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Biofixation du CO2 par microalgues

Article de référence | Réf : CHV4032 v1

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Conclusion
Valorisation industrielle des microalgues photosynthétiques

Auteur(s) : Antoinette KAZBAR, Imma GIFUNI, Christophe LOMBARD, Benoit DEGRENNE, Jérémy PRUVOST, Olivier LéPINE

Date de publication : 10 déc. 2021

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La photocatalyse : dépollution de l'eau ou de l'air et matériaux autonettoyants

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5. Conclusion

Les microalgues, en tant que bioressource végétale à la composition biochimique diversifiée, suscitent aujourd’hui un intérêt industriel grandissant. Leurs atouts peuvent se résumer ainsi :

une grande diversité en biomolécules, ouvrant un panel applicatif très large, de la nutrition aux biocarburants en passant par divers actifs pour la santé humaine ;
leur usage dans le contexte de la transition d’une économie basée sur les ressources fossiles vers une bioéconomie circulaire, qui répond à une demande croissante de la société civile et aux enjeux de transition environnementale de l’industrie ;
les microalgues dont la productivité par unité de surface est plus importante que celle des plantes supérieures, permettant de se projeter sur un usage des sols plus efficient ;
les installations de production pouvant s’implanter sur des sols de qualité non agricole, en bassin ou en lagunes saumâtres ou alcalines (eau de mer), évitant ainsi des conflits d’usage de la terre et de l’eau. Il en résulte une diversification par rapport à l’agriculture traditionnelle ;
du fait de l’usage de systèmes de culture dédiés, un niveau de pollution des sites de production faible et maîtrisable (pas ou peu de pollution des sols par des engrais par exemple).

Toutefois, la multiplicité d’autres sources végétales de biomasse valorisables crée une concurrence fragilisant et ralentissant le développement du secteur des microalgues, dont la production et l’exploitation nécessitent souvent de développer de nouveaux procédés, pour la plupart encore peu matures.

De ce fait, chercheurs et industriels travaillent de concert afin d’augmenter la compétitivité de cette ressource, en améliorant les performances biologiques et technologiques. Cela concerne ainsi la recherche de nouvelles souches, et le développement de procédés de culture ou d’algoraffinage dédiés. Cet effort se concrétise sur l’ensemble des domaines potentiels de valorisation de cette bioressource : santé humaine, animale ou agricole ; nouveaux produits ou actifs biosourcés pour la cosmétique et l’agriculture ; utilisation en écologie industrielle pour le traitement des eaux usées ou la valorisation du CO₂ ; production de biocarburant de 3^e génération.

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BIBLIOGRAPHIE

(1) - KAZBAR (A.) - Étude de l’impact de la concentration en oxygène dissous et la présence d’une fraction sombre sur la performance des photobioréacteurs, - Thèse de doctorat. Nantes, Feb. (2018).
(2) - CHINI ZITTELLI (G.), RODOLFI (L.), BASSI (N.), BIONDI (N.), TREDICI (M.R.) - Photobioreactors for microalgal biofuel production, - in Algae for Biofuels and Energy, Springer Netherlands, pp. 115–131 (2013).
(3) - GROBBELAAR (J.U.), KURANO (N.) - Use of photoacclimation in the design of a novel photobioreactor to achieve high yields in algal mass cultivation, - in Journal of Applied Phycology, vol. 15, no. 2–3, pp. 121–126, doi: 10.1023/A:1023802820093 (2003).
(4) - KAZBAR (A.), COGNE (G.), URBAIN (B.), MAREC (H.), LE-GOUIC (B.), TALLEC (J.), TAKACHE (H.), ISMAIL (A.), PRUVOST (J.) - Effect of dissolved oxygen concentration on microalgal culture in photobioreactors. - Algal Research, Volume 39, 101432 (2019). https://doi.org/10.1016/j.algal.2019.101432
(5) - PRUVOST (J.), LE BORGNE (F.), ARTU (A.), CORNET (J.-F.), LEGRAND...

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Sommaire
Sommaire détaillé

INTRODUCTION

1 - EXPLOITATION INDUSTRIELLE DES MICROALGUES

1.1 - Souches de microalgues utilisées en production industrielle
1.2 - Systèmes de culture
1.3 - Conditions de culture
1.4 - Coûts de production des microalgues
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2 - ALGORAFFINAGE OU VALORISATION D’EXTRAITS DE MICROALGUES

2.1 - Procédés de libération des molécules d’intérêt
2.2 - Procédés de séparation
2.3 - Coûts des procédés d’algoraffinage
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2.4 - Perspectives et innovation

3 - PRODUITS ISSUS DES MICROALGUES

3.1 - Domaines d’application
3.2 - Valorisation énergétique des microalgues
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3.3 - Utilisation des microalgues en écologie industrielle
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