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1- les micro-algues : carburant de troisième génération

La recherche sur les micro-algues voit son intérêt croître avec les préoccupations grandissantes concernant le changement climatique. On parle en effet beaucoup des solutions de captage de CO2 ou encore des biocarburants pour réduire nos émissions de gaz à effet de serre. Les micro-algues pourraient cumuler les avantages des deux technologies. Certains organismes sont à l’étude puisqu’ils ont justement besoin de CO2 pour produire, grâce à la lumière du soleil par exemple, des lipides aisément transformés en biodiesel. La société GreenFuel aux Etats-Unis, pionnière dans ce domaine, a déjà construit une unité de test. Cette nouvelle technique de production de biocarburants est généralement qualifiée de « troisième génération ».

2- Production de carburant directement par les organismes

Si les techniques sont plus évoluées aux USA, en ce qui concerne la recherche fondamentale, l’Europe et notamment la Suède, est à la pointe. Une nouvelle tendance consiste à se tourner vers la production directe de carburants par ces organismes, au lieu d’attendre la récolte de végétaux. La matière organique est ensuite partiellement transformée en carburant. Moins d’étapes dans la chaîne de production assurent un meilleur rendement global.

Le professeur Lindblad de l’université d’Uppsala explique, dans un article publié récemment en collaboration avec des chercheurs hollandais, comment on peut modifier génétiquement les organismes déjà capables de réaliser la photosynthèse : utilisant donc l’eau, le dioxyde de carbone et la lumière du soleil pour produire différents carburants. Il s’agit de réussir à orienter l’évolution des intermédiaires métaboliques des cyanobactéries vers la production de biocarburants, pour en faire de petites usines à éthanol, butanol ou encore hydrogène.

Une équipe d’Amsterdam développe de son côté le concept Photanol, pour la production de différents produits dont l’éthanol, un des biocarburants les plus utilisés à l’heure actuelle. Dans ce dernier cas, le rendement atteint 50.000 l/ha/an alors que les techniques de production de bioéthanol de première génération (à partir du blé, de la betterave…) ont des rendements ne dépassant pas les 10.000 l/ha/an. Cette technologie utiliserait donc les micro-organismes comme un catalyseur de la production continue de carburant. Nombre des inconvénients des biocarburants actuels (faibles rendements, compétition avec les produits alimentaires…) disparaissent avec les micro-algues.

3- Production d’hydrogène

Alors qu’on cherche à remplacer les carburants fossiles de notre économie du tout-pétrole, l’équipe du professeur Lindblad à l’université d’Uppsala, prépare déjà le biocarburant de la « société de l’hydrogène ». Les organismes unicellulaires utilisant la lumière du soleil pour réaliser leur photosynthèse produisent des ions H+ comme intermédiaires. L’objectif est d’utiliser les propriétés de ces cellules pour produire de l’hydrogène moléculaire à partir, tout simplement, d’eau et de lumière.

L’hydrogène ne produisant au moment de sa conversion en énergie (dans une voiture munie d’une pile à combustible par exemple) que de l’eau, le cycle est en théorie parfaitement propre. L’efficacité totale de ces procédés photosynthétiques atteint 1%. Le professeur Lindblad est également coordinateur du projet nordique BioH2.

4- De nombreux défis

Mais nous en sommes, d’après le professeur Lindblad, au début de la recherche dans ce domaine, et de nombreux défis restent à relever avant de pouvoir produire l’hydrogène vert en quantités industrielles. Modifier les mécanismes métaboliques d’une cellule n’est pas chose aisée. C’est tout un fragile équilibre qu’il faut déplacer sans qu’il soit rompu. C’est pourquoi on utilise un type d’organismes avec un fort potentiel d’adaptation. La connaissance du génome et des mécanismes métaboliques des ces bactéries ouvre ainsi de nouvelles pistes de recherche pour les laboratoires de biotechnologies.

Au final, il faut obtenir une production importante pour de bons rendements et des coûts réduits. Les contraintes sont multiples : les organismes doivent par exemple être suffisamment résistants pour être utilisés à l’échelle industrielle où ils ne seront pas autant protégés des éléments extérieurs qu’en conditions de laboratoire. Une autre approche est même envisagée : imiter les mécanismes chimiques de la photosynthèse de ces organismes et reproduire des molécules possédant des propriétés similaires.

Source : Ambassade de France en Suède
Rédacteur : Antoine BAUDOIN, Antoine.BAUDOIN@diplomatie.gouv.fr, sciences@ambafrance-se.org

Origine : BE Suède numéro 6 (27/07/2009) – Ambassade de France en Suède / ADIT – http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/60108.htm