Exploiter au mieux le potentiel des microalgues photosynthétiques

Dans le cadre d’un accord de collaboration sur quatre ans avec le Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), pour la réalisation du programme BOLERO, la société Microphyt a décidé d’externaliser une partie de sa R&D.

Ce programme porte sur le perfectionnement des procédés de production de masse et le développement des molécules d’intérêt synthétisées par les microalgues vertes, dont le genre Chlamydomonas.

Microphyt a en effet développé et mis en œuvre une technologie performante de production de masse de microalgues, permettant notamment la culture contrôlée d’espèces fragiles.

Alors que la production industrielle de microalgues ne porte aujourd’hui que sur une poignée d’espèces, la technologie mise au point permet, en limitant les sollicitations mécaniques, d’étendre le champ des espèces cultivables en photobioréacteurs.

Parmi ces espèces figurent celles du genre Chlamydomonas, particulièrement étudié avec 7 000 articles scientifiques et 130 brevets déposés, notamment par le CEA. Faute de système de production de masse adapté à cette espèce, certains résultats de laboratoire portant sur des applications commerciales n’ont pu être transférés à l’industrie.

Dans ses réacteurs industriels, Microphyt a réussi à réaliser des écoulements non dommageables pour les cellules circulantes. Mises en service en 2009 et 2010, les deux unités de 5 000 litres actuellement disponibles ont produit plus de 400 kg de biomasse sèche de plusieurs espèces délicates, dont certaines entrent dans la composition de produits dermo-cosmétologiques actuellement sur le marché.

La biomasse cellulaire est séparée de son milieu liquide par centrifugation pour obtenir une pâte contenant entre 10 et 20% de matière sèche. Celle-ci est ensuite conditionnée en sacs de plusieurs kg (congélation) ou de 1 kg (lyophilisation). La biomasse est également disponible sous forme atomisée. Dans ce cas, la teneur en matière sèche est de l’ordre de 90%.

De juillet à octobre 2012, Microphyt a réussi à cultiver en continu une souche de Chlamydomonas selon des quantités significatives et dans différentes conditions métaboliques pour étudier leur influence sur le profil biochimique. "Ce succès change la donne et nous a permis de lancer le programme BOLERO destiné à améliorer encore les performances de notre technologie et à compléter notre gamme de molécules" commente Arnaud Muller-Feuga, le Président de Microphyt.

Le programme BOLERO prévoit ainsi d’identifier les molécules d’intérêt les plus prometteuses et d’optimiser leur synthèse par la sélection de souches améliorées afin d’accroitre les rendements de production. Il prévoit également le perfectionnement de cette technologie par transfert des connaissances du CEA en matière de technologie solaire.

Plusieurs équipes du CEA sont impliquées dans ce partenariat : "les instituts CEA-Liten en charge de la recherche technologique sur les nouvelles technologies de l’énergie, et CEA-iBEB qui explore les potentialités des microalgues dans le cadre de sa plateforme HélioBiotec** située à Cadarache."

Microalgues – énergie :

A l’origine du pétrole, les microalgues constituent la source d’énergie la plus probable dans un monde dont nous aurons épuisé les réserves fossiles. A production de biomasse égale, certaines microalgues nécessitent beaucoup moins de surface que les meilleures plantes oléagineuses. Aussi, diverses formes d’énergies sont envisageables : Elles sont riches en huiles pouvant être utilisées comme carburant pour moteur diesel ; Le Botryococcus braunii par exemple produit directement des hydrocarbures ; Certaines souches modifiées pourront photo-produire directement de l’hydrogène, de l’éthanol, de l’éthylène…

** Créée en 2009 à Cadarache, la plateforme Héliobiotec réunit autour d’équipements de haut-niveau plus d’une vingtaine de chercheurs, ingénieurs, techniciens, post-doctorants et thésards, qui ont pour objectif d’explorer les mécanismes de transformation et de stockage de l’énergie solaire par les microalgues, et de développer des applications dans différents domaines dont celui de l’énergie. En 2012, l’effort de R&D dédié aux biocarburants s’accroit sur le centre de Cadarache avec la participation des équipes du CEA-Liten qui seront plus particulièrement chargées de développer la R&D sur les procédés et les technologies de culture, de récolte et de valorisation des microalgues.

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