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Bio-bitumes : des routes vertes à base de micro-algues ?

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Les micro-algues constituent une source très prometteuse d’alternative au pétrole et ceci, sans concurrencer l’industrie alimentaire. Pour la première fois, elles ont été utilisées pour faire… du bitume !

Des chercheurs des laboratoires Chimie et interdisciplinarité** ont apporté la preuve de concept de ce bio-bitume, dont les caractéristiques sont très proches du « vrai » bitume de nos routes.

Leurs travaux sont publiés dans le numéro d’avril de la revue ACS Sustainable Chemistry & Engineering.

Les micro-algues sont connues depuis longtemps pour leurs applications comme colorants en cosmétique ou comme compléments alimentaires. Leur raffinage pour produire, par exemple, des biocarburants, est une idée qui a émergé ces dernières années. Aujourd’hui, les micro-algues font partie des alternatives prometteuses au pétrole. Avec le développement de procédés efficaces et rentables, de nombreux produits issus de l’industrie du raffinage deviendraient accessibles.

Dans le cadre du programme Algoroute, financé par la région Pays de la Loire, des chercheurs de laboratoires nantais et orléanais1 ont produit du bio-bitume en valorisant des résidus de micro-algues, issus par exemple de l’extraction de protéines hydrosolubles des algues pour l’industrie cosmétique. Ils ont utilisé un procédé de liquéfaction hydrothermale, plus simplement de l’eau sous pression (à l’état sous-critique) : celui-ci transforme ces déchets de micro-algues en une phase visqueuse noire hydrophobe (bio-bitume) ayant un aspect proche de celui d’un bitume pétrolier (voir la figure). Ce procédé est réalisé avec un rendement de conversion actuel de 55%.

Alors que la composition chimique du bio-bitume est complétement différente de celle du bitume issu du pétrole, ils présentent des similarités : la couleur noire et les propriétés rhéologiques2. Liquide au-dessus de 100°C, le bio-bitume permet d’enrober les agrégats minéraux ; viscoélastique de -20 °C à 60 °C, il assure la cohésion de la structure granulaire, supporte les charges et relaxe les contraintes mécaniques. Des analyses de tenue dans le temps ont débuté, ainsi que des études pour évaluer la rentabilité du procédé dans la perspective d’une production à grande échelle.

Cette innovation apporte une nouvelle option potentielle pour l’industrie routière, actuellement entièrement dépendante du pétrole.

Jusqu’à présent, les bio-bitumes développés intégraient des huiles d’origine agricole (avec l’inconvénient d’entrer en compétition avec la nutrition humaine) ou issues de l’industrie papetière, mélangées à des résines pour améliorer leurs propriétés viscoélastiques. Utiliser des micro-algues, dont la culture ne nécessite pas la mobilisation de terres arables, présente donc une solution attractive.

Bio-bitumes : des routes vertes à base de micro-algues ?

** synthèse analyse modélisation (CNRS/Université de Nantes), Génie des procédés − environnement − agroalimentaire (CNRS/Université de Nantes/ONIRIS/Ecole des Mines de Nantes), Matériaux pour infrastructures de transports (Ifsttar), Conditions extrêmes et matériaux : haute température et irradiation (CNRS), en collaboration avec l’entreprise AlgoSource Technologies

Notes :

1 – Chimie et interdisciplinarité : synthèse analyse modélisation (CNRS/Université de Nantes)
– Laboratoire de génie des procédés − environnement − agroalimentaire (CNRS/Université de Nantes/ONIRIS/Ecole des Mines de Nantes)
– Matériaux pour infrastructures de transports (Ifsttar)
– Conditions extrêmes et matériaux : haute température et irradiation (CNRS)

2 La rhéologie est l’étude de la déformation et de l’écoulement de la matière sous l’effet d’une contrainte appliquée.

Références :

Subcritical Hydrothermal Liquefaction of Microalgae Residues as a Green Route to Alternative Road Binders, Mariane Audo, Maria Paraschiv, Clémence Queffélec, Isabelle Louvet, Julie Hémez, Franck Fayon, Olivier Lépine, Jack Legrand, Mohand Tazerout, Emmanuel Chailleux, Bruno Bujoli

ACS Sustainable Chemistry & Engineering, volume 3, issue 4, p. 583–590.
DOI: 10.1021/acssuschemeng.5b00088.


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    4 Commentaires sur "Bio-bitumes : des routes vertes à base de micro-algues ?"

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    Pastilleverte
    Invité

    Voilà encore une avancée fort sympathique et prometteuse, sous réserve de confirmer la résistance, la,durabilité et prix de revient. Dommage que l’on ne puisse pas faire la même chose à partir des « algues vertes » prolférant dans crtaines régions de France, notamment la Bretagne ?

    pierreerne
    Invité
    Cette innovation va se heurter rapidement si elle est développée à un problème d’échelle. En effet, le bitume utilisé sur les routes françaises se compte en millions de tonnes. La « cueillette » des micro-algues plutôt en kilos… Par ailleurs, il n’est pas exact de dire que cette innovation apporte une nouvelle option potentielle pour l’industrie routière, « actuellement entièrement dépendante du pétrole ». En effet, de nombreux pays utilisent le béton pour faire leurs routes. Exemple : les USA. Disons que cette « innovation » est surtout riche de deux éléments : la couleur noire, et le nom « bio-bitume ». Mais ça suffit pour obtenir des… Lire plus »
    Tech
    Invité

    pas besoin des microalgues, il y a une production de lipide importante a récupérer à la sortie des McDo ;o) il ne suffit plus qu’a connecter les centres de lippossuccion et on se refait les autoroutes à neuf ;o))

    Lasse
    Invité
    de voir des labos utiliser l’argent publique pour produire des innovations aussi inutiles ! Ne serait-ce pas plus utile de produire de la nourriture avec, vu la richesse biologique de ces êtres vivants plutôt que de produire un matério pour rouler dessus ? Avez-vous compté le prix de production des microalgues, de leur récolte, transformation etc. par rapport à la valeur ajoutée d’un bloc de matériaux dur (très faible) ? C’est pousser le snobisme à son paroxisme. Moi je propose de faire des routes en marbre : ça serait moins cher et ça durerait plus longtemps ! Par ailleurs on… Lire plus »
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