Etats généraux de l’outre-mer dans l’Hexagone

Ciblage des recherches

Les micro-algues sont des organismes aux portes du règne végétal. Elles peuvent être vertes, rouges, ou brunes, unicellulaires eucaryotes ou pluricellulaires dotées de plusieurs organes. On les classe selon leur couleur car leurs constituants essentiels sont les pigments qui leur permettent de capter un maximum de couleurs du spectre lumineux et de croître rapidement.

Elles possèdent de la chlorophylle, pigment vert essentiel à la photosynthèse : elles tirent donc leur énergie de la lumière. Elles contiennent aussi d’autres pigments, qui captent les rayons lumineux complémentaires que la chlorophylle absorbe mal (rouges, bleus, jaune).

Utilisant le principe de la photosynthèse
(6 CO₂ + 12 H₂O + lumière → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ + 6 H₂O)
les micro-algues ont besoin d’absorber de grandes quantités de CO2 pour se développer.
Elles sont constituées de lipides, protéines, vitamines, minéraux, oligo-éléments et autres principes actifs intéressants, ainsi que d’eau. On peut donc les utiliser dans de nombreux domaines.

Certaines micro-algues contiennent près de 70% de protéines directement assimilables dans la nutrition humaine et animale. D'autres savent produire jusqu'à 80% de leur masse en huile carburant.

La sélection de la souche la plus intéressante pour l’usage auquel elle est destinée est donc capitale et de nombreuses équipes de recherche dans le monde travaillent sur ces enjeux. Nous avons-nous même notre propre stratégie sur cet axe.
Voici quelques exemples bien connus de micro-algues présentant un intérêt industriel traditionnel :
La Spiruline est très connue pour son contenu en protéine (environ 70 % de son poids à sec), ainsi que pour sa richesse en acides gras essentiels, acide linoléique et acide gamma linoléique (20 % d’acides gras). La spiruline contient aussi de la phycocyanine, un pigment bleu utilisé pour ses effets bénéfiques sur la santé (anti-radicalaire, immuno-stimulant, favorisant l’hématopoïèse).

La Chlorella est connue pour sa teneur en chlorophylle (3 à 4 fois plus que dans la spiruline) et ses polysaccharides. Elle a une action détoxifiante sur notre organisme et permet d’éliminer les métaux lourds tels que le mercure par chélation. La Chlorella contient aussi des vitamines du groupe B, C et E, des acides gras oméga-3, principalement l'acide alpha-linoléique.

L'Odontella aurita, contient également des acides gras oméga-3 immédiatement assimilables, l'EPA et le DHA ainsi qu’un taux élevé de silicium (3,3 %). Sa teneur en acides gras essentiels fait de cette micro-algue une alternative intéressante à la consommation d’huile de poissons des mers froides, connue pour son effet bénéfique sur le système cardiovasculaire.

La Nanochloropsis salina dont la masse organique contient environ 60 % de lipides est capable d’en produire environ 40 à 50g / m2 / jour, selon les paramètres de production (milieu et exposition à la lumière). Cette algue pourrait être donc bien adaptée pour produire du biodiesel, à l'instar de nombreuses autres micro-algues, en particulier celles de la famille des diatomées.

Les photobioréacteurs (PBR) seront commercialisés sous licence à des clients industriels. Les axes de recherche vont se concentrer sur tous les aspects nécessaires à la mise en œuvre industrielle de process bien maitrisés à l’échelle de laboratoire. Cette approche est très importante et ceux qui ont cru pouvoir passer directement de la paillasse au stade industriel par un simple jeu scalaire ont connu de graves difficultés comme ça été le cas de la start-up GREENFUEL SYSTEMS issue du MIT qui avait levé plusieurs dizaine de millions de dollars mais qui avait mésestimé que le déploiement industriel ne répondait pas aux mêmes contraintes que celles qu'un chercheur rencontre dans ses travaux in vitro.
C'est la raison pour laquelle HELIOGREEN souhaite valider ses choix spécifiques en les intégrant dans son unité préindustrielle prototype.

Principe 1 : Flexibilité des unités de production

Les technologies originales d’HELIOGREEN permettront de produire différents types de micro-algues chacun dans un milieu aqueux adapté. Cette flexibilité sera importante pour permettre aux différentes unités de production de répondre avec réactivité à l’évolution des marchés et de la demande.

Principe 2 : Production sous atmosphère confinée et injection de CO2

La production se fera en confinement, quelle que soit la technologie retenue en fonction du lieu d’implantation, pour :

• 
  Pouvoir garantir la qualité des produits issus de l’installation. Les micro-algues poussent en milieu liquide, donc se prêtant à tous types d’infestations d’organismes pathogènes, de ravageurs s’ils sont laissés «à l’air libre» comme c’est souvent le cas des fermes de production de spiruline par exemple comme celles de Earthrise, Cyanotech,…
  
• 
  Permettre une agitation forte tout en limitant l’évaporation.
  
• 
  Pouvoir saturer les PBR en gaz nutritif, permettant ainsi de maintenir une forte croissance de la biomasse.
  

L’injection de CO2 dans un cadre de gestion de production couplée à son système original de traçabilité permettra également au système HELIOGREEN de prétendre à l’agrément de type MDP (et MOC) de l’ONU afin d’émettre ses propres crédits carbone, au titre de «puits à carbone agréé» imposant un stockage long terme. La réglementation actuelle impose que le CO2 soit séquestré pour une durée à moyen terme. Il faut donc réserver le bénéfice de ces mécanismes aux productions dans le domaine de la chimie verte notamment la synthèse de polymères qui ne donnent lieu un au largage du carbone à court terme.

Principe 3 : Gestion automatisée de l’ensemble du cycle de production

La technologie utilisée permettra de gérer automatiquement les différents facteurs nécessaires à une production optimale en fonction du type d’algue cultivée et des conditions du milieu : température, salinité et pH, concentration en CO2, type d’agitation mécanique, photo-périodicité, ajustement du milieu nutritionnel, analyses, etc.

Principe 4 : Traçabilité de l’ensemble des paramètres de production

HELIOGREEN a fait le choix, pour ses unités de production, des outils et du savoir faire d’une société partenaire possédant un système très élaboré de gestion de process et de traçabilité, qu’elle a adapté à ses spécificités et dont elle possède l’exclusivité mondiale de l’utilisation et de la distribution pour les secteurs de l’aqua- et algoculture.

Ce système est capable de suivre précisément non seulement tous les paramètres relatifs aux différentes matières premières comme le CO2 entrant dans la production de biomasse, mais aussi tous les paramètres du cycle de production, et ainsi de se conformer aux cahiers des charges industriels et aux normes sociales, environnementales et sectorielles.

Ainsi, ce système permettra d’apporter les garanties nécessaires quant à la qualité des produits destinés aux clients du domaine pharmaceutique, alimentaire ou cosmétique, ainsi que de prouver, le cas échéant, la réalité de la bio-séquestration du CO2 dans le produit final.

Principe 5 : Mise à profit de régions difficilement exploitables

Les PBR, peu gourmands en eau du fait des systèmes de recyclage, seront prévus pour fonctionner dans des zones désertiques. Ils permettront ainsi de ne pas induire de déforestations ni de concurrencer l’agriculture traditionnelle dans les zones fertiles comme les récentes émeutes de la faim nous en rappellent l’impérieuse nécessité.

La flexibilité des infrastructures permettant de produire en un même lieu tant des micro-algues lipidiques que protéiques confère à toute implantation industrielle HELIOGREEN une capacité autarcique propre à sédentariser les populations locales et à créer un effet d'entraînement économique régional par la mise en place localement d'industries d’aval.