La micro-algue, une arme importante dans la lutte contre le réchauffement climatique

La micro-algue est un « type d’organisme aquatique unicellulaire possédant des chloroplastes et donc capable de transformer l’énergie lumineuse en énergie chimique pour son développement ». Les micro-algues doivent être distinguées des macro-algues, que nous avons l’habitude de rencontrer sur les plages, qui sont des organismes pluricellulaires.

 

L’exploitation des molécules produites par les micro-algues :

 

Alors que nos ressources en énergie fossile se raréfient, le potentiel énergétique des micro-algues pourrait bien s’avérer salutaire dans les années à venir. La plus ancienne forme de vie présente sur Terre est d’ores-et-déjà exploitée avec succès par le secteur alimentaire. L’une de ses nombreuses variétés – la Spiruline – qui tire son énergie de la photosynthèse, est en effet consommée sous forme de compléments alimentaires dont les qualités nutritionnelles intéressantes pour la santé humaine sont reconnues.

 

Actuellement, le coût de leur culture reste relativement important. Mais certains projets en développement pourraient changer la donne. Ainsi, au début du mois de juillet, l’entreprise Fermentalg a réussi à obtenir une aide importante grâce au soutien d’Oséo, organisme de financement des PME innovantes. Son objectif est de lancer la production industrielle de molécules, issues de certaines souches de micro-algues. Ces molécules seraient alors utilisées dans des secteurs très divers, comme la santé, la nutrition, la cosmétologie, la chimie et l’énergie.

 

Pour réduire ses coûts, Fermentalg s’est livrée à une étude des différents types de micro-algues connus, afin de sélectionner les plus prometteuses, ou plutôt les moins gourmandes. Celles-ci réclament en effet pour leur développement une dose de lumièreplus ou moins importante, qu’il faut dès lors générer. Les heureuses micro-algues élues sont des souches dites « hétérotrophes » et d’autres dites « mixotrophes ». Elles permettront à l’entreprise de gagner en compétitivité, et surtout de ne pas consommer plus d’énergie qu’elle n’en générera.

 

Des micro-organismes en mesure de capter le CO2 :

 

D’autres projets sont à l’étude, parmi lesquels un jumelage des sites de production de micro-algues avec d’autres sites générateurs de chaleur notamment. La chaleur, habituellement perdue, serait alors utilisée pour favoriser le développement des micro-organismes. L’exemple type est celui de l’utilisation de la chaleur dégagée lors de l’incinération de déchets par une usine de cogénération productrice d’énergie. Mais d’autres jumelages sont possibles. En effet, on constate que le CO2 alimente également la photosynthèse naturelle des algues. Elles peuvent dès lors servir à nettoyer les fumées d’usine, qui favoriseront leur croissance. Elles constitueraient ainsi une sorte de filtre naturel, captant les émissions de gaz à effet de serre néfastes pour l’environnement, et contribueraient de fait à la lutte contre le réchauffement climatique.

 

Ces projets font suite à la construction d’une usine pilote révolutionnaire en Espagne, plus précisément à Alicante. Celle-ci, réalisée par la société BFS, convertit le CO2 généré par une cimenterie en bio pétrole ou en électricité. L’entreprise BFS indique ainsi que son « usine pilote est capable […] par an, d’absorber 12.000 tonnes de CO2 et de produire 5.500 barils de pétrole voire, selon l’option retenue, 0.45 Mégawatts d’électricité par heure ».

 

Les micro-algues, sources de bioénergies :

 

Outre cette méthode, bien d’autres permettent aux micro-algues de contribuer à la lutte contre le réchauffement climatique. Elles sont en effet à la base d’une chaine permettant de générer des biocarburants dits de troisième génération, grâce aux sucres qu’elles libèrent, convertibles en éthanol après avoir suivi un processus de fermentation. Alors que les cultures dédiées aux agro carburants sont régulièrement décriéesen raison de leur inconvénient majeur, qui est de monopoliser les terres cultivables et donc de restreindre la part des cultures alimentaires, elles se présentent donc comme l’une des solutions possibles à ces maux. Et comme une bonne nouvelle n’arrive jamais seule, il s’avère que leur rendement serait bien plus important que celui d’autres cultures, comme celle du colza ou du tournesol. Il leur serait même trente fois supérieur. Certains défis restent cependant à relever pour créer une filière de production fiable et durable. Les scientifiques se penchent actuellement sur l’identification des souches d’algues les plus riches en lipides. Lorsque l’on sait qu’il en existe plusieurs millions, il apparait évident que la tâche sera rude. Elle a été confiée en France à des chercheurs issus du CNRS, du CIRAD (Centre de coopération international de recherche agronomique pour le développement), du CEA et de l’IFREMER, sous la direction de l’INRIA (Institut national de recherche en informatique et automatique).

 

C’est actuellement la production de biogaz qui s’avère être la plus développée. Les procédés utilisés datent des années 1940. Ils avaient été développés par le professeur William J. Oswald, au sein de l’Université de Californie, avant d’être abandonnés dans les années 1980 au profit de recherches sur les biocarburants. Prometteurs, ils sont réétudiés depuis la fin des années 1990, et permettent de générer principalement du méthane.

 

Elles sont par ailleurs en mesure de produire de l’hydrogène. Mais cette filière reste pour l’heure très peu développée. Le commissariat à l’énergie atomique, par le biais de son laboratoire de bioénergétique et biotechnologie des bactéries et micro-algues, travaille par exemple en vue de créer des organismes efficaces pour la production de ce gaz, par des mutations génétiques.

 

Concrètement, ces micro-organismes permettent donc de créer de véritables circuits fermés pour de nombreux secteurs industriels. Par exemple, coupler une unité de production de micro-algues à une centrale thermique implique que : les micro-algues séquestrent le CO2 émis par la centrale thermique et utilisent la chaleur qu’elle génère pour favoriser leur croissance ; en parallèle, la centrale thermique est alimentée par le biogaz produit par les micro-algues.

 

Enfin, car ce n’est pas tout, des membres de l’Université de Stanford ont réussi à exploiter directement les courants d’électrons générés par la conversion des photons solaires à l’intérieur même de cellules vivantes de micro-algues, de la variété dite Chlamydomonas. Ceux-ci, bien que très faibles, et ne permettant actuellement que de fournir l’équivalent énergétique d’une pile alcaline, restent dignes d’intérêt pour la recherche dans les années à venir.

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