Rapport CAS Technologies competitives - D'Dline 2020

Carburants alternatifs d’origine biomassique et fossile
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industrielle) ; préparation des milieux de culture, d’amplification et d’inoculations ;
choix des réacteurs pour progresser dans la conception de systèmes de
production à grande échelle (bassins, réacteurs flottants, photobioréacteurs, etc.).
Il existe, en outre, des obstacles biologiques et métaboliques à surmonter pour
espérer atteindre des productions robustes et stables sur de longues périodes.
Enfin, la gestion des écosystèmes aquatiques n’est pas encore maîtrisée
(prévention des disséminations indésirables dans les écosystèmes existants ;
résistance aux agresseurs biologiques) ;
lors de la phase de concentration et d’extraction des substances d’intérêt : le
coût et la consommation d’énergie des procédés de décantation/floculation,
cyclones, ultrafiltration, membranes, extraction par solvants, osmose, etc., sont
encore trop élevés. Selon Lardon et al. (2009 1 ), la balance énergétique de la
production de biodiesel à partir d’algues peut être rapidement compromise et
même conduire à une chaîne de production contre-productive. 90 % de la
consommation d’énergie proviennent de la phase d’extraction des lipides (70 %
lors d’une extraction humide). Il est donc clair que la recherche doit se concentrer
sur l’amélioration de la performance énergétique de cette phase du procédé.
La production d’hydrogène à partir d’algues est réalisable via un large éventail
d’approches comprenant l’hydrogène photosynthétique, la photo-fermentation, et la
fermentation obscure. La technique la plus prometteuse est sans doute l’hydrogène
photosynthétique. Ici, les algues sont des organismes photosynthétiques qui
produisent de l’H 2
directement à partir de la lumière solaire, du CO 2
et de l’eau.
Il est important de souligner que la filière se développe aujourd’hui essentiellement
grâce à la production de produits à forte valeur ajoutée (cosmétique, nutrition, etc.).
L’équilibre économique de la filière algocarburant ne semble possible qu’en
complément de la valorisation des coproduits (valorisation d’Oméga3, etc.).
Bien que la France soit l’un des pays référents en matière de publications et de
brevets, le retard des investissements industriels par rapport aux autres pays, comme
les États-Unis, la Chine ou même le Royaume-Uni, est important. Depuis 2005,
plusieurs projets de recherche français (par exemple SHAMASH ou SYMBIOSE) et de
nombreux projets industriels (SALINALGUE, EIMA, ALGOHUB, ECOKELP,
AZOSTIMER, TOPLIPID, etc.) sont mis en œuvre, pour certains spécifiquement dédiés
au développement de la filière biocarburant 2 . Par exemple, le projet SALINALGUE,
dans le sud de la France, mené par un consortium d’industriels et de laboratoires
pilotés par La Compagnie du Vent, envisage la culture à grande échelle d’algues dans
des bassins reconvertis à partir de salines en bord de mer 3 . En Europe, les Pays-Bas
développent des technologies de photobioréacteurs et/ou raceways (AlgaeParc,
université de Wageningen). Le plus grand photobioréacteur en Europe (500 km de
tubes) se trouve en Allemagne (usine Roquette située à Klötze). À l’international, des
démonstrateurs en plein air sont en place en Israël (Seambiotic), à Hawaii (consortium
Cellana) et au San Diego Center for Algae Biofuels. Le plus grand pilote sous serre à
(1) Lardon L., Hélias A., Sialve B., Steyer J.-P. et Bernard O. (2009), « Life-cycle assessment of
niodiesel production from microalgae », Environmental Science & Technology, vol. 43, n° 17, p. 6475-
6481.
(2) Voir Person J. (2011), op. cit.
(3) Le milieu extrêmophile constitué par l’eau hyper-salée limite les contaminations et les diverses
prédations, ce qui est un avantage par rapport à la culture conventionnelle en milieu ouvert.
Centre d’analyse stratégique - 161 - Août 2012
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