La production des microalgues
La culture des microalgues est aisée lorsqu’on laisse les espèces opportunistes s’imposer: il suffit d’enrichir en azote et phosphore des eaux de surface pour obtenir une eau verte. Elle devient autrement plus complexe lorsque l’on veut produire en masse une espèce particulière : la plupart sont sensibles aux contaminations, et nécessitent des conditions d’asepsie rigoureuses.
La réaction de photosynthèse
Quatre transferts de la réaction de photosynthèse doivent être réalisés dans les systèmes de production de microalgues :
- lumière : Les surfaces de confinement de la culture doivent rester transparentes en permanence.
- masse : Le CO2 est injecté pour synthétiser les molécules organiques, tandis que l’oxygène produit doit être évacué sous peine de ralentir puis bloquer la réaction.
- chaleur : La culture est maintenue aux températures favorisant la réaction, généralement entre 25 et 35°C.
- mouvement : Les microalgues doivent être brassées afin de collecter la lumière car elles font obstacle à son passage.
Schéma de la photosynthèse
Les systèmes ouverts
Bassin de culture de microalgues - Crédit photo : Dsearls
Les microalgues sont majoritairement produites par culture photosynthétique dans des systèmes ouverts (bassins, bacs, colonne à bulles) où le faible niveau de contrôle des conditions de culture limite le nombre d’espèces aux plus résistantes et à celles présentant les plus fortes vitesses de croissance. Ces productions représentent environ 10 000 tonnes par an et concernent un nombre très limité d’espèces (spiruline, chlorelle, Scenedesmus sp., Nannochloropsis sp., Dunaliella sp.).
Les systèmes fermés
En raison des barrières qui séparent la culture de l’environnement extérieur et font obstacle aux contaminations, les photobioréacteurs clos devraient permettre de cultiver un beaucoup plus grand nombre d’espèces que les systèmes ouverts. Cependant, leurs faibles performances, notamment en matière de transfert de masse, a limité jusqu’à présent leur usage aux espèces les plus résistantes, souvent les mêmes que celles produites en bassin.
La rupture
Les photobioréacteurs de Microphyt mettent en œuvre un concept de rupture qui va permettre d’étendre considérablement le champ des applications des microalgues en sécurisant leur approvisionnement et en diversifiant les offres. Dans un premier temps, en rendant possible la culture en masse des espèces les plus difficiles, il va permettre une exploitation en profondeur de la biodiversité. Dans un deuxième temps, grâce à la réduction des coûts qu’autorise l’augmentation de taille sans réduction des rendements, les grands marchés de l’alimentation, des matières premières et de l’énergie deviendront plus accessibles.
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