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Introduction : Les algues sont des organismes capables de pratiquer la photosyn

Introduction : Les algues sont des organismes capables de pratiquer la photosynthèse et vivant majoritairement dans un milieu aquatique (marin ou dulcicole), ce sont donc des végétaux. Elles sont dépourvues de tige, de racine, de feuille ou de fleur. Définitions Le projet SHAMASH Le projet SHAMASH a permis de fédérer les équipes françaises sur le sujet des micro-algues pour la production de biocarburants. Depuis décembre 2006, ce projet regroupe huit équipes et entreprises françaises avec de nombreux spécialistes (des spécialistes de la culture, de la Physiologie et de l’utilisation des micro-algues, des spécialistes de l’optimisation des procédés de biotechnologie, des spécialistes des biocarburants, de l’extraction et de la purification des lipides). Il avait pour objectif de produire un biocarburant sous forme d’ester de méthyle à partir de micro-algues autotrophes à l’aide d’un budget de 2,8 millions d’euros. Ainsi de 2006 à 2009 (fin du projet), la France a déposé 8 publications, dont 5 sur l’amélioration des micro-algues et 3 brevets Autres projets dans le Monde : Aujourd’hui, de nombreux projets et initiatives de recherches sont en cours à l’échelle mondiale pour optimiser la production de micro algues et de lipides. Tous les projets semblent vouloir minimiser au mieux les impacts négatifs (contamination des eaux, sensibilité à certains facteurs environnementaux…). Certains pays s’orientent plus particulièrement sur la sélection de micro-algues par rapport à leur potentiel de rendement par des techniques de sélection classique jusqu’aux manipulations génétiques. Ainsi, à travers le monde, de nombreuses équipes de chercheurs se livrent une lutte sans merci pour trouver la souche de micro-algue la plus rentable et la plus performante. Le tableau ci-après résume la particularité des projets au niveau international : pays Particularités des principaux projets Etats-Unis Sapphire Energy (2008) : Le mieux financé dans le monde (Bioentreprise privée) Utilisation d'OGM La biomasse obtenue serait une mixture dite "pétrole synthétique vert" PetroSun (2001) : Plus vaste projet de type bassins/ raceways en cours de construction Compagnie pétrolière en conversion Projet en Chine GreenFuel (2001) : Plus soutenue et sérieuse initiative avec photobioréacteurs But : Réduire les taux de NOx et de CO2 tout en produisant de la biomasse algale Angleterre Carbon Trust (2001) La plus grande initiative publique avec un budget de 50 000 millions de dollar Objectif ferme de concrétisation de machines fonctionnelles d'ici 2020 CO 2 probablement issu de sources auxiliaires France Shamash (2007-2010) : Projet d'une vaste importance en France Budget de 2,8 millions d'euros pour 3 ans Japon Université Tsukuba : Recherche avancée sur Botryococcus (souche prometteuse qui a la particularité d’exporter les lipides à l’extérieur de la cellule) canada Projet SRCA (Système de Recyclage du Carbone par les Algues) : Système hybride de bassins ouverts et de serres alimentées par des capteurs photovoltaïques Limites rencontrées : De prime abord, contrairement aux biocarburants de 1ère génération, la culture de micro-algues n’apparaît pas concurrentielle en termes d’utilisation de terres arables, qui restent ainsi disponibles pour les cultures alimentaires. Pour cette raison, la production d’algo-carburant suscite l’intérêt et l’espoir des chercheurs. Cependant, certaines limites ent ravent le développement et la mise sur le marché de ces algo-carburants. L ' u n des plus gros problèmes à résoudre pour obtenir une production qui permettrait des ‘affranchir des énergies fossiles reste le manque de surface. En effet, pour remplacer 50 tonnes de pétrole en France, la culture d’algues nécessiterait environ 1 077 000 ha de culture en zone humide, ce dont nous ne disposons pas actuellement. Autre problème important: le coût de tous ces procédés. Il est bien plus élevé que pour l’utilisation de pétrole. Ces problèmes viennent à la fois de la production de micro-algues, de l'extraction des lipides et du séchage de l'huile qui consomme de l’énergie. Les infrastructures, le transport de la biomasse, la main d'œuvre et les coûts d'exploitation en énergie viennent s'ajouter aux frais, augmentant ainsi le prix de revient. L'un des objectifs des chercheurs est de réduire au maximum ce coût car pour l'instant le prix d'un litre d'algo-carburant est d'environ 10 euros. La difficulté pour concentrer les micro-algues augmente encore le prix du carburant. A l'heure actuelle, il est difficile d’avoir des idées précises sur le coût de leur culture à grande échelle car il faut souvent se baser sur les chiffres qu’on obtient à partir de la production sur Quelques mètres carrés et extrapoler à plusieurs hectares. Les coûts peuvent atteindre 70 dollars par kg de matière sèche. Les systèmes de type raceway permettent d'obtenir les coûts les plus faibles, cependant, le rendement est relativement peu élevé par rapport à la culture en réacteur. La production de biocarburants à partir de micro-algues ne peut être rentable que si elle est associée à un système de dépollution (consommation de nitrate, ammonium et phosphate, CO2) et à la production de coproduits valorisables dérivés de la biomasse Autres valorisations : L'utilisation des micro- algues pour produire des biocarburants ne valorise qu’une partie seulement des constituants de ces cellules, leurs lipides. D'autres substances biochimiques produites par celles-ci présentent des avantages et des possibilités d'utilisations dans des domaines divers tels que la santé, la pharmacologie et la cosmétologie. De plus, la mise en place de co-produits issus de ces micro-algues pourrait être une solution pour réduire les coûts de production des algo-carburants encore élevés à ce jour. Ce qui suit est donc une présentation de quelques exemples des différentes utilisations possibles des micro-algues elles-mêmes, ainsi que de certaines de leurs molécule 1-Alimentation animale : Les micro-algues sont la base du réseau trophique en milieu marin. De ce fait il apparaît. Qu’elles Peuvent être intégrées à l'alimentation en aquaculture marine. Elles sont notamment utilisées dans les élevages de bivalves et pour les larves de poissons et de crustacés. Ce sont notamment leurs nombreux acides gras insaturés qui aident à la croissance des jeunes larves. Ces micro-algues (mortes) sont fournies sous forme de pâtes de micro-algues ou de micro-algues sèches. Il semble cependant que ces micro-algues mortes soient utilisées essentiellement en tant que complément de l'alimentation donnée habituellement ou en tant que supplément quand il n'y a pas suffisamment d'algues vivantes. En effet, ces algues sèches ont des valeurs nutritionnelles plus faibles que les vivantes et sont peu disponibles dans le commerce. Les micro-algues vivantes apportent plus de bénéfices dans l'alimentation des élevages marins que lorsqu'elles sont séchées. De plus, il existe une flore bactérienne naturelle avec la culture des micro-algues qui a été prouvée bénéfique pour la santé des mollusques. Enfin, l'utilisation de levures et de bactéries dansl'alimentation de ces élevages donnent des résultats beaucoup moins bons en apports nutritionnels qu'avec des micro-algues. Les micro-algues vivantes apparaissent comme le meilleur choix dans les conditions d'élevages, pour apporter des valeurs nutritives élevées, présenter des propriétés physiques appropriées et fournir un environnement sain à l'élevage. On peut par exemple citer Isochrysis galbana et Tetraselmis suecica qui sont considérées comme la meilleure nourriture pour les larves de bivalves.. Les caroténoïdes présentés précédemment ont aussi des applications dans l'élevage puisqu'ils améliorent l'état de santé général des animaux. Ils sont aussi un supplément vitaminique chez les volailles. En aquaculture, ils favorisent la qualité et la survie des larves de crevettes et sont utilisés dans l'élevage et la coloration des saumons. -Engrais Les micro-algues apparaissent également comme de bons fertilisants des sols pauvres puisqu'elles apportent notamment du potassium, de l'azote, éléments ess entiels à la croissance végétale. Elles permettent aussi de capturer et de garder l'humidité. Enfin, elles accélèrent la pousse des cultures et les protègent en limitant la prolifération des épiphytes (organismes végétaux qui croient et vivent sur d'autres végétaux sans se nourrir à leurs dépens) et des parasites 2) Alimentation humaine Certaines micro-algues sont sources de matière alimentaire à haute valeur nutritive en vitamines, protéines, sucres et lipides, produits en grande quantité et utilisables par l'homme. Notamment les Diatomées, la Chlorelle et la Spiruline Sont consommées (sous forme de compléments alimentaires). Par exemple, la Spiruline est formée par 60 à 68% de sa matière sèche en protéines (elle est donc bénéfique pour des régimes alimentaires déséquilibrés en protéines), 19%de glucides, 3% lipides (dont des oméga-6), du fer et des vitamines A, B2, B6, B12. Voici des valeurs d'apports nutritifs fournies pour la Spiruline : Source tableau: http://www.spirulinestaugustin.com/analyse-valeurs-nutritionnelles.html, Autres exemples : L’acide alginique (E400) et les alginates (E401 àE405) Sont issus d’algues brunes et sont utilisés comme épaississants. L’acide alginique est insoluble dans l’eau mais s’hydrate jusqu’à cent fois son volume initial. Ils sont particulièrement employés dans la fabrication des sauces, mayonnaises ou assaisonnements. Dans les boissons, les crèmes glacées ou les produits laitiers, ils jouent un rôle de stabilisant. L’agar -agar (E406) Est extrait d’algues rouges. Il a pour propriété une fois réduit en poudre, de devenir un excellent gélifiant végétal. L’agar -agar est aussi employé comme gélifiant dans les desserts, les confitures et les glaces. C’est aussi un épaississant pour les sauces, les soupes ou les purées. 3) Energie et environnement : Certaines micro-algues ont la capacité de produire de l'hydrogène grâce à des enzymes, les hydrogénases, lors de la photosynthèse. Or cet hydrogène peut être uploads/Ingenierie_Lourd/ expose-de-mycologie.pdf