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Des algues à la rescousse de la planète

21 octobre 2017

A Paris, la société Suez Environnement vient d’installer une nouvelle sorte de mobilier urbain qui rappelle furieusement les antiques colonnes Morris, lesquelles parsemaient les artères de la capitale au XIXème siècle pour afficher spectacles et informations diverses. Dressée sur la place d’Alésia dans le 14ème arrondissement, au centre d’un carrefour où transitent chaque jour en moyenne pas moins de 72 000 véhicules, cette colonne d »un nouveau style, est en réalité un puits de carbone expérimental, ainsi que l’ont rapporté notamment Le Monde et Les Echos.

Colonne Morris aquarium installée place d’Alésia (photo © Gilles Rolle / REA)

Le principe de fonctionnement est des plus simples. Comme chacun sait, les algues, ainsi que tous les végétaux pourvus de chloroplastes et aptes à la photosynthèse, absorbent en présence de lumière le gaz carbonique dont elles assimilent le carbone et rejettent l’oxygène.

La colonne Morris high tech de 4 m de hauteur installée en juillet 2017 place d’Alésia par Suez en accord avec la Mairie de Paris n’est ni plus ni moins qu’un vaste aquarium de 1 m³ qui contient des microalgues. Un système de ventilation leur permet de s’alimenter avec l’air ambiant chargé en gaz carbonique et en polluants divers dont le dixyde d’azote (NO2) rejeté en grande quantité par les pots d’échappement des véhicules et dont la quantité à cet endroit dépasse régulièrement le seuil réglementaire de 40 µg/m³, selon les données d’Airparif.

Principe de fonctionnement du puits de carbone (source © SUEZ)

Des diodes électroluminescentes fournissent aux algues l’éclairage suffisant pour optimiser les réactions de photosynthèse et l’oxygène ainsi produit est rejeté dans l’air ambiant grâce au système de ventilation : rien de plus simple, il suffisait d’y penser ! A force de se goinfrer ainsi de gaz carbonique, les microalgues vont naturellement croître et se multiplier. Quand il y en aura trop, un coup de chasse d’eau et la biomasse en excès filera via le réseau d’assainissement vers la station d’épuration où elle sera transformée en biogaz. Après traitement, le méthane ainsi récupéré sera ensuite réinjecté dans le réseau de gaz naturel. Un bel exemple d’économie recyclée où l’on est gagnant à chaque étape…

Prototype en cours de test à la station d’épuration de Colombes (source © SUEZ)

Le dispositif, mis au point avec la start-up Fermentalg, basée à Libourne en Gironde et spécialisée dans la production de microalgues destinées à la nutrition humaine et animale, a fait l’objet d’une présentation lors de la COP 21 en décembre 2015. En janvier 2017, un premier test en vraie grandeur a été effectué à l’usine de traitement des eaux usées du SIAAP (Syndicat interdépartemental de l’assainissement de l’agglomération parisienne) à Colombes où un puits de carbone a été mis en place, alimenté par les gaz à effet de serre rejetés par les fumées du four d’incinération des boues de l’usine. Le système a donné entière satisfaction et la durée de vie des algues s’est révélée bien plus longue que prévu grâce à cette source d’alimentation constante en CO2.

Devant le succès de l’opération, la question s’est posée de poursuivre l’expérimentation dans un site urbain où les taux de gaz carbonique varient davantage. Célia Blauel, adjointe en charge de l’environnement à la mairie de Paris, s’est ainsi laissée convaincre et la fameuse colonne Morris a donc été installée place d’Alésia. L’objectif est de fixer une tonne de CO2 par an, soit un effet comparable à une centaine d’arbres, tout en produisant une dizaine de kg de biométhane, un objectif jugé bien modeste par certains au vu du coût de l’investissement, qui n’a pas été communiqué mais qui semble assez élevé. Le système permettra aussi d’absorber une partie des polluants atmosphériques de type oxydes de soufre, mais c’est seulement à l’issue de cette phase expérimentale qu’on pourra déterminer dans quelle proportion.

Bref, le chemin semble encore bien long avant que de telles colonnes épuratoires ne se développent dans les rues de la capitale, mais l’idée est ingénieuse et vient rappeler à quel point les algues peuvent être des auxiliaires précieux de notre vie quotidienne. Les microalgues en particulier, qui sont très abondantes dans de nombreux milieux naturels et peuvent facilement être cultivées sans nécessiter pour cela de vastes surfaces agricoles, ont un potentiel de développement dix à trente fois supérieur aux plantes terrestres, puisqu’elles sont capables de doubler leur biomasse chaque jour dans des conditions optimales.

Réacteurs photo-biologiques pour la culture de micro-algues (source © WebTV de l’Université de Nantes)

Utilisées de longue date comme nutriment, cosmétique, colorant ou complément alimentaire, les microalgues pourraient bien contribuer demain à la production de biocarburants, pour l’instant issu surtout de la transformation de soja mais au prix de l’accaparement de vastes superficies de terres agricoles. Ainsi, des chercheurs chiliens sont parvenus récemment à produire du biodiesel à base de microalgues en essayant de réduire autant que possible la quantité d’énergie nécessaire pour la croissance de ces organismes unicellulaires, mais le procédé reste pour l’instant au stade de la recherche.

Bitume bio obtenu à partir de résidus de microalgues (source © WebTV de l’Université de Nantes)

En attendant, des chercheurs du CNRS et de l’université de Nantes associés avec la société AlgoSource Technologies basée à Saint-Nazaire, sont peut-être en train de mettre au point le bitume algaire de demain, ainsi que l’a rapporté Le Monde. Leurs travaux, issus du projet Algoroute, publiés en avril 2015 dans la revue ACS Sustainable Chemistry & Engineering et qui ont fait l’objet du dépôt d’un brevet, montrent en effet qu’il est possible, en laboratoire, d’obtenir à partir de résidus de microalgues placés dans un bain d’eau chauffée sous pression, une substance visqueuse hydrophobe, qui présente des caractéristiques similaires à celles du bitume pétrolier : même couleur noire, même viscoélasticité qui assure la cohésion des granulats entrant dans la composition des revêtements routiers, et propriétés rhéologiques comparables conférant au matériau résistance et flexibilité sous l’application de charges roulantes.

Voilà en tout cas qui laisse entrevoir, pour un avenir peut-être proche, des possibilités intéressantes de substitution de certains produits dérivés de l’exploitation pétrolière. A défaut de se passer de routes et de voitures, ce sont peut-être les cultures d’algues qui permettront un jour de trouver enfin un équilibre durable entre développement économique et pérennité de notre environnement naturel…

L.V.  

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