Le biocarburant du futur ? Micro-algues Le biocarburant du futur ? CHRETIEN Alexandre MOREIRA Micael

SOMMAIRE INTRODUCTION HISTORIQUE LES MICRO-ALGUES LA PRODUCTION DE BIOCARBURANT A PARTIR DE MICRO-ALGUES AVANTAGE, INCONVENIENT ET LIMITE DE CE BIOCARBURANT CONCLUSION

INTRODUCTION Epuisement des ressources d’énergie fossile Recherche de solutions alternatives : Biocarburant Potentiel limité Effets nocif sur l’environnement Apparition des Biocarburants de 3ème génération : Micro-algues

HISTORIQUE 1973 : Choc pétrolier 1996 : Arrêt des recherches Début des recherches sur la production de Biocarburant à partir de micro-algues par le NREL (National Renewable Energy Laboratory) 1996 : Arrêt des recherches Estimation du prix du baril 3x plus cher que celui du pétrole (20$ à l’époque) 2006 : augmentation du prix du baril (75$)et prise de conscience sur les conséquences de l’effet de serre Reprise des recherches

LES MICRO-ALGUES Qu’est ce qu’une micro-algue ? Une algue microscopique présente dans le phytoplancton Ou trouve t’on des micro-algues ? En milieux marins ou lacustres (lacs, étangs, rivières…) Quels sont leurs caractéristiques ? Etres photosynthétiques Etres capables d’accumuler 50 à 80% de leur poids sec en lipide Caractéristiques permettant la production de Biocarburant Etre photosynthétique à rendement très élevé : Grâce à une forte luminosité on stress les molécules, stimulant alors la production de lipide nécessaire à la production d’huile. D’ou forte productivité à l’hectare. On a relevé certaines espèces pouvant atteindre des taux de croissance de l’ordre de 3,8 jour^-1 soit un doublement en 4,3h. Correspondant à un rendement à l’hectare 30x supérieur par rapport aux espèces oléagineuses terrestres type tournesol, colza… Cela s’explique par le fait que la biomasse marine n’a pas besoin de racines ou de feuilles, elle baigne dans son milieu nutritif et est capable d’aller chercher l’énergie à travers la couche d’eau. Ainsi certaines espèces comme les algues rouges peuvent capter les photons nécessaire à leur développement à plus de 200m de profondeur.

PRODUCTION Quel type d’algue choisir ? 200 000 à plusieurs Millions : estimation du nombre d’espèces d’algues existantes Potentiel énorme pour la recherche et l’industrie Recherche du « graal » possédant la meilleure production lipidique

PRODUCTION Bassin : type « raceway » Photobioréacteurs Avantage : Culture à grande échelle Inconvénient : Contamination extérieur Avantages : Productivité optimum Limitation des risques de contamination Inconvénient : Coût plus élevé Raceway : autre inconvénient : besoin en eau important pour compenser l’évaporation Photobioréacteurs : dilution dans l’eau d’une algue 1kg pour 999kg d’eau. Donc besoin d’un grand nombre

PRODUCTION Choix de l’emplacement des cultures Besoins des algues : Soleil, Eau et CO2 Sites propices : bassin d’épuration, usines industriel Exemple au Etats-Unis et principe de fonctionnement : Source : article sur www.econologie.com

PRODUCTION Récolte et extraction de l’huile Méthode : Centrifugation, séchage et solvant organique Etape crucial qui doit encore être amélioré Trop gourmande en énergie Trop chère Contrairement aux espèces terrestres on ne peut pas extraire l’huile par simple pression mécanique Le terme récolte des micro-algues n’induit pas appauvrissement des océans, car l’on prélève des spécimens que l’on met en culture hors sol

AVANTAGES Excellent rendement Pas d’impact sur les terres arables Jusqu’à 30x supérieur par rapport au espèces terrestres Pas d’impact sur les terres arables Cultivé hors des surfaces agricoles destinées à la consommation alimentaire contrairement aux biocarburants de première génération Economie d’eau Organisme marin ne nécessitant donc pas d’eau supplémentaire pour leur culture Biodiversité énorme Première génération : maÏs, blé, betterave, canne à sucre, colza, tournesol… en concurrence avec les cultures vivrières Deuxième génération : bois, feuilles, paille… utilise la totalité des plantes. Mais production de bioéthanol à partir de la cellulose et de la lignine du bois donnent de faibles rendements à des cout élevés avec des technologies complexes.

LIMITES ET INCONVENIENTS Coût de production Améliorer les technique de transformations actuelles Prix du carburant : estimation à 10 € par litre de Biodiesel fabriqué à partir de micro-algues Dépend du mode de culture choisi La possibilité de valoriser la biomasse marine sous d’autres formes, une fois l’huile extraite Projet Français SHAMASH Démarré en Décembre 2006 8 équipes financées par le PNRB (Programme National de Recherche sur les Bioénergies) Objectif : lever certains verrous (choix de la meilleure espèces…) et chiffrer de façon réaliste les productivités atteignables ainsi que les coûts associés

CONCLUSION Véritable alternative aux énergies fossiles Les recherches doivent continuer mais les chercheurs sont très optimistes quant à la faisabilité d’une commercialisation à grande échelle Délai de commercialisation : 10 ans Concurrence internationale : Etats-Unis, Chine et Israël en avance Vidéo du CNRC Date de commercialisation, les avis divergent. Les premiers pilotes industriels pourraient être mis en place d’ici 3 ans, et la production à grande échelle selon les scientifiques pourraient arriver d’ici une dixaine d’années. De nombreux pays investissent en masse dans la R&D de cette technologie et la concurrence est vive. C’est un peu la course à celui qui trouvera l’espèce la plus rentable et le procédé le plus rentable avant l’autre. En France, l’institut IFREMER est très actif sur le sujet mais les Américains ou les Israéliens sont en avance et test déjà un premier stade d’industrialisation.

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SOURCES www.econologie.com www.consoglobe.com www.geo.fr www.leuromag.com www.spectrosciences.com www.marketwire.com www.youtube.com

Organismes qui utilisent la lumière comme source d’énergie pour fixer le dioxyde de carbone (CO2). Ils accumulent le carbone absorbé sous forme de lipide (acide gras) et permettent donc la production de Biocarburant. Source : http://www.ckneanah.com/ ⏎