettra d’obtenir le carburant biologique pur.

Les résidus découlant de la production et du traitement des algues sont retraités afin d’être réutilisés pour les animaux, pour l’alimentation humaine ou pour d’autres utilisations chimiques. Les principaux avantages des algues résident dans leur capacité de croissance rapide, jusqu’à dix fois supérieure aux plantes terrestres, et dans leur teneur en huile, de 30 à 50% de leur poids alors que le soja n’en contient que 15 à 20%.

Cependant, le procédé est peu compétitif : le prix du baril d’huile d’algues, estimé à 300 dollars, est une contrainte dans le développement de ce projet. Néanmoins, si l’on réussit à cultiver les algues avec des produits recyclés (eau de recyclage et fertilisants à partir des rejets animaux) et que l’on réutilise tous les produits issus de la transformation, le prix du baril devrait diminuer. Cependant, plusieurs institutions telles que l’université de Nebraska-Lincoln dans le Nebraska, devraient pouvoir poursuivre les recherches grâce au déblocage de 510 millions de dollars par le président Obama pour les trois prochaines années afin de développer du biocarburant à base d’algues pour l’aviation, la marine et à des fins militaires et commerciales. Néanmoins, ces recherches ne devraient pas aboutir avant 5 ans minimum. Le montant initial qui aurait dû être attribué était de 800 millions de dollars mais celui-ci a été réduit suite aux coupes budgétaires du Département de l’Énergie américain.

La seconde difficulté est de mettre en place des systèmes de production aquatique à l’échelle industrielle permettant la croissance des algues et l’extraction des composés lipidiques. Afin d’optimiser cette croissance, ces systèmes doivent être capable de fournir des apports suffisants en eau et en lumière. Le système de transformation de l’huile en biocarburant est, quant-à-lui, un procédé classique, il ne comporte pas d’innovation.

Une alternative pour obtenir un rendement en huile plus important par hectare de culture d’algues est de cultiver des algues génétiquement modifiées. La société Solazyme, basée au Sud de San Francisco, travaille actuellement sur ce projet. Elle développe des cultures d’algues qui contiendraient plus d’huile mais auraient une croissance moins rapide. Différentes cultures sont étudiées, certaines produisent des triglycérides tels que ceux produits par le soja, d’autres produisent un mélange semblable aux hydrocarbures du pétrole brut léger.

Une autre alliance, Craig Venter, biologiste et homme d’affaire américain, et la société Exxon, qui finance ses recherches, étaient très optimistes dans le lancement d’algues génétiquement modifiées, mais les difficultés rencontrées lors de ce projet les ont contraint à abandonner cette idée. Ils tentent, désormais, de réaliser un projet plus innovant avec le développement d’algues pouvant croître ex-nihilo. Ce projet est plus risqué que le précédent et ne fournira pas de résultats avant plusieurs années. Ces recherches seraient utilisées en premier lieu par l’armée américaine.

Dans le contexte budgétaire difficile, les États-Unis ne pourront octroyer tous les soutiens financiers escomptés pour le développement des biocarburants de la troisième génération qui font partie du portefeuille énergétique à développer pour les années futures en vue d’assurer l’indépendance énergétique des États-Unis.

L’Europe développe également des projets en ce sens avec le 7e Programme-Cadre de Recherche et Développement de l’Union Européenne (FP7) qui met en place le projet BIOfuel from Algae Technologies (BIOFAT). Ce programme a pour but de démontrer la faisabilité économique ainsi que de quantifier l’impact environnemental pour l’obtention de biocarburants à base d’algues. La société Abendoa Bioenergy Nuevas Tecnologias coordonne ce projet d’un coût total de 31 millions d’euros dont 20 millions financés par l’Europe. Un des partenaires de ce projet est une agence de communication américaine, Hart Energy, qui est en charge de disséminer l’information à travers le monde sur l’avancée du projet.

Origine : BE Etats-Unis numéro 264 (28/10/2011) – Ambassade de France aux Etats-Unis / ADIT – http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/68055.htm

http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/67789.htm

La biomasse à base d’algues a le potentiel de fournir de l’énergie durable, et de contribuer fortement à la réduction des émissions de CO2. A travers le nouveau projet européen « EnAlgae », 19 partenaires unissent leurs compétences pour favoriser le développement de la production de biomasse à base d’algues dans le nord-ouest de l’Europe. Le projet « EnAlgae » est une initiative stratégique du programme de coopération transnationale « Europe du Nord-Ouest Interreg IVB », financé en partie par le Fonds européen de développement régional.

Ce projet sera financé à hauteur de 14 millions d’euros pour une durée de quatre ans. La gestion de projet sera tenue par l’Université de Swansea au Pays de Galles. Les partenaires allemands pour ce projet seront l’Agence des matières premières renouvelables (FNR), l’Institut de technologie de Karlsruhe (KIT) et l’Établissement d’enseignement supérieur technique et scientifique de la Sarre.

L’objectif de « EnAlgae » est de réduire les émissions de CO2 et la dépendance aux énergies fossiles dans l’Europe du Nord-Ouest. Les algues peuvent convertir jusqu’à 5% de la lumière solaire en énergie chimique et absorber de grandes quantités de CO2 dans l’atmosphère. Puisque les algues peuvent être cultivées dans des bassins ou des réservoirs, leur production ne nécessite pas de terres arables et ne concurrence pas la production alimentaire. « Les algues possèdent donc du point de vue de la durabilité un énorme potentiel », comme le souligne Christine Rösch, chef de projet au KIT. Sous la direction du KIT, des experts vont mener des analyses sur la durabilité de différents procédés de production à base de micro- et macro-algues. Leur objectif sera de déterminer la chaîne de production la plus efficace et la plus avantageuse, autant d’un point de vue écologique qu’économique, et de définir quels seraient les emplacements les plus appropriés pour la culture d’algues. La conception d’installations de production durable d’algues sera également envisagée.

Les moyens mis en œuvre seront le développement accéléré de technologies durables pour la production de biomasse et pour la capture des gaz à effet de serre, depuis la phase pilote jusqu’aux applications commerciales. L’initiative « EnAlgae » permet aux régions du Nord-Ouest de l’Europe de devenir le centre de l’expertise de cette discipline et ainsi de développer tout un réseau pilote.

Le projet offre un environnement unique pour le développement durable de ce secteur et tentera d’influencer la politique européenne en matière de production de biomasse d’algues et d’énergie. A l’issue du projet, une influence notable sur les politiques nationales, régionales et locales est attendue.

Liste des partenaires

• Swansea University (UK) (Lead Partner)
• European Biomass Industry Association (BE)
• Ghent University (BE)
• Laborelec Ltd (GDF-SUEZ) (BE)
• Provincial Development Agency, West Flanders (BE)
• University College – West Flanders (BE)
• Agency for Renewable Resources (DE)
• HTW University of Applied Sciences (DE)
• Karlsruhe Institute of Technology (DE)
• Centre d’Etude et de Valorisation des Algues (FR)
• National University of Irelane, Dublin, University College Dublin (IE)
• National University of Ireland, Galway (IE)
• Wageningen UR / ACRRES (NL)
• Birmingham City University (UK)
• InCrops Enterprise Hub (UK)
• National Non-Food Crops Centre (UK)
• Plymouth Marine Laboratory (UK)
• Queens University Belfast (UK)
• The Scottish Association for Marine Science (UK)

>> Plus d’informations sur le projet « EnAlgae » : www.enalgae.eu

Origine : BE Allemagne numéro 541 (28/09/2011) – Ambassade de France en Allemagne / ADIT – http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/67789.htm

Un chercheur sud-coréen a mis au point une nouvelle technique afin d’augmenter la quantité de bioénergie produite à partir des algues en utilisant les ultrasons.

Jeon Byeong-hoon, chercheur en science de l’environnement à l’Université de Yonsei, a réalisé une série de tests démontrant que la destruction des parois cellulaires des algues par les ultrasons entrainait une production de bioénergie 6 fois plus importante que pour les algues n’ayant pas reçu ce traitement.

D’après l’équipe du professeur Jeon, un litre d’algues produit normalement 0,8 gramme d’éthanol. Mais en détruisant les parois des cellules par un procédé d’ultrasonication préalable, la même quantité d’algue peut atteindre un rendement de 6 grammes par litre.

Origine : BE Corée numéro 57 (23/09/2011) – Ambassade de France en Corée / ADIT – http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/67757.htm

Utiliser la digestion de micro-algues par des bactéries pour produire du biométhane biocarburant apparaît comme une solution prometteuse pour l’avenir. Avec une croissance plus rapide que les autres végétaux et une utilisation plus efficace de la lumière, les micro-algues présentent en effet un bon rendement énergétique.

Depuis plusieurs années, l’équipe projet Biocore de l’Inria Sophia Antipolis-Méditerranée travaille sur le sujet en collaboration avec ses partenaires de l’Inra et de l’Ifremer. Et visiblement, les résultats sont au rendez-vous puisque deux brevets ont déjà été déposés, en 2006 puis en 2009. Ils concernent un procédé de méthanisation des micro-algues qui permet d’utiliser des résidus de la digestion, comme l’ammoniac et les engrais phosphatés, pour nourrir les algues elles-mêmes. Le couplage « production culture » permet ainsi de limiter les rejets dans l’environnement. De plus, le gaz carbonique fixé par les micro-algues au cours de la photosynthèse est valorisé.

Aujourd’hui, l’Inria est ses partenaires entament une seconde phase d’optimisation de ce procédé dans le cadre du projet ANR (Agence Nationale de la Recherche) Symbiose auquel participent également Ecosym, qui est un laboratoire du CNRS, et l’entreprise Naskéo Environnement, spécialisée dans la valorisation des déchets. Cela passe notamment par la modélisation de la croissance et du comportement des populations d’algues et de bactéries. Ainsi l’équipe Biocore de l’Inria a conçu des modèles du comportement des micro-algues et des bactéries, modèles qui, dans un second temps, ont été implantés dans des simulateurs numériques. Grâce à ces derniers, il est alors possible de réaliser des expérimentations in silico à moindre coût, par exemple estimer les meilleures conditions d’exposition au soleil ou d’alimentation des algues pour la production d’une quantité élevée de biogaz. La mise en place d’un premier système pilote, en extérieur, composé d’un bassin de culture ovoïde et d’un méthaniseur va permettre ainsi de valider en conditions réelles les résultats obtenus en laboratoire.

Restera ensuite à franchir une nouvelle étape, celle du pilote industriel. Pour l’heure, une autre piste est également explorer dans le cadre du projet Symbiose. Il s’agit d’utiliser les micro-algues pour « nettoyer » les fumées d’usines. Les micro-algues peuvent en effet ingérer une proportion de CO2 pour leur croissance. Aussi pourrait-on les utiliser dans une première étape comme une sorte de filtre, avant de les réutiliser dans une seconde pour produire du biogaz ou du biocarburant.

Contacts :

• Inria/Sophia Antipolis-Méditerranée – Olivier Bernard : tél. : +33 [4]92 38 77 85- Courriel : olivier.bernard(at)inria.fr
• Projet Biocore

Origine : BE France numéro 259 – ADIT – http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/67385.htm

Bioréacteurs de la société Algaenergy

Après l‘usine BFS de Alicante dont nous vous parlions en janvier, ce mois-ci encore, plusieurs expériences sur les microalgues ont été relevées par la presse espagnole, preuve d’un intérêt accru pour cette prometteuse source d’énergie dans laquelle l’Espagne s’implique de plus en plus. Parmi les récentes initiatives, on peut noter la création d’une plateforme expérimentale sur l’aéroport de Barajas, l’adaptation de la centrale thermique de Carboneras ou encore le projet européen EnerBioAlgae développé conjointement par des scientifiques français, espagnols et portugais en Galice et au Portugal. Dans ces trois cas détaillés ci-dessous, l’objectif est double : capturer du CO₂ et produire du biocarburant.

=> Une plateforme expérimentale installée sur l’aéroport de Madrid

600.000 euros seront consacrés au projet de production de biocarburant à partir de microalgues, qui devrait démarrer à l’aéroport de Madrid au mois de juin 2011. L’initiative présentée par l’Institut de Biochimie Végétale et Photosynthèse de Séville a été soutenue par le secrétaire d’état aux transports ainsi que les présidents d’Aena (aéroports espagnols et navigation aérienne, d’Ibéria et d’AlgaEnergy [1].

Ce centre d’expérimentation situé au terminal T4 et géré par AlgaEnergy, se consacrera à l’amélioration des technologies de capture de CO2 provenant des installations aéroportuaires dans le but de cultiver des microalgues destinées à la production de biomasse. Repsol, en tant qu’actionnaire et membre technique d’AlgaEnergy se chargera de la transformation de ces algues en biocarburant.

La plateforme technologique sera approvisionnée avec de l’eau distillée en provenance de l’épurateur d’Iberia et utilisera le CO2 provenant des installations d’Aena et du banc d’essais de moteurs d’Ibéria. Elle servira de fournisseur de biomasse aux membres du programme CENIT-VIDA « Valorización Integral de micro Algas » mené par Iberdrola et permettra aussi de développer les brevets des procédés biologiques qu’AlgaEnergy a obtenu du CSIC (équivalent du CNRS français). Les universités de Séville et d’Almeria, pionnières mondiales dans ce domaine participeront aux expériences et processus d’obtention des objectifs de la plateforme.

=> Lancement de la seconde phase de développement pour l’usine pilote de microalgues au sein de la centrale thermique de Carboneras appartenant à Endesa

Sur une surface de 1.000 m2 autour de la centrale thermique à charbon du village côtier de Carboneras, dans la région d’Alméria, Endesa a installé une usine pilote de microalgues, cultivées avec le CO2 généré par la combustion du charbon de la centrale.

Commencé en 2006, le projet baptisé CenitCO2, est mené par Endesa, grande entreprise espagnole de distribution d’électricité et de gaz, et soutenu par le ministère de la science et de l’innovation, et compte avec la participation de l’université d’Alméria ainsi que les centres de développement technologique Leia de Navarre et Aitemin de Madrid (Association pour la recherche et le développement industriel des ressources naturels) [3]. Une partie du projet est financé par le CDTI (Centre pour le développement technologique industriel).

L’usine utilise une technologie brevetée par Endesa concernant l’apport de CO2 en milieu aqueux. En effet, les algues sont nourries par plusieurs tubes leur apportant chacun les éléments nécessaires à leur croissance : nutriments, air atmosphérique, eau et CO2. Dans le cas de la centrale thermique de Carboneras, le CO2, directement prélevé à la zone de combustion de la centrale est injecté dans la zone de culture avec de l’eau de mer. La première phase de développement du projet consistait notamment, outre le fait de mettre en marche l’usine et de sélectionner des microorganismes d’eau salée, à démontrer le potentiel de survie des algues sans présence d’eau purifiée.

L’injection du gaz en milieu aqueux augmenterait même la voracité des algues. Toute la production est automatisée. Sur les 15 bioréacteurs actuellement en fonction, un panneau de contrôle mesure, tous les 3 réacteurs, le pH et la température au sein de ceux-ci pour contrôler l’arriver des nutriments. Quand le pH de l’eau augmente, cela signifie que les plantes ont faim et ont consommé tout le CO2. La température de croissance optimale est de 30 degrés.

Dans la seconde phase initiée mi mai, de nouvelles zones de cultures mais aussi une bioraffinerie vont s’implanter sur 1.000 m2 supplémentaires autour de la centrale pour permettre la production de biodiesel, de bioéthanol, de fertilisants et autres produits dérivés. En laboratoire, il a déjà été démontré qu’il est possible d’obtenir de chaque type d’algue un composé chimique déterminé et un produit final différent.

L’objectif est de trouver l’algue, qui, capture la plus grande quantité de CO2 par unité de surface: entre 300 et 600 tonnes de CO2 par hectare et par jour. L’usine de Carboneras produit 32.000 MWh et émet 850 kg de CO2 par MWh. Sur cette installation pilote, chaque kg de microalgues coûte 5 centimes et il faudrait atteindre un coût de 0.5 centimes/kg pour qu’elle soit rentable.

Selon les estimations d’Endesa, l’Espagne, et plus particulièrement la région d’Alméria possèdent un grand potentiel pour la culture de microalgues. Il serait possible de produire entre 130 et 300 kg d’huile de biodiesel par hectare et par jour.

=> Le projet EnerBioAlgae promeut la culture de microalgues en eaux contaminées

Des scientifiques espagnols, français et portugais collaborent sur le projet EnerBioAlguae [4] qui prétend renforcer le rendement énergétique des territoires en résolvant la problématique environnementale liée aux ressources en eau dégradée.

Le projet EnerBioAlgae représente une proposition intégrant la protection et la conservation de l’environnement, la lutte contre le changement climatique, la diversification des sources de ravitaillement énergétique, le développement ainsi que l’exploitation d’énergies alternatives et la protection de la biodiversité.

Lancé en janvier 2011, le projet devrait s’achever en décembre 2012 et compte sur un budget de 600.000 euros financés à 75% par des fonds communautaires.

Ce projet auquel participent des chercheurs des universités de Vigo et d’Alméria pour l’Espagne, de l’université d’Aveiro pour le Portugal et de Pau et du Pays de l’Adour pour la France, ainsi que l’Institut énergétique Inega de Galice, consiste en :

• Affiner le système de production de biomasse algal à des fins énergétiques pour améliorer le rendement de la productivité des cultures.
• Identifier et exploiter des ressources en eau dégradée avec une charge inorganique élevée ainsi qu’un fort potentiel énergétique. La zone d’action sera concentrée sur la Galice (Espagne) et Aveiro (Portugal).
• Développer des technologies d’instrumentation pour le suivi et le contrôle en ligne des cultures énergétiques.
• Optimiser la qualité du biodiesel à base de microalgues (en respectant la réglementation européenne) pour stimuler les investissements publics et privés.
• Évaluer et démontrer la viabilité technique, économique et environnementale des technologies développées et du procédé mis à point.

Grâce à ce projet, des espaces dégradés pourront être revalorisés par la culture d’algues à but énergétique.
–
[1] AlgaEnergy : Compagnie du secteur des biotechnologies des microalgues créées en 2007, dont les deux principaux actionnaires et membres technologiques sont Repsol (principale entreprise pétrolière d’Espagne et Iberdrola (électricien, leader mondial en énergie éolienne et premier groupe d’énergie en Espagne) http://www.algaenergy.es/

Source : http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/66968.htm

Le LNEG (Laboratoire national de l’énergie et de la géologie), en partenariat avec l’APTTA (Association portugaise de transport et de travail aérien), œuvre à la production de biocarburants à partir d’huile de micro-algues, pour une application dans l’aviation commerciale.

Le développement de nouvelles alternatives aux carburants classiques s’explique par des données de consommation d’énergie et d’émissions de gaz à effet de serre particulièrement élevées dans ce secteur de l’aviation. En outre, l’intégration dans le commerce européen de licences d’émission (CELE) en 2012 impliquera le respect de la directive européenne prévoyant une réduction effective de 3% des émissions de CO2 de l’aviation commerciale dans l’espace européen.

Alberto REIS

Alberto Reis, chercheur du LNEG coordonnant ce projet aux côtés de Luisa Gouveia, précise que l’étude est actuellement en phase préliminaire. Les données recueillies jusqu’à présent indiquent que les micro-algues présentent de nombreux avantages. En effet, elles permettent une production d’huile plus élevée que les plantes oléagineuses actuellement utilisées, de 50 à 100 fois supérieure au colza ou au tournesol. Autre atout non négligeable : il ne s’agit pas de plantes saisonnières et elles poussent en mer, sur tout type de terrain, qu’il soit rocheux ou non, éliminant ainsi le problème de compétition pour l’utilisation des terres agricoles. Enfin, le taux particulièrement élevé de captage de dioxyde de carbone par une micro-algue en fait une alternative verte très prometteuse.

Pour en savoir plus :

• Alberto Reis – LNEG (Laboratoire national de l’énergie et de la géologie) – email : alberto.reis@lneg.pt
• Luisa Gouveia – LNEG – email : luisa.gouveia@lneg.pt
• Site de l’APTTA (en portugais et en anglais)

Origine : BE Portugal numéro 49 (31/05/2011) – Ambassade de France au Portugal / ADIT – http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/66890.htm

Images : www.cienciahoje.pt

Ce type de carburant est connu sous le nom de Butanol fuel. La recherche est effectuée sur un type d’algues assez banales qui se nourrissent d’azote, de phosphore, de soleil et de dioxyde de carbone, et à partir desquelles il serait possible de produire facilement des acides organiques et des biocarburants. Dans un futur proche ces algues pourraient être cultivées dans de petits bassins creusés à même le sol d’environ 0,60 m de largeur et d’une longueur variable en fonction de la quantité souhaitée. Comme dans toute culture hydroponique classique, le semis sera posé sur une base de film ou de feutre qui laisse circuler l’eau à travers les bassins. L’azote et le phosphore de l’eau alliés à la photosynthèse permettent une croissance abondante d’algues boostée en l’occurrence par des apports réguliers et massifs de CO2 délivré via de longues fibres creuses. Après 5 à 8 jours de ce régime, les algues peuvent être récoltées. Transformer l’algue en Butanol est ensuite facilité par un processus de grattage et de séchage des algues permettant d’extraire les hydrates de carbone convertibles en sucres naturels. Par fermentation (cf. le processus intégral ICI), les sucres sont transformés en acide butanoïque (ou butyrique), acide lactique et acide acétique. Dans une dernière étape l’acide butanoïque est transformé en Butanol. Cette transformation s’opère grâce à la bactérie Clostridium acetobutylicum bien connue dans les procédés de fermentation du vinaigre et déjà testée par l’industrie des carburants dans les années 40. La dernière étape de tranformation est accélérée dans le nouveau procédé mis au point à l’Université de L’Arkansas par une technique spéciale développée par un membre de l’équipe et issue de l’électro-désionisation. Cette technique, gardée confidentielle, rendrait le processus de transformation de l’algue en combustible plus rapide et moins coûteuse.

Dans une optique d’exploitation future, il s’agirait aussi de ponctionner la source de CO2 nécessaire à la croissance des algues dans le réservoir d’eaux usées disponibles dans les municipalités et les services des Etats demandeurs ou d’exploiter les eaux polluées stagnantes dans des zones dites « mortes » et d’en extraire la surcharge d’azote et de phosphore issus des engrais agricoles, connue pour tuer la flore et la faune aquatiques. Cette double expérience de culture des algues grâce à l’aliment que représente le CO2 et le nettoyage des surplus phosphore azote fait déjà l’objet d’une expérience réussie à New York City où les équipes de la station d’épuration des eaux usées de Rockaway dans le Queens, Rockaway Wastewater Treatment Plant, travaillent en tandem avec les équipes municipales de la protection de l’environnement New York City Department of Environmental Protection.

En atteignant le double but jusqu’alors inédit de produire la matière première d’un carburant tout en dépolluant un environnement hautement pollué, le processus de conversion d’algues en carburants devient du même coup moins onéreux et surtout largement plus efficace d’un point de vue écologique. Cerise sur le gâteau : le Butanol serait de loin supérieur à l’éthanol en terme d’efficacité énergétique.

Dans un avenir plus ou moins proche, les Etats-Unis espèrent pouvoir remplacer 47 % du carburant fossile utilisé pour alimenter les moteurs de véhicules par un biocarburant.
Seul petit inconvénient : ce carburant a une odeur persistante de vomi !

Source : Le blog des énergies renouvelables de la mer, 26 avril 2011