Depuis plus de 60 ans, les algues ont été étudiées comme matière première potentielle pour la production de biocarburants, mais la cellulose de leur paroi cellulaire rend difficile l'accès aux molécules critiques à l'intérieur et leur conversion en biogaz.

Dans le Journal de l'énergie renouvelable et durable , une équipe de recherche internationale rapporte son succès dans l'utilisation de l'urée et de l'hydroxyde de sodium (NaOH, communément appelée lessive ou soude caustique) comme prétraitement des algues, qui décompose la cellulose et fait plus que doubler la production de biogaz dans leurs conditions expérimentales initiales.

« Nous avons été inspirés par des résultats publiés précédemment montrant la promesse de NaOH et de l'urée pour modifier la solubilité de la cellulose, ", a déclaré le co-auteur Yue Shi. "Nous voulions explorer si cela pourrait nous aider à surmonter l'un des grands défis de la digestion des algues."

Pour produire du biogaz à partir d'algues, les chercheurs utilisent couramment un processus naturel appelé digestion anaérobie, dans lequel un type de bactérie décompose les algues et produit un mélange gazeux riche en méthane qui peut être purifié. Le méthane résultant peut être utilisé dans la production de chaleur, électricité, méthanol, carburant de voiture, et d'autres sources d'énergie propre.

Cette étude présente les premières étapes vers l'optimisation des conditions d'une telle production d'énergie, tester les variations dans le temps, Température, et la concentration du prétraitement à la lessive et à l'urée. Spécifiquement, la combinaison la plus efficace dans cette étude était un prétraitement de 50 minutes à -16 °C avec une concentration en lessive-urée de 5,89 %.

"Les interactions entre les variables étaient également évidentes dans nos résultats, ", a déclaré Shi. "Les changements microstructuraux résultant du prétraitement étaient évidents lors de l'imagerie par microscopie électronique à balayage."

Au milieu des préoccupations croissantes concernant la disponibilité limitée des combustibles fossiles et leurs effets potentiellement néfastes sur notre environnement, l'intérêt mondial pour les énergies abordables et renouvelables ne cesse de croître. De plus, l'identification de matériaux nocifs pour l'environnement comme matières premières pour ces processus pourrait avoir un double objectif.

Le modèle d'économie circulaire, par exemple, propose de récupérer les ressources des déchets et les produits nocifs pour l'environnement à leur source peuvent être utilisés comme matières premières pour des matériaux capables de remplacer les ressources existantes.

Dans l'étude, la matière première était Enteromorpha, une macroalgue ou algue responsable de la marée verte, une prolifération d'algues nuisible au tourisme, pisciculture, et les écosystèmes naturels. Les impacts économiques et écologiques mondiaux de la marée verte ont augmenté en ampleur et en fréquence depuis les années 1960.

Capturer cette algue saisonnière et émergente et la convertir en un biocarburant rentable et durable aurait des avantages sociaux et économiques au-delà de l'énergie propre et nous rapprocherait d'une économie circulaire.