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Produire des biocarburants à partir de microalgues quels enjeux pour la recherche Gilles Peltier Institut de Biologie Environnementale et Biotechnologie CEA CNRS Université Aix Marseille CEA Cadarache gilles peltier cea fr CLes biocarburants de ème et ème générations Un enjeu pour la société et pour la recherche G Biomasse ligno-cellulosique G Micro-organismes photosynthétiques Micro-organismes photosynthétiques Pilotes Démonstrateurs hydrogène hydrogène biodiésel Recherche CLes micro-algues et les cyanobactéries ? une biodiversité à peine explorée espèces décrites à million estimées à de la photosynthèse terrestre À l ? origine de la formation du pétrole CBiomasse plantes supérieures biomasse algale Lignine Hémicellulose Cellulose N P S ? Protéines CO H O Aammidonidon lipLideispides H hyHdroygèdnerogène Algue poids sec Scenedesmus obliquus Chlamydomonas rheinhardii Chlorella vulgaris O Protéines - - Carbohydrates - - Lipides - - ARN ADN - - - CCulture en bassins ouverts Earthrise Algae Farm Calipatria California USA Culture en bassins ouverts sur ha CLes di ?érents systèmes de culture de microalgues Bassins raceway ponds ouverts ou fermés sous serre - Photobioréacteurs tubulaires - Sac plastiques Parry Nutraceuticals Ltd Spirulina Ponds India ? Vue futuriste d ? une ferme de microalgues cultivées en photobioréacteurs Solix biofuels Colorado USA Photobioréacteur plan pour la production de chlorelles O Pulz Allemagne Photobioréacteur tubulaire solaire Algatech désert du Negev Isra? l CCulture de microalgues pour la production de composés HVA D ? après M Tredici EABA Meeting Florence CProduction de microalgues avantages et inconvénients Avantages Productivité surfacique élevée - Composition de la biomasse exible - Peu de compétition avec la production alimentaire - Peu de compétition avec les ressources en eau - Recyclage de déchets urbains N P S ou industriels CO Inconvénients Recours aux conditions de carence pour induire l ? accumulation de produits riches en énergie - Pas d ? amélioration génétique adaptation aux systèmes de cultures - Systèmes de cultures et de récolte coûteux Productivité maximale T ha- an- Productivité observée T ha- an- Photobioréacteurs Champ T ha- an- g m- s- sur jours Microalgues - Plantes C sorgho ma? s ? Plantes C - - - D ? après EPOBIO project ? University of York ?? Sept CDes microalgues pour la production de biocarburants ? Production d ? hydrogène ? Production de lipides et de biodiesel Fixation du CO Rubisco CO H H Amidon NADPH H H ? ? H ase QA PQ PS II H O O Fd FNR Cyt b f PS I Pc CLes limites thermodynamiques Cycle Photosynthétique de Réduction du Carbone ATP RuP RuBP Rubisco CO Calvin cycle -PGA Triose-P ATP NADPH ATP NADPH CO ATP NADPH ratio NADPH H QA PQ FNR Cyt b f PS II Pc H O H O H Photons ATP ADP Pi Fd H PS I H Photons PAR KJ mole- en moyenne mole ?xed CO est équivalent à KJ mole glucose Conversion théorique maximale du PAR en énergie chimique biomasse KJ x KJ PAR Photosynthetic Active Radiation de l ? énergie solaire Conversion photosynthétique maximale x CProduction d ? hydrogène mécanismes et