Les algues ont longtemps été vantées pour leur potentiel en tant qu'ingrédient durable pour les biocarburants, produits chimiques verts et matériaux biodégradables, mais augmenter la production à des niveaux industriels d'une manière qui maintient ses références environnementales s'avère un véritable défi pour les scientifiques.

« Le potentiel est là, toutes les données y pointent, " a déclaré le Dr Jaap van Hal, responsable innovation chez ECN, partie de TNO (anciennement Centre de recherche énergétique des Pays-Bas). "Mais vous devez apprendre à ramper avant de pouvoir marcher."

Chaque année 25 millions de tonnes d'algues sont récoltées , dont la plupart se trouvent en Asie et sont utilisés pour la consommation humaine et les cosmétiques. L'industrie est petite à l'échelle mondiale, mais au cours des dernières années, les chercheurs ont découvert que les algues pouvaient également être utilisées comme une alternative durable pour l'alimentation du bétail, produits chimiques et de l'énergie.

Malheureusement, l'infrastructure pour de telles applications en est encore à ses balbutiements. Et avant que le secteur public ou privé puisse étendre ces solutions, davantage de connaissances sont nécessaires pour garantir ses références en matière de durabilité tout en prouvant qu'elles pourraient fonctionner sur le marché.

Une application prometteuse consiste à utiliser les algues comme alternative durable aux combustibles fossiles. Le Dr van Hal est le coordinateur scientifique d'un projet appelé MacroFuels qui vise à mettre en place toutes les étapes pour développer une industrie de production de biocarburants à partir d'algues - de la culture à la production et aux tests de carburant - qui pourraient alimenter le transport lourd, y compris les camions et les navires. avec des moteurs diesel.

Mais le Dr van Hal dit que ce type d'énergie propre ne peut pas être développé du jour au lendemain.

"Nous devons d'abord regarder les applications haut de gamme comme les cosmétiques, alors vous pouvez avoir un champ de dix hectares, puis vous le portez à cent mille, " a déclaré le Dr van Hal. "C'est l'une des étapes d'une longue lignée de développement des algues comme source alternative de matière première durable."

Le Dr van Hal dit que pour transformer les algues en une source d'énergie durable, il faut un approvisionnement à « grande échelle, " mais actuellement, c'est un " point à l'horizon " vers lequel ils vont travailler.

Si toutes les étapes sont mises en place, cependant, Les références environnementales des algues par rapport à celles d'autres cultures signifient qu'elles ont le potentiel non seulement de remplacer les combustibles fossiles, mais également d'améliorer la durabilité des biocarburants actuels.

Les scientifiques commencent à se rendre compte que les algues ont un rôle important à jouer en termes de stockage du dioxyde de carbone extrait de l'atmosphère. "Les évaluations actuelles du processus de culture révèlent que chaque tonne d'algues que nous produisons stocke en fait plus de CO2 que la quantité d'algues produites, " a déclaré le Dr van Hal.

Contrairement à d'autres cultures, la culture des algues n'a pas non plus besoin d'eau douce, des terres arables ou des engrais ajoutés à cultiver, qui réduirait les émissions liées à l'irrigation, la déforestation et la fabrication d'ingrédients de biocarburants conventionnels comme le maïs.

La culture d'algues pourrait également aider à résoudre le problème du ruissellement des nutriments provenant des engrais utilisés dans l'agriculture. "Dans une certaine mesure, cela aidera également à éliminer les nutriments excédentaires (provenant d'engrais artificiels) dans la mer en les éliminant car les algues absorbent ces nutriments. L'un des volets secondaires du projet consiste ensuite à utiliser ces minéraux dans les algues comme engrais organiques, " a déclaré le Dr van Hal.

Élan

Les chercheurs de MacroFuels récoltent des algues dans leur propre ferme d'un hectare où ils espèrent jeter les bases d'une industrie axée sur l'environnement. Dans ce cadre, ils développent une nouvelle façon de décomposer les algues qui peuvent extraire le maximum de sucres, les éléments constitutifs des produits chimiques verts et des biocarburants. Pour ce faire, ils utilisent des enzymes spécialisées pour les différents types d'algues afin de trouver le processus le plus efficace.

D'ici la fin du projet en 2019, les chercheurs espèrent disposer de suffisamment de preuves pour soutenir un projet pilote qui pourrait voir leur chaîne d'approvisionnement durable en algues commencer à se développer.

Mais il n'y a pas que les biocarburants pour lesquels les chercheurs voient un potentiel. En Norvège, une start-up appelée Alginor cherche déjà à élargir la gamme d'applications des algues européennes en récoltant des réserves sauvages dans la région de la mer du Nord, qui, disent-ils, contient de grandes quantités d'algues.

Dans le cadre d'un projet de recherche appelé AORTE , ils développent une bioraffinerie qui se concentre sur l'utilisation totale de la plante entière. Ils créent des ingrédients qui pourraient être utilisés pour des emballages alimentaires ou des bouteilles biodégradables, additifs alimentaires, les produits pharmaceutiques naturels et les produits végétaux comme les engrais.

Impact environnemental

Chef de projet PME d'Alginor, Kjetil Kristiansen, affirme que les pratiques actuelles de récolte et de transformation créent de grandes quantités de pollution en raison des produits chimiques utilisés dans la production de produits à base d'algues, comme les conservateurs.

Un rapport de 2016 des Nations Unies (ONU) indique que l'industrie des algues connaît une expansion mondiale rapide et, comme dans toute industrie en pleine expansion, cela peut entraîner des conséquences écologiques imprévues telles que l'introduction de ravageurs non indigènes et une réduction de la diversité génétique.

Certaines fermes industrielles d'algues utilisent également des algicides et des pesticides pour prévenir les algues indésirables ou lutter contre les parasites et les maladies. Selon l'ONU, cela a "des conséquences néfastes inconnues mais probables pour l'environnement marin au sens large".

La bioraffinerie d'Alginor vise à assurer la durabilité en utilisant 100 % des algues sauvages qu'elle récolte. Leur approche pour transformer les algues en produits utilisables utilisera également moins d'eau et de produits chimiques que les processus traditionnels.

Kristiansen a déclaré :« La technologie d'aujourd'hui (récolte et traitement des algues) est inefficace, ainsi que rugueux sur l'environnement. L'état de l'art (production) n'utilise qu'une fraction de la matière première, alors que nous travaillons à une utilisation totale."

Pour maintenir les avantages environnementaux des algues tout en augmentant la production, Le Dr van Hal et l'équipe MacroFuels cherchent également à maximiser l'utilisation de leurs cultures pour les biocarburants et à examiner les impacts environnementaux de leur agriculture. Ils travaillent avec d'autres chercheurs qui étudient la meilleure façon d'utiliser l'espace limité de la mer du Nord pour créer une chaîne d'approvisionnement durable en algues.

Et, s'ils réussissent, Le Dr van Hal dit que les biocarburants ne sont qu'un début.

"La transformation des algues en énergie n'est qu'une petite partie d'une révolution de la croissance bleue vers une utilisation durable de la mer pour une production locale de matières premières pour l'énergie, aliments et produits chimiques, " il a dit.