La Région Poitou-Charentes innove dans les "agrocarburants" avec le lancement en mai 2009 de la première unité au monde de production de carburant de troisième génération à base d’algues, sur le site du Vigeant. La production industrielle devrait débuter dès 2010.

Le site du Vigeant : une première mondiale en termes d’innovation

En 2007, un premier programme de recherche a été lancé par Valagro(un centre de Recherche & Développement pour la valorisation industrielle des agroressources) afin d’étudier la possibilité de produire des carburants à partir de microalgues. Très vite, les travaux confirment la forte productivité des microalgues par rapport aux oléagineux terrestres et identifient les algues métropolitaines comme potentiellement intéressantes.

Valagro développe alors un procédé qui permet transformer la biomasse algale en "écocarburant". Nous noterons que l’appellation évolue en même temps que la génération, de biocarburant, trompeur, puis d’agrocarburant, en partie inadapté pour la culture d’algues, le terme écocarburant est ici valorisé par ses promotteurs. Au delà de cette bataille sémantique quelque peu futile, cette troisième génération naissante mérite cependant que l’on s’y attarde.

 

Les algues comme source de carburant

Les algues, comme les plantes et certaines bactéries, sous l’action du soleil, fixent le CO2 de l’atmosphère pour se développer, c’est le principe de la photosynthèse. Ce qui est remarquable, c’est que la production d’un kg de biomasse algale utilise en moyenne 1,7 kg de CO2 et ce, sans aucun apport d’intrants phytosanitaires, ce qui n’est pas le cas desagrocarburants actuels.

D’un point de vue chimique, la photosynthèse est la réaction qui, à partir d’eau et de CO2, conduit à la formation de glucose, intermédiaire pivot qui est ensuite stocké au coeur de l’algue sous forme d’amidon, de cellulose et de sucres solubles. Dans un second temps, en fonction des conditions de culture, une partie plus ou moins importante de ces hydrates de carbone est transformée en lipides.

À titre d’exemple, une microalgue comme l’espèce Chlorella peut contenir, en fonction de la souche considérée, jusqu’à 35 % d’amidon, source potentielle de bioéthanol, et 40 % de lipides dont la composition est relativement proche d’une huile de colza ou de palme. En outre, du fait de leur remarquable efficacité à transformer le CO2, les microalgues produisent intrinsèquement bien plus de lipides que les oléagineux terrestres. Ainsi, Chlorella présente un rendement à l’hectare trente fois supérieur à celui du colza. Par conséquent, la biomasse algale peut constituer une source double d’écocarburants :
– une source de bioéthanol obtenu par fermentation des hydrates de carbone ;
– une source d’huile extractible qu’il appartiendra de transformer en esters.

 Une culture qui exploite l’énergie tirée des déchets

Pour cultiver ces algues, le site de Vigeant va profiter de la présence d’un centre de stockage et de traitement de déchets de classe 2 non dangereux (ordures ménagères et assimilés, boues urbaines, déchets industriels banals, déchets industriels ultimes et déchets verts non compostés).

Ce site comprend une installation de tri et de préqualification des déchets et des alvéoles de stockage des déchets. Il bénéficie également d’une installation de valorisation du biogaz généré par les déchets qui permet la production d’électricité correspondant à une puissance de 3 mégawatts.

En effet, la décomposition, en anaérobie, des déchets enfouis dans un centre de stockage produit du biogaz qui est brûlé pour fournir de l’électricité et de la chaleur avec du CO2. Le biogaz est le résultat de la dégradation de la partie fermentescible (matière organique) contenue dans nos déchets. Naturellement riche en méthane, ce biogaz est récupéré grâce à un important réseau de canalisations déployé dans le massif de déchets, ce qui permet de valoriser l’énergie potentielle contenue dans les déchets.

La chaleur ainsi récupérée sert à réchauffer des bassins dans lesquels sont cultivées les algues. Grâce à la chaleur et à la reconduction de CO2, le rendement est très nettement amélioré :

– la culture algale devrait à terme absorber la totalité de la chaleur produite et passer au stade industriel. L’utilisation de la chaleur, dans la production des microalgues favorise leur croissance et leur développement ;
– injecté dans les bassins de culture algale, le CO2, généré lors des opérations de production d’électricité, favorise la croissance des microalgues. Ces dernières l’absorbent presque en totalité lors de leur développement.

Enfin, les algues subissent ensuite un traitement spécifique qui leur fait libérer, en fonction de l’espèce cultivée, de l’huile ou des sucres. Une fois récupérés, l’huile ou le sucre sont ensuite traités pour un faire un "écocarburant".

 

Avantage non négligeable et objet de nombreux reproches en ce qui concerne les agrocarburants actuels, l’utilisation de microalgues dans la fabrication de diester ne vient pas en concurrence d’autres cultures végétales susceptibles d’être utilisées dans l’alimentation animale ou humaine.

Actuellement, l’usine produit environ 4 500 litres par hectare, issus de 30 tonnes de biomasse sèche, ce qui est un peu plus faible que la betterave. Cependant, en 2010, 20 000 litres d’éthanol par hectare sont attendus.

En savoir plus

Notes

Ce site de production pionnier et novateur est le fruit d’une synergie de compétences industrielles en matière de traitement et de valorisation de déchets avec le groupe Séché Environnement, allié à une réelle expertise de la SEM Valagro Carbone renouvelable sur la chimie verte et la production d’écocarburants issus de la biomasse, et du Centre d’études et de valorisation des algues sur les souches algales, centre technique basé en Bretagne et spécialiste de l’identification et de la culture industrielle des algues.

Le projet du site du Vigeant a été soutenu par Oséo Innovation (179 000 €) et la Région Poitou-Charentes (53 700 €), sur un coût global de 358 388 € HT.