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AlgOstep : créer une nouvelle filière de production grâce aux stations d’épuration

Cultiver des micro-algues à partir d’eaux usées et commercialiser la biomasse créée pour diminuer la charge financière liée à une station d’épuration : c’est l’ambition des chercheurs et ingénieurs réunis dans le cadre du projet AlgOstep porté par l’entreprise GLS et cofinancé par l’ADEME. A Saint-Nazaire, des membres du laboratoire GEPEA mènent leurs travaux sur la plateforme AlgoSolis pour développer cette nouvelle filière de production.

Et si les stations d’épuration servaient aussi à produire des molécules d’intérêt pour les industriels de l'agroalimentaire, de la cosmétique ou de l'énergie ? C’est le pari que se sont lancés les chercheurs et ingénieurs engagés dans AlgOstep depuis novembre 2016. Ce projet associe le laboratoire GEPEA* à trois entreprises : GLS à Paris, Algaia à Caen et AlgoSource Technologies à Saint-Nazaire. Ensemble, ils ambitionnent de « repenser la filière de traitement des eaux usées en y intégrant une production massive de micro-algues ». L’intérêt d’une telle production ? « Il serait multiple, assure Benjamin Le Gouic, ingénieur au laboratoire GEPEA. « Outre la contribution des micro-algues à l’épuration des eaux, la biomasse de micro-algues ouvre diverses voies de valorisation allant des biocarburants à la nutrition animale et humaine (complément ω3, ω6, antioxydant) ou la production d’engrais verts. Il conviendra de retenir la voie la plus adaptée au contexte de la production sur eaux usées puis de développer le bio-raffinage de la biomasse micro-algale après récolte pour en extraire les composés visés. » Micro-organismes aquatiques à croissance rapide, les micro-algues peuvent en effet produire de la biomasse commercialisable. Leurs principaux besoins ? De la lumière, du CO2 et des minéraux comme les nitrates ou du phosphate qu’on retrouve justement dans les eaux usées urbaines ou industrielles. « Les cultiver dans des bassins de stations d’épuration spécifiques représenterait un double objectif : épurer les eaux usées en certains composés grâce aux micro-algues et valoriser la biomasse créée afin d’alléger le coût du traitement pour les collectivités. » De l’intégration des micro-algues dans les stations à la revente de la biomasse produite, AlgOstep vise le développement de toute une nouvelle filière de production.

 

Première phase du projet AlgOstep : sélectionner des souches de micro-algues robustes, capables de se développer dans des eaux usées malgré une « compétition » avec les bactéries présentes.

Première phase du projet AlgOstep : sélectionner des souches de micro-algues robustes, capables de se développer dans des eaux usées malgré une « compétition » avec les bactéries présentes. © Jean-Claude MOSCHETTI/GEPEA/ALGOSOLIS/CNRS Photothèque

 

« Notre rôle consiste notamment à développer de nouveaux procédés de production, de récolte et de bioraffinage » détaille Benjamin Le Gouic. Pour mener leurs expériences, les chercheurs du GEPEA disposent d’un outil unique. Il est implanté à Saint-Nazaire et soutenu par le Pôle Mer Bretagne Atlantique : la plateforme de R&D AlgoSolis. Ils y ont déjà lancé la première phase du projet AlgOstep : la sélection de souches idéales. « Nous étudions actuellement la croissance de différentes souches dans des milieux qui ne sont pas optimisés pour leur développement, témoigne l’ingénieur. Trois candidates sont testées et elles pourront être complétées au cours de l’étude au regard des premiers résultats. » Une fois les micro-algues choisies, les chercheurs s’intéresseront ensuite à leur culture en laboratoire dans des photo-bioréacteurs, des bassins de production. Ils simuleront les conditions réelles d’une station d’épuration en modifiant des paramètres comme la température, la lumière ou le pH (potentiel Hydrogène) afin d’optimiser le procédé de culture. « Nous observerons par exemple l’impact du cycle solaire sur la productivité. » Leurs résultats devraient enfin conduire à la conception d’un pilote de culture de l’ordre de plusieurs m3 au sein d’AlgoSolis pour une validation à l’échelle préindustrielle.

Autre paramètre important pris en compte : l’épuration des eaux industrielles. « La plupart des micro-algues apprécient des températures comprises entre 16 et 30°C. La chaleur fatale dégagée par certaines industries pourrait permettre une meilleure régulation de la température afin d’optimiser la productivité sans coût supplémentaire » souligne Benjamin le Gouic. La dépollution de ces effluents et le recyclage du dioxyde de carbone (CO2) font aussi partie du modèle de filière qu’AlgOstep vise à développer. Les partenaires du projet ont jusqu’à 2019 pour déterminer les meilleures conditions de culture et de valorisation afin de mettre au point un modèle technico-économique viable. Outre le développement de nouveaux procédés, ils réaliseront des études réglementaires ou d’impact environnemental pour imaginer les stations d’épuration de demain. Des stations innovantes, rentables et plus respectueuses de l’environnement.

Kogito.fr

* Génie des Procédés - Environnement – Agroalimentaire

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