Directeur de laboratoire à l'Ifremer
Actu Environnement : Qu'appelle-t-on microalgues ?
Jean-Paul Cadoret : Les microalgues sont des organismes microscopiques qui poussent par photosynthèse en transformant l'énergie solaire en énergie chimique. Avec plusieurs centaines de milliers d'espèces dans tous les océans, ces algues présentent une biodiversité très importante qui constitue un réel potentiel exploitable par la recherche et l'industrie. Certaines de ces espèces peuvent accumuler le carbone absorbé sous forme de lipides, principalement triglycérides, dont la teneur peut atteindre jusqu'à 80 % de la matière sèche. Une valeur bien supérieure à celle des espèces oléagineuses terrestres et qui permet d'envisager l'utilisation de ces microorganismes pour produire des biocarburants dits de troisième génération. En raison du contexte énergétique actuel, une grande majorité des programmes de recherche se concentre sur cet emploi qui est de plus en plus médiatisé. Mais les secteurs de la pharmaceutique et de l'agro-alimentaire étudient également la possibilité d'utiliser les molécules contenues dans ces microalgues, notamment les Oméga 3 et les antioxydants.
AE : En ce qui concerne la production de biocarburant, quels sont les avantages de ces microalgues ?
JPC : Il existe plusieurs avantages, mais trois sont vraiment à mettre en avant. En termes de biomasse au mètre carré, ces microalgues présentent une efficacité supérieure aux produits de l'agriculture. Par exemple, une culture en Europe de colza, de soja ou de blé, donne à peu près un gramme de matière sèche par mètrecarré et par jour. Avec des microalgues cultivées dans les mêmes conditions, la production varie entre 5 et 10 grammes ce qui limite la taille des cultures. Ces organismes microscopiques peuvent fournir jusqu'à 20.000 litres d'huile par hectare et par an dans des conditions tempérées, soit trois fois plus que le meilleur palmier à huile. Ce dernier ne produisant que 6.000 litres par hectare et par an, et ce dans des conditions subtropicales.
Le deuxième avantage est que la culture des microalgues est réalisée en bassin ou dans des bioréacteurs alimentés en eau de mer ce qui évite de puiser dans les réserves d'eau douce. Un élément crucial pour les pays émergents mais également pour les pays occidentaux. Enfin, de par son mode, la culture des microalgues ne rentre pas en compétition avec les terres arables, leur permettant ainsi de se soustraire à la polémique des biocarburants de première génération.
AE : Où en sont ces recherches ?
JPC : La culture de microalgues ainsi que l'extraction d'huile sont des étapes globalement maîtrisées. Le prochain défi est le développement d'une filière industrielle, mais pour se faire, il faudra baisser les coûts de production. Produire un kilogramme d'algues reste assez cher. Il faut de l'énergie pour transporter l'eau de mer, la brasser et l'enlever à la fin de la culture. Malgré l'amélioration des process et des techniques, on dépense toujours plus d'énergie qu'on en produit.
Il existe certaines pistes pour réduire ces coûts, en travaillant par exemple sur des contenants moins chers, sur des systèmes de recirculation moins énergivores, voire sur la possibilité de coupler le dispositif de brassage à une éolienne. Tous les chercheurs se battent actuellement pour obtenir des démonstrateurs de la taille d'un hectare afin d'expérimenter toutes ces solutions.
AE : Comment la recherche a-t-elle réussi à maîtriser si rapidement les process techniques ?
JPC : Les microalgues sont étudiées depuis longtemps. Après la première crise pétrolière, les Américains avaient déjà exploré cette thématique entre 1978 et 1996, et avaient recueilli une multitude de résultats assez intéressants. Mais, comme le prix du baril de pétrole stagnait autour de 20 $, ils avaient décidé de tout arrêter. Avec la hausse brutale du cours de pétrole ces dernières années (baril à 100-120 $), les recherches ont repris pour trouver des alternatives. Les chercheurs ont donc pu bénéficier des résultats et des avancées obtenus dans les années 90.
En outre, de nombreux laboratoires qui travaillaient déjà sur les microalgues en tant qu'aliment pour animaux et poissons, se sont sentis prêts au moment du boom de l'énergie.
AE : Et en France ?
JPC : Les deux ou trois dernières années sont synonymes de grandes avancées pour la recherche française (1) , notamment grâce à l'implication de l'Etat. Piloté par Olivier Bernard de l'Institut national de recherche en informatique et en automatique (Inria), Shamash, un des premiers programme de production de biocarburants à partir de microalgues vient de se terminer. Lancé fin 2006, il a permis de fédérer la recherche au niveau national, en proposant des projets communs et cohérents.
Un autre programme, sélectionné dans le cadre des investissements d'avenir, est également très intéressant. Réunissant de nombreux instituts de recherche (Inria, Inra, Ifremer, CEA…), le projet Greenstars a pour objectif de développer à proximité de l'étang de Thau (Hérault), un démonstrateur d'envergure international qui accueillera chaque année plusieurs programmes de recherche. La participation d'industriels comme Suez Environnement, Veolia ou PSA était indispensable et témoigne aussi de l'intérêt qu'ils portent à cette technologie.
AE : Combien d'années faudra-t-il encore attendre avant de voir la création de véritables filières industrielles ?
JPC : L'industrialisation ne se fera pas avant une dizaine d'années. Des efforts de recherche pour résoudre le problème des coûts sont encore à entreprendre. Mais, la futurologie en recherche est très compliquée car rien n'est linéaire. Une équipe peut très bien faire prochainement sauter un verrou technique important. Dans tous les cas, les microalgues ont un futur indéniable, mais je ne sais pas par quelle porte ou quelle fenêtre elles vont entrer. Par la chimie, l'alimentaire ou bien l'environnement ?
AE : Sur quel type de projets travaillez-vous actuellement ?
JPC : Comme tout le monde s'est dirigé vers la thématique des biocarburants, j'ai fait le choix de m'en écarter un peu. Le devenir des algues que je sélectionne n'a pas réellement d'importance pour moi. Le but est avant tout de continuer à travailler sur leur biologie. C'est en faisant des recherches sur un sujet qui peut paraître annexe, qu'on découvre parfois une martingale.
Ces études permettront un jour d'obtenir des molécules pharmaceutiques issues des microalgues. Comme le développement et la mise sur le marché de ce genre de molécules prennent de longues années, il est nécessaire de commencer dès maintenant. Ce travail sur la biologie des microalgues porte également sur les gènes de ces organismes, notamment celui qui est responsable de la production d'huile. Une fois ce gène identifié, une véritable sélection des algues en fonction de leur génotype pourra également se faire.
