Les micro-algues(ou Phytoplancton)

Elles produisent la moitié de l’oxygène de la planète...

Mais la masse végétale marine est beaucoup plus faible que la biomasse végétale terrestre, car la prédation du milieu marin exploite rapidement la production des micro-algues (phytoplancton, zooplancton, poissons...)

Cependant, très forte productivité intrinsèque des micro-algues :

=> jusqu’à 10 fois celle des plantes terrestres (100t/ha/an)

=> ressource encore très largement inexplorée et inexploitée

Une production actuellement limitée :

• essentiellement pour la nutraceutique (Spiruline, Chlorelle...)

• faibles tonnages, très forte valeur ajoutée, Mais des potentialités importantes...

• nutrition : alicaments, aquaculture

• santé : omega-3, anti-oxydants, molécules recombinantes...

• chimie : sources de synthons pour la chimie verte

• énergie : forte teneur en huiles, production d’H2

• environnement : bioremédiation du CO2

Avantages des micro-algues :

• rendement photosynthétique élevé

• pas de conflit avec l'approvisionnement alimentaire

• récolte continue sur l’année (permaculture)

• pas d’apport de produits phytosanitaires

• pas de conflits avec l’usage de l’eau de mer

• valorisation des sources de CO2 industriel (bioremédiation)

• utilisations diversifiées : biocarburants, aquaculture, cosmétique, chimie

• exploitation des espaces désertiques improductifs

• production en masse envisageable à faible coût

Mais une «algoculture» à inventer...

La production des cellules obéit encore à des techniques relativement empiriques et est essentiellement réalisée en culture discontinue, soit en extérieur, en bacs ou en bassins, soit en intérieur, dans de grands cylindres en plastique. La maîtrise plus ou moins parfaite des conditions de culture induit généralement des variations importantes de la qualité des algues ce qui entraîne des fluctuations de la croissance des animaux qui s'en nourrissent.

Les cultures sont menées pendant des périodes de trois à sept jours au terme desquels l'ensemble du volume est distribué aux animaux. Pour couvrir les besoins nutritionnels des animaux, il est nécessaire de leur distribuer au moins deux espèces différentes de microalgues. Dans certaines écloseries les volumes concernés peuvent tourner autour d'une centaine de mètres cubes par jour.

Les deux modes classiques de cultures du phytoplancton :

culture en « batch » et culture continue

La culture en « batch » ou culture « discontinue »

Il n’existe pas de traduction française à la fois satisfaisante et concise de l’expression anglo-saxonne de « batch culture ». La moins mauvaise pourrait être celle qui définit la culture en batch par opposition à la culture continue. On parle alors de « culture discontinue ».

La culture continue en chémostat 

A la différence d’une culture en batch, une culture continue se développe dans un milieu ouvert : Une solution contenant les nutriments (mais pas de phytoplancton), est introduite en continu dans le récipient contenant cette même solution et l’inoculum de la culture. Le récipient est muni d’un trop plein, de telle manière qu’un volume égal de milieu « usé » (contenant les cellules et les sels nutritifs non consommés) est évacué en même temps que du liquide nutritif « neuf » est ajouté.

Les microalgues: Biocarburant de 3ème génération?

Les agrocarburants de 1ère génération extraits des végétaux terrestres (maïs, blé, betterave) n'ont plus du tout le vent en poupe, et sont accusés de faire grimper le cours des matières premières!   Ceux de 2ème génération n'ont pas des rendements très intéressants... Mais ceux de 3ème génération, en cours d'élaboration à partir de microalgues, pourraient bien être la solution de demain!...

Les agrocarburants de 1ère génération, en concurrence avec les cultures vivrières, sont accusés d'être à l'origine de déforestation massive et de dégradation des sols.   Les biocarburants de 2ème génération, qui utilisent la totalité des plantes (bois, feuilles, paille...) sont plus avantageux, mais les productions de bioéthanol à partir de la cellulose et de la lignine du bois donnent de faibles rendements à des coûts élevés, avec des technologies complexes.   La solution pourrait donc, bien venir de l'eau grâce aux microalgues, déjà appelées biocarburants de 3ème génération!... Il serait donc possible, d'ici 3 à 5 ans, de voir apparaître les premiers biodiesels réalisés à partir d'algues, et ce avec des prix compétitifs par rapport au diesel issu du pétrole!   Les Etats-Unis, l'Australie, la Chine, Israël se sont déjà lancés dans plusieurs centaines de projets avec ces microalgues, tandis que l'Europe compterait une quinzaine de programmes de recherche.   Techniquement (ou plutôt biologiquement), ces microalgues sont très intéressantes, car au dela de pouvoir être cultivées à moindre coût (à partir de soleil, eau et gaz carbonique), elles présentent des rendements hors du commun! Elles peuvent accumuler entre 60% et 80% de leur poids en acides gras, ce qui pourrait laisser présager une production annuelle d'une trentaine de tonnes d'huile par hectare... A titre de comparaison, le rendement du colza est 30 fois inférieur...   Le bémol vient encore du fait que les procédés de fabrication sont encore mal maîtrisés pour extraire l'huile des microalgues: la méthode actuelle avec la centrifugation, séchage et solvant organique, est très gourmande en énergie... Puis il faut encore transformer cette huile en gazole!   D'énormes progrès restent à accomplir, mais les perspectives sont prometteuses... à condition que d'ici à son aboutissement, rouler aux carburants fossiles ou biocarburants ait encore du sens!...