UMR CNRS 6144
Génie des Procédés Environnement et Agroalimentaire
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GEnie des Procédés
Environnement - Agroalimentaire
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Production de biocarburants lipidiques par microalgues (biodiesel, biokérosène)

Introduction/contexte

Certaines espèces de microalgues ont un fort potentiel de production de lipides, les rendant particulièrement attractives comme source de biocarburants liquides de type biodiesel ou biokérosène.  La mise en production industrielle de ces carburants dits de 3ème génération (ressource non agricole ne nécessitant pas de terres arables) nécessite cependant de lever de nombreux verrous, allant du choix de souches les plus adaptées à la définition de procédés performants et dédiés à une mise en production à grande échelle efficace, fiable et suffisamment compétitive pour concurrencer les énergies fossiles actuelles.

 

 

Exemples de projets

Outre ces recherches menées en interne, le laboratoire GEPEA collabore avec de nombreux laboratoires au sein de programmes nationaux et internationaux. En voici quelques exemples :

-       Programme ANR Shamash (http://www-sop.inria.fr/comore/shamash) : ce programme a été le premier projet français ayant pour objectif de produire un biocarburant à partir de microalgues. Il a été coordonné par O.Bernard (INRIA Sophia-Antipolis) et a regroupé 8 équipes et entreprises françaises pour un budget total de 2.8 Millions d'euros. Le GEPEA a eu en charge la mise en culture et l’évaluation des souches sélectionnées, ainsi que l’optimisation de la production en photobioréacteurs.

-       Programme CNRS LIPALG (http://www.biosolis.org/lipalg.html) : l’objectif est d’étudier les profils lipidiques complets de différentes souches de microalgues (eau douce et eau de mer) dans la perspective d’une valorisation multiple des lipides produits, notamment pour des applications en tant que biodiesel ou biokérosène.

-       Programme ANR BIOSOLIS (www.biosolis.org) : ce programme a permis le développement de photobioréacteurs intensifiés à faible consommation énergétique, compatible avec un usage pour la production de biocarburants (voir fiche projet correspondante)

-       Programme ANR ALGORAFFINERIE : ce programme s’intéresse à la mise en place de méthodologie innovante de bioraffinage des microalgues afin de valoriser avec des procédés adéquats les différentes fractions utiles de la biomasse microalgale.

-       Programme ANR DIESALG : ce programme ANR coordonné par le GEPEA a été nouvellement accepté (début en Mars 2012). Il se focalise sur les verrous importants que sont l’optimisation de la production (souches, protocoles, photobioréacteurs) et la mise en place et l’optimisation des technologies de traitement en voie humide adaptées à la biomasse microalgale (extraction des lipides d’intérêts, valorisation des résidus de la biomasse). Le projet DIESALG fédère un consortium académique pluridisciplinaire des Sciences du Vivant (LB3M, CEA-CNRS Cadarache) et des Sciences de l’Ingénieur (GEPEA Nantes-St Nazaire, LTB du CEA Grenoble). Ces équipes sont associées à un partenaire industriel Alpha Biotech, producteur de microalgues depuis de nombreuses années, l’un des objectifs étant de confronter les avancées obtenues aux conditions industrielles d’exploitation.

Objectif du projet

Le laboratoire GEPEA est aujourd’hui particulièrement engagé sur les verrous majeurs de la problématique :

-       Recherche de souches et de protocoles de production optimisés

-       Développement de ruptures technologiques sur les points clés du procédé : photobioréacteurs solaires intensifiés, procédés de récolte à faible consommation énergétique et impact environnemental, extraction des lipides d’intérêt, bioraffinage et covalorisation des résidus de la biomasse microalgale, recyclage des milieux de culture

- Intégration, modélisation et définition de filières d’exploitation optimisées

Publications

  1. J.PRUVOST, G.VAN VOOREN, B. Le GOUIC, A. COUZINET-MOSSION, J.LEGRAND, Systematic investigation of biomass and lipid productivity by microalgae in photobioreactors for biodiesel application, Bioresource technology 102, 150-158, 2011.
  2. J.PRUVOST, Cultivation of algae in photobioreactors for biodiesel production, “Biofuels: alternative feedstocks and conversion processes”, Edited by A.Pandey et al., Academic Press, Elsevier, 439-464, 2011.
  3. J.PRUVOST, J.F.CORNET, F. LE BORGNE, J.JENCK,  Production industrielle de microalgues photosynthétiques, Techniques de l’Ingénieur (parution en novembre 2011).
  4. J.PRUVOST, G.VAN VOOREN, G.COGNE, J.LEGRAND, Investigation of biomass and lipids production with Neochloris oleoabundans in photobioreactor, Bioresource technology 100, 5988-5995, 2009.