Transition énergétique grâce aux microalgues: une solution révolutionnaire !

La transition énergétique est l’un des plus grands défis auxquels la société ait jamais été confrontée. Alors que les combustibles fossiles s’épuisent lentement et que les émissions de gaz à effet de serre augmentent, la société doit trouver des sources d’énergie alternatives et renouvelables. 

Pour réussir cette transition, nous avons besoin de solutions innovantes qui nous permettent de réduire notre dépendance aux combustibles fossiles tout en émettant moins de dioxyde de carbone dans l’atmosphère. Outre l’énergie solaire, éolienne et hydroélectrique, les microalgues constituent l’une des solutions les plus prometteuses pour un avenir plus durable et neutre en CO2. 

Excellentes sources de protéines, d’huiles, de glucides, de minéraux et de vitamines, ces organismes microscopiques peuvent également être cultivés comme source de biocarburant afin de réduire notre consommation de combustibles fossiles traditionnels et de limiter leur impact sur l’environnement. Voyons de plus près pourquoi les microalgues sont la solution révolutionnaire pour la transition énergétique !

Une transition énergétique grâce aux microalgues ?

Les microalgues sont des organismes aquatiques microscopiques appartenant à la division des cyanobactéries. Leur petite taille les rend faciles à cultiver en grandes quantités. 

Elles peuvent être cultivées en utilisant les eaux usées, le CO2 et la lumière du soleil comme sources d’énergie, ainsi que des terres qui ne conviennent pas à l’agriculture, comme les déserts et l’eau salée. Lorsqu’elles sont cultivées pour produire des biocarburants, les microalgues produisent des huiles qui peuvent être transformées en essence, en carburant pour avion et en diesel. 

Au cours de la dernière décennie, l’industrie des microalgues a connu une croissance rapide grâce à leurs nombreuses applications potentielles. Elles peuvent être utilisées pour créer des denrées alimentaires et des aliments pour animaux, des cosmétiques, des produits biopharmaceutiques, des engrais, des additifs pour les carburants et même des produits chimiques spécialisés comme les caroténoïdes utilisés dans des produits tels que les shampooings et les écrans solaires pour nous protéger des rayons UV ! Les microalgues peuvent même être utilisées pour produire des bioplastiques, remplacer l’essence comme source d’énergie verte ou même séquestrer le dioxyde de carbone !

Production de biocarburants neutres en CO2 

Les microalgues sont des organismes aquatiques capables de convertir le CO2 et la lumière du soleil en composés organiques tels que des huiles, des protéines, des glucides et des minéraux. La biomasse qui se forme lors de la croissance des microalgues est riche en huiles qui peuvent être utilisées comme biocarburants pour les avions et les automobiles, dans l’alimentation, comme engrais, en cosmétique et pharmaceutique…

En raffinant la biomasse des microalgues, vous pouvez extraire des huiles qui peuvent être utilisées comme biocarburant. Pour produire des biocarburants à partir de la biomasse de microalgues, les organismes sont cultivés dans de grands bassins, puis décomposés et raffinés pour en extraire les huiles. 

Ces huiles peuvent ensuite être converties en essence, en carburéacteur et en diesel. Le processus de culture de la biomasse de microalgues, puis d’extraction et de raffinage des huiles pour créer des biocarburants est connu sous le nom de « capture et séquestration du carbone biologique« , ou capture et séquestration du carbone bionomique ou CSC bionomique. Le CSC bionomique permet aux microalgues d’agir comme des puits de carbone en convertissant le CO2 en composés de carbone qui peuvent être utilisés pour créer des biocarburants.

Les microalgues pour la production de biogaz

Les biocarburants ne sont pas les seuls produits énergétiques issus des microalgues. Le procédé de méthanisation permet la production de biogaz qui peut également être utilisé comme carburant (mobilité gaz) mais également pour le chauffage ou la cuisson.

Les déchets liés à la culture des microalgues sont stockés dans un digesteur où ils vont se dégrader par fermentation. Cette dégradation produit des gaz qui sont récupérés dans une géomembrane avant de passer par un épurateur qui finalise la production de biométhane. Ce biométhane peut ensuite être injecté dans différents réseaux pour alimenter des stations de carburants ou alimenter des bâtiments pour le chauffage, l’eau chaude ou la cuisson. 

Les déchets solides restant, appelés digestat, peuvent aussi être valorisés. Ce digestat est riche en nutriments essentiels dans l’agriculture. Contrairement à l’énergie fossile qui dégrade l’environnement de façon linéaire (extraction-raffinage-consommation-pollution), les microalgues permettent une logique d’économie circulaire. Par exemple, Nxo-Engineering part de l’enjeu du traitement des eaux usées qu’il valorise pour la production de ressources  et d’énergies (engrais, carburants, gaz…).

Comment les microalgues sont-elles cultivées ?

Il existe plusieurs façons de cultiver des algues pour produire des énergies renouvelables : les étangs ouverts et les photobioréacteurs. Ces deux méthodes ont chacune des avantages et des inconvénients.

Les étangs ouverts, des bassins peu profonds où l’eau est exposée à la lumière du soleil, demandent une emprise au sol importante. Ce procédé est intéressant lorsque l’emprise urbaine est faible et que les prix du M2 restent accessibles car l’investissement est moindre que pour d’autres méthodes. 

Les photobioréacteurs sont des conteneurs fermés où les algues sont cultivées dans des conditions contrôlées. C’est une technologie que Nxo-Engineering développe et met en œuvre depuis plusieurs années. Cette solution permet de verticaliser les cultures de microalgues et est donc privilégiée dans les espaces plus restreints ou lorsque le tarif foncier est élevé.

Conclusion

Les microalgues sont des organismes prometteurs qui peuvent être utilisés pour créer non seulement des biocarburants neutres en CO2, mais également du biogaz pour les transports et les bâtiments (chauffage, cuisson…). 

En cultivant ces organismes et en convertissant leur biomasse en huile, nous pouvons produire des biocarburants qui peuvent être utilisés pour alimenter nos voitures et nos avions. En dégradant des déchets nous pouvons produire du biométhane qu’on peut utiliser dans les transports (bus et voitures au gaz) et dans les infrastructures (chauffage, eau chaude, cuisson). En cultivant les microalgues, nous pouvons également créer des protéines et des acides aminés qui peuvent être utilisés dans les aliments pour animaux et comme substituts d’aliments pour animaux, ainsi que de nombreux autres produits ! 

Les microalgues sont la solution ultime à la transition énergétique, car elles peuvent nous aider à réduire notre utilisation de combustibles fossiles et à émettre moins de CO2 dans l’atmosphère tout en permettant une économie circulaire avec la valorisation des déchets.