L’algue, solution aux problèmes des biocarburants ? [FR]

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Les géants pétroliers comme Shell ou ExxonMobil injectent des millions de leurs fonds de recherche dans les algues, dans l’espoir que cette technologie puisse résoudre les problèmes environnementaux associés à la culture intensive pour les biocarburants. Raffaello Garofalo, directeur exécutif de l’Association européenne de biomasse à base d’algues (EABA), met en avant le potentiel et les défis des algues dans un entretien avec EurActiv.

Avec l’éthanol et le biodiesel sous le feu des critiques en raison de leur tendance à augmenter les prix alimentaires et des risques qu’ils font peser sur la biodiversité, l’UE s’est engagée en faveur des biocarburants de seconde génération en tant qu’alternative plus propre.

Les biocarburants de seconde génération sont faits à partir de biomasse lignocellulosique – la partie ligneuse des plantes – qui n’entre pas en concurrence avec la production alimentaire. Leurs sources comprennent les résidus des récoltes agricoles et forestières tels que les feuilles, les écorces, la paille ou les écaillages de bois, ainsi que les parties non comestibles du blé et de la canne.

Mais il existe encore un problème fondamental avec la biomasse ligneuse : elle fait souvent concurrence aux rares territoires agricoles et elle peut augmenter les prix des matières premières comme le bois.

L’une des limites actuelles des biocarburants est qu’ils ont besoin d’être produits en utilisant la terre, explique Raffaello Garofalo, directeur exécutif de l’Association européenne de biomasse à base d’algues (EABA). Et cette vérité s’applique aux versions existantes mais aussi aux biocarburants produits à partir de biomasse, qui sont de seconde génération. Puisque vous avez encore besoin d’une forêt, vous devez toujours récolter la biomasse quelque part sur le territoire, a-t-il expliqué.

Avec les algues, cependant, ce problème est virtuellement résolu. Contrairement aux récoltes agricoles, les algues n’ont absolument pas besoin d’une terre productive ou fertile, utilisée en principe pour la nourriture, a déclaré M. Garofalo.

Les algues se développent de manière optimale dans l’eau de mer, qui est une ressource virtuellement illimitée, selon l’Italien. Et les micro-organismes semblent être particulièrement friands d’eau de mer polluée, qui les aide à se développer de manière exponentielle.

Dans les endroits maritimes pollués, il existe un phénomène qui intervient naturellement : l’eutrophisation. Cela signifie qu’il y a un surdéveloppement d’algues, explique M. Garofalo. C’est précisément parce que la pollution apporte un excès de nutriments aux algues que ces dernières grandissent de manière exponentielle.

L’idée, selon lui, est d’amener l’eau polluée jusqu’aux algues via des tubes transparents, utilisant ce que les spécialistes de l’industrie appellent des « réacteurs bio ». L’algue absorbe la pollution comme si elle était un nutriment, et l’eau peut dès lors être reconduite vers les océans plus propre que lorsqu’elle a été pompée en premier lieu, a-t-il expliqué. Dans le même temps, l’algue se développe pour devenir de la biomasse, qui peut être utilisée comme biocarburant.

L’impact immédiat sur l’environnement, c’est que l’eau est nettoyée, a déclaré M. Garofalo.

La culture d’algues peut se faire dans des bassins ouverts mais le processus peut être reproduit n’importe où sur le territoire – y compris les endroits improductifs comme les zones désertiques – en utilisant un réacteur bio.

Les grandes compagnies pétrolières investissent dans la recherche.

Cette technologie, qui reste à un stade précoce de développement, a attiré l’attention de plusieurs entreprises pétrolières importantes.

ExxonMobil, entreprise américaine de premier plan, a récemment lancé un programme de recherche de 600 millions de dollars en coopération avec Synthetic Genomics, Inc. (SGI) pour développer, tester et produire des biocarburants à partir d’algue photosynthétique. Alors qu’un travail important et des années de recherche et de développement doivent encore être menés, si le succès est au rendez-vous, les carburants à base d’algues pourraient aider à satisfaire la demande mondiale croissante pour le carburant de transport tout en réduisant les émissions de gaz à effet de serre, a expliqué Michael Dolan, premier vice-président d’ExxonMobil.

Shell a lancé son propre projet de recherche en décembre 2007 pour étudier la viabilité commerciale de souches d’algues sélectionnées dans une installation d’Hawaï.  Les algues ont un grand potentiel en tant que produits de base pour la production de biocarburants de type diesel avec une empreinte carbone très faible, selon Graeme Sweeney, vice-président exécutif de Shell pour les carburants futurs et le CO2. Cette démonstration sera un test important de cette technologie et, enfin, de sa viabilité commerciale.

Le coût, défi principal

Cependant, un certain nombre de défis existent avant que les algues ne puissent être utilisées pour des applications commerciales courantes, notamment avec les incertitudes concernant le coût de cette technologie, qui constitue le principal obstacle à ce jour.

Pour la plupart des applications en matière d’algue, nous en sommes encore au stade de la recherche fondamentale, explique M. Garofalo. Il y a encore des travaux pour identifier les familles et les types d’algues qui sont les plus appropriés pour produire des biocarburants. Il y a encore des recherches sur la question de savoir quelles sont les meilleures formes ou plastiques des réacteurs bio pour optimiser cette production, a-t-il ajouté.

D’autre part, la question de savoir s’il est préférable de faire grandir les algues dans des réacteurs bio ou dans des bassins ouverts reste ouverte. 

Les options pour la récolte incluent la centrifugation ou la floculation chimique, qui pousse les micro-algues ensemble, mais ici aussi, de forts coûts sont associés à de tels processus.

Capturer les émissions de dioxyde de carbone

Arrive ensuite la question de la manière de récolter les plantes. Les algues étant des micro-organismes d’une taille dix fois inférieure à celle d’un cheveu, vous ne pouvez pas les récolter avec un filet, par exemple, selon M. Garofalo.
D’autre part, les micro-algues grandissent plus rapidement quand elles sont nourries de dioxyde de carbone. Si les plantes sont placées à côté d’usines ou de centrales électriques, cela pourrait même offrir la perspective de réduction d’émissions de l’industrie. 

Vous pouvez par exemple implanter des algues à côté d’une usine de ciment ou d’une usine thermoélectrique et vous injectez le carbone issu de l’usine dans le réacteur bio, explique M. Garofalo. Cela signifie que le CO2, au lieu de sortir par la cheminée, va dans le réacteur bio pour produire de l’algue, puis il est brûlé une seconde fois en tant que carburant et c’est seulement à ce moment là qu’il est rejeté dans l’atmosphère. Le même CO2 peut donc être utilisé deux fois.

En Arizona, GreenFuel, une entreprise privée, a développé une usine de grande échelle de biocarburants à base d’algues, qui utilise les émissions de CO2 d’une centrale électrique proche, l’installation électrique Arizona Public Service Redhawk. Ce complexe, qui a ouvert e 2005, a gagné en 2006 le Prix Platts pour le projet énergétique d’émissions de l’année.

Obstacles juridiques et règlementaires

Mais il y a d’autres défis sur le chemin de biocarburants à base d’algues en Europe. En premier lieu, le manque de cadre juridique. Si quelqu’un était capable aujourd’hui de produire des biocarburants à partir d’algues, il serait impossible de les mettre sur le marché. Car les biocarburants à base d’algues sont aujourd’hui, d’un point de vue juridique, un objet volant non identifié, explique M. Garofalo. Il n’existe aucune législation, aucune définition, pas de permis, rien, selon lui.

L’Association européenne de biomasse à base d’algues (EABA) a été crée le 5 juin en partie pour s’occuper de cette question et elle cherche de la clarté juridique dans le cadre de la Directive Renouvelables récemment adoptée par l’UE.

A la recherche de produits innovants au-delà des biocarburants

Mais l’objectif principal de l’association sera de promouvoir le dialogue entre les chercheurs et l’industrie. Dans le cas contraire, il existe un risque de voir la science aller dans une direction complètement inutile pour l’industrie, a déclaré M. Garofalo.

Et la clef pour une future profitabilité commerciale, explique t-il, est de comprendre qu’il y a plus dans les algues que la simple production de biocarburants.

Il ne sera jamais viable économiquement de produire du biodiesel ou du bioéthanol à partir de biomasse d’algues si nous ne pensons pas aux produits dérivés. Par exemple, quand vous produisez du biodiesel, les lipides ou la partie huileuse des algues représentent à peu près 25-30 % du produit. Mais que faire des 70 % qui restent ? Nous les appelons les dérivés, mais il s’agit en fait du même produit en termes de poids, explique t-il.

A côté des biocarburants et du kérosène, l’EABA indique que d’autres applications pour les algues incluent : les nutriments, l’alimentation animale ou les produits biologiques. Dans tous ces secteurs, les algues et la biomasse aquatique ont un potentiel extraordinaire pour conduire à une réelle révolution vers une économie totalement durable, selon l’association.

Cependant, M. Garofalo refuse de se laisser entraîner dans des prédictions concernant le moment où cette technologie pourrait devenir viable commercialement. Ce ne serait pas responsable de vous donner de date. Ce que nous voulons éviter est le genre de rumeurs en ligne avec des personnes spéculant sur les quantités et les prix des micro-algues dans le futur, a-t-il dit.

Il y a beaucoup d’investissements dans la recherche, et cette recherche est conduite par la conviction que les économies d’échelle, les améliorations de rendement et de production sont possibles. C’est juste une question de temps.

Jusqu’à ce que les recherches soient concluantes, il est impossible de dire quand les choses arriveront.

Pour lire cet entretien dans son intégralité, cliquez ici.

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