ValorAlg: valorisation de la culture de microalgues en Lorraine

De par ses nombreuses applications possibles, la culture des micro-algues intéresse de plus en plus les pouvoirs publics, les collectivités locales et les industriels. Ce sont des plantes microscopiques présentes dans l’eau (autant les rivières, les lacs que les océans). Cet intérêt est conditionné par la richesse en lipides et molécules d'intérêts variées de ces organismes végétaux,  ce qui stimule des investissements dans la recherche et l’expérimentation. 

Le Conseil de pays du Val de Lorraine envisage l’implantation d’une filière industrielle nommé VALORALG sur son territoire. Le contexte géographique, économique et technique est favorable : présence de cours d'eau, présence d'industries pouvant fournir tout ou partie du CO₂, de la chaleur et des nutriments nécessaires à la croissance des microalgues,  présence de compétences multiples dans la recherche publique et privée.

Une pré-étude, menée par Agria Lorraine et ayant bénéficié du  soutien financier de la Région Lorraine, de la DRRT et des fonds FEDER, est venue confirmer cette opportunité.

Les compétences de nombreux partenaires ont été mobilisées : le CEVA (Centre d’Etude et de Valorisation des Algues), PROGEPI, l’ENSAIA, le LIBio (Laboratoire d’Ingénierie des Biomolécules), le LRGP (Laboratoire Réaction et Génie des Procédés), l’école des Mines de Nancy, l’ADEME, le Pôle de Compétitivité Hydréos, …

Le projet qui a démarré en 2010, prévoit la valorisation des micro-algues en fonction de ses différentes utilisations :

• dans l'énergie et l’environnement (production d'hydrogène utilisé comme biocombustible, de lipides pour des biocarburants avec consommation de CO2, traitement des déchets),
• en cosmétique (colorants, renouvellement des cellules, contre la sécheresse cutanée),
• dans le domaine de la santé (vision, protection contre les UV, synthèse de collagène, système immunitaire),
• dans l' industrie alimentaire (colorants, émulsifiants),
• en agronomie (alimentation pour crustacés, bivalves, larves; santé générale animale; engrais)
• dans l'alimentation  (compléments alimentaires: vitamines, lipides, glucides, protéines, acides gras essentiels)

Résultats de la pré-étude.

Cette première phase du projet a permis de valider la faisabilité technique de la production de microalgues sur le territoire. Des rendements de production allant de 25 à 35 t/ha/an, de matière sèche ont pu être estimés. De plus, un réel intérêt pour le couplage de la production avec un apport industriel de chaleur et/ou CO₂ a été mis en avant sur les aspects économiques et environnementaux.

Cependant, la valorisation en biocarburant est apparue comme peu pertinente, entraînant à ce jour des coûts économiques et environnementaux trop lourds. D'autres voies de valorisation ont été identifiées :

• molécules d’intérêt à hautes valeurs ajoutées pour la cosmétique, la nutraceutique, les industries agro-alimentaires et la pharmacie ;
• nourriture piscicole ou méthanisation à partir des résidus dont auront été extraites les molécules d’intérêt ;
• valorisation directe de l’algue séchée pour la nutraceutique en tant que complément alimentaire.

Suite à ces conclusions qui ont réorienté le projet mais confirmé son intérêt, le Conseil de Pays du Val de Lorraine a poursuivi son travail sur VALORALG, dans le but de voir émerger un pilote de production et de valorisation des microalgues sur son territoire.

Couplage avec le projet METHASEILLE

Une rencontre a eu lieu avec la Chambre d'Agriculture de Meurthe-et-Moselle qui accompagne actuellement un groupe de sept agriculteurs engagés dans le projet METHASEILLE, un projet de méthanisation agricole de 500 KW. L’unité sera située sur la commune de Belleau (54), dans le territoire du Val de Lorraine.

Le biogaz produit par le méthaniseur sera valorisé par cogénération et produira donc de l'électricité et de la chaleur. L'électricité sera réinjectée sur le réseau. Mais, il est important, pour la rentabilité du système, de réussir à valoriser également la chaleur. Plusieurs pistes ont été envisagées pour cela. Celle qui est à ce jour privilégiée est celle du couplage avec une unité de production de microalgues. Il sera également possible de valoriser, de cette manière, le CO₂ produit lors de la combustion du biogaz.

En 2013, le Conseil de Pays  de Val de Lorraine lance une étude de faisabilité sur le couplage de ces deux projets, au regard de cette possibilité de valorisation de la culture de microalgues pour la production de biomasse énergétique.

L’étude comprend :

1. Choix du couple "souche à cultiver/valorisation": avec la description de la souche à cultiver de ses conditions de croissance (physiologie, productivité,…), et la description des valorisations attendues (marchés associés) ;
2. Description des procédés associés pour la production, la récolte et le séchage de la microalgue en lien avec le choix définit en 1;
3. Estimation de la rentabilité du système en couplage avec le projet METHASEILLE ;
4. Conclusion et préconisations.

Il est à noter que la phase 1 « choix de la souche à cultiver / valorisation » et la phase 2 « description des procédés » seront utiles même si le couplage avec le projet « Méthaseille » n’est pas probant.

Cette étude est menée par le bureau d’étude Alghodis, filiale du Groupe Fabbri, impliqué dans le projet METHASEILLE, en tant qu’investisseur. Alghodis se positionne comme éventuel futur porteur du projet VALORALG, si la pertinence du couplage avec METHASEILLE est confirmée par l’étude de faisabilité.