Production de Biocarburant à partir de Microalgues

Abstract

Les sociétés actuelles dépendent d’approvisionnements abondants et constants en ressources énergétiques pour fonctionner et progresser, dans lesquelles les ressources fossiles comblent la plus grande part des besoins énergétiques mondiaux. Cependant l’exploitation des combustibles fossiles est source de plusieurs effets négatifs notamment l’émission de divers polluants comme les gazes à effet de serre liés aux dérèglements climatiques (NIGAM et SINGH, 2010). Aujourd’hui, l’instabilité des cours pétroliers et les changements climatiques ont stimulés la production de carburant d’origine végétale à partir du maïs et du soja. Reste, que leur origine agricole a provoqué une augmentation significative du prix des produits alimentaires de base, de plus l’accroissement de la production agricole a produit, entre autres, des problèmes de déforestation, d’érosion et de surconsommation d’eau. L’utilisation de microalgues pour la production de composés à haute valeur ajoutée se développe depuis plusieurs années. En sus de l’argument de la productivité, leur avantage majeur réside dans le fait qu’il n’entre pas en concurrence avec les productions répondant aux besoins de l’alimentation humaine ou des industries de transformation (SUBHADRA et EDWARDS, 2010). Les premières recherches sur les microalgues ont commencés dans les années 50, principalement pour répondre à des problématiques nutritionnelles et pharmaceutiques (BECKER, 2003). Au début des années 2000, la recherche de source d’énergie renouvelable a réitéré l’intérêt des chercheurs pour les microalgues, en effet, de par leur composition biochimique, particulièrement intéressant, les microalgues peuvent être utilisées pour produire une variété de biocarburants tels que le biogaz, l'éthanol, le biodiesel, et la production biologique d’hydrogène (WEN et al., 2011), ou bien en combinaison pour la production de biocarburant et comme dépolluant d’effluents industriels gazeux (fixation de CO2) (FILLALI, 2012). En outre, la composition biochimique des microalgues peut être modifiée en fonction des conditions de culture (lumière, température, source d’azote, rapport N/P, etc…) ce qui permet d’obtenir des biomasses qui présentent les caractéristiques préférées (BELKOURA et al., 1992). Toutefois, à l’heur actuel la production de biocarburant utilisant des organismes photosynthétiques est encore loin d'être rentable et fait face à plusieurs défis technologiques majeurs tels que les faibles rendements et les coûts élevés de production ; s’ajoute à cela l’asepsie, mal contrôlée, particulièrement lors d’essais en milieu hétérotrophe (WEN et al., 2009)Aujourd’hui, développer une production de biocarburant algal et s’assurer de sa viabilité économique à grande échelle, revient à travailler sur l’optimisation des souches cultivées et des procédés de culture, de récolte et de préparation (GHOBRINI et al., 2014). Ce quiimplique donc la participation de plusieurs disciplines travaillant en étroite interrelation allant du domaine de la Biologie en passant par l’Ingénierie (WEN et al., 2009). L’objectif de ce travail est de donner un aperçu sur l'état actuel de la production de biocarburant algal et d’apporter des informations concernant les étapes nécessaires à la fabrication des différents types de biocarburants qui peuvent être produits. Ainsi, notre travail s’organise comme suit : Dans un premier temps, il est question de décrire les microalgues, donner la composition de la biomasse algale et citer les avantages de l’utilisation des algues pour la production de biocarburant. Ensuite, ce travail détaille toutes les étapes du procès de production du biodiesel, du bioéthanol, du biogaz et illustre les voies biochimiques impliquées dans le procédé de production biologique d’hydrogène. Enfin, une conclusion générale clôture notre travail.