L'energie par les algues

Je m'appelle Maxime, mais mes amis m'appellent Manx, à cause de l'Île de Man (que je ne connais pas)... Allez savoir pourquoi. J'étudie en génie des bioressources à l'université McGill et j'aime bien parler d'enjeux environnementaux, d'agriculture ou d'autres sujets. Je mords si on me mord, sinon j'arrive à être gentil.


J’ai déjà parlé dans le passé de l’éthanol de première génération, dérivée du maïs, de la canne à sucre et du glucose issu de récoltes agricoles. L’éthanol de seconde génération, quant à lui, serait obtenu de la cellulose contenue dans toute matière végétale. Cela peut aller du bois au panic dressé, qui peut même à la limite être employé comme bande riverraine, à condition de ne pas utiliser de pesticides, d’insecticides et d’effectuer une récolte responsable. Aujourd’hui, je parle de la troisième génération de biocarburants : les huiles retirées des algues.

Le principe est “relativement” simple à expliquer. Cela consiste à nourrir des algues (macroalgues ou microalgues, comme les cyanobactéries ou “algues bleues”, pour ceux à qui ça rappelle des souvenirs) et à en retirer les huiles pour faire du carburant avec celles-ci. Voilà, en une phrase, c’est tout.

Mais qu’est-ce que cette méthode de production a de si spécial ? Hé bien, les rendements sont de 5000 à 20,000 gallons d’huile produite par acre. C’est un rendement de 7 à 30 fois plus élevé que les récoltes d’huile de la plante terrestre la plus efficace. Selon les microalgues, l’huile peut composer 15 à 77% du poids sec de la plante (le poids sec est mesuré en retirant l’eau de la plante). En moyenne, elle composerait environ 30% du poids sec. C’est une excellente quantité d’huile produite.

Un autre avantage de l’huile d’algues est sa capacité de production par superficie. Pour la première fois, un biocarburant a le potentiel de produire, sur une relativement petite superficie, assez d’énergie pour arriver à répondre à des besoins importants en carburant de transport. Prenons un exemple : si les États-Unis devaient remplacer 50% de leur carburant de transport par du biocarburant fait d’éthanol primitif de première génération (dérivé du maïs), il faudrait une superficie de cultures de maïs équivalente à 846% du territoire agricole de leur pays (ou 1540 millions d’hectares). Par contre, si les États-Unis voulaient faire la même chose avec de l’huile d’une algue avec 30% de son poids sec en huiles (le standard), il ne faudait que 2.5% du territoire agricole des États-Unis (4.5 millions d’hectares, ce qui est quand même une assez grande superficie… quoiqu’elle répondrait à la moitié des besoins de transport du pays).

Gardez en tête, toutefois, que les huiles d’algue n’en sont encore qu’à un stade expérimental. Certains, pressés d’en tester la faisabilité, ont lancé des plants expérimentaux à “grande échelle”. Si je me fie à ce que je lis des articles de journaux, c’est une petite erreur, à moins d’être financés au tapis par les gouvernements.

En ce moment, et en assumant que l’on a accès à une source gratuite de dioxyde de carbone (ce qui est relativement rare), produire de l’huile d’algues coûte 2.80$/L. Pour être compétitif au prix du barril de pétrole à 130 US$/barril, l’huile doit arriver à un coût de 0.93$/L, en assumant que l’huile aurait une efficacité équivalente à 80% de celle de l’essence (ce qui me semble un peu optimiste).

Il existe encore beaucoup de moyens de diminuer le coût actuel de la production d’huiles. Plusieurs architectes travaillent sur différents designs de photobioréacteurs (lieu de croissance des algues) pour améliorer le rendement de production des algues et collecter plus d’huiles. Employer des algues avec un plus grand ratio de poids sec d’huile peut aussi aider (ces calculs sont effectués à partir d’une algue de 30% de poids sec). Finalement, il faut savoir que les algues, comme les récoltes sur terre, n’ont pas été sélectionnées artificiellement pour leurs rendements en production de biocarburant (le mode de sélection de nos cultures est la sélection artificielle, où l’on essaie de reproduire les plantes avec une qualité particulière désirée, comme la quantité de fruits produits). D’une façon bien contrôlée, il serait possible d’employer le génie génétique (j’ouvre une boîte de Pandore en disant cela, je sais) pour créer des algues génétiquement modifiées qui répondraient mieux à nos besoins en carburant.

Et une question demeure : si les algues sont la troisième génération de biocarburants, quelle en sera la quatrième génération ? Certains spécialistes regardent en direction du mécanisme de la photosynthèse, qui emploie les rayons du soleil avec une efficacité énergétique de 95% (ce qui est environ 3 fois plus efficace que le panneau solaire de silicone). C’est encore un peu tôt pour s’avancer plus loin, mais l’on voit que la route des carburants biologiques s’annonce extrêmement prometteuse, et ce tant que le prix du pétrole continue sa montée fulgurante.

Sources :

Yusuf Chisti, Biodiesel from microalgae (research review paper), journal Biotechnology Advances, Issue 25 (2007), p. 294-306

Biofuel from Algae, journal Architecture Design, Issue 193, p.118-119

Jonathan Gressel, Transgenics are imperative for biofuel crops, journal Plant Science, Issue 174 (2008), p. 246-263

BIOCARBURANTS - Culture du jatropha :

Opportunité nouvelle pour le Sénégal

Il n’y a pas de concurrence entre la culture du jatropha et les cultures alimentaires. L’Afrique en général et le Sénégal en particulier, ont suffisamment de terres pour ce genre de cultures.
Le Sénégal a un programme national de biocarburants, dirigé par le chercheur de l’Institut sénégalais de recherche agricole (Isra), M. Samba Ndiaye. Présent hier à la Chambre de commerce, il a fait savoir que ce programme «va chercher dans les cinq prochaines années à obtenir 35 mille ha de jatropha». Soit mille par communauté rurale. «Le programme, qui va se focaliser sur le jatropha, va permettre de valoriser les terres non arables. Il y a un million d’ha de terres salées délaissées. Une partie de ces terres peut être valorisée pour les biocarburants. Il y a des espèces comme le soump, qui sont sous-exploités dans le nord, et qu’on peut utiliser. Les biocarburants sont une opportunité. C’est une nouvelle filière agricole.»

Les acteurs de cette culture seront les agriculteurs, et la sensibilisation a commencé, a fait savoir le directeur de l’Isra, M. Macoumba Diouf. Il soutient que «le Sénégal a fini de faire le tour de la question et de rendre la filière compétitive. Le président de la République a soutenu qu’aucune goutte, aucune graine ne sortira de ce pays avant que les besoins du pays ne soient couverts. Les investisseurs doivent signer des contrats avec les présidents de communautés rurales pour l’utilisation des terres. 321 000 ha sont prévues pour 1 milliard 190 millions de litres de jatropha. C’est l’objectif du programme.»

Malgré ces fortes ambitions, le programme n’a, durant l’année 2007-2008, planté que 600 ha à travers ses services techniques, dans les différentes zones écologiques. «Il y a eu des problèmes de plants. Mais cette année, il est prévu 65 000 plants dans les villages», annonce M. Diouf.

Pour réussir ce programme de biocarburants, «il faut réglementer l’environnement qui doit être favorable à l’investisseur». Mais on ne peut parler de culture sans parler de transformation. Cette dernière se fera aux niveaux industriel, semi-industriel voire même artisanal. L’Etat a mis en place 50 mini-raffineries importés de l’Inde à titre de démonstration. Le matériel est donné gratuitement aux opérateurs, informe le directeur de l’Isra.

Toutes ces informations étaient données avant-hier, au cours d’un mini-forum organisé par l’Ancar, à la Chambre de commerce, et qui portait sur la crise alimentaire, couplée à la crise énérgétique. Ainsi, le directeur général de l’Ancar, M. Chérif Salif Sy a traité du thème portant sur «Les biocarburants, est-ce une chance pour l’Afrique ?» M. Sy a souligné que les biocarburants «ce n’est pas nouveau. Les noms ont évolué. Ils ont donné éthanol biocarburants, bio diesel, bio gaz. L’option est faite de plus en plus, de dire agrocarburant. Et les substances cancérigènes sont limitées». Et le jatropha qui est la plante par excellence au Sénégal, peut être utilisé comme insecticide. Le gaz carbonique est nul. Il ne contient pas de soufre. Il limite les effets de serre et améliore la balance commerciale des pays producteurs.

L’utilisation de ces produits est justifiée dans certains pays par des problèmes identifiés par les Etats-Unis, le Brésil et d’autres pays. Ils ont pour noms : hausse du prix du baril de pétrole, limite des gaz à effet de serre, victoire de l’agriculture. Et ensuite se demande M. Sy, «est-il souhaitable que les pays qui mettent 52% de leurs recettes budgétaires dans l’achat de carburant, puissent continuer à le faire. C’est une option sans issue. Pour l’avenir des biocarburants, il faut intéresser les industriels, les agriculteurs et les défenseurs de l’environnement. On ne peut traiter l’Afrique comme on traite le reste du monde. Car c’est le seul continent qui a suffisamment de terres, ce qui est une donnée fondamentale».

Pour Macoumba Diouf, directeur général de l’Isra, «on doit mettre l’accent sur les biocarburants, parce que ce sont des atouts économiques, écologiques et environnementaux. Au Sénégal, on parle de jatropha qui permet de lutter contre la désertification, le biodiesel pollue moins. Si on développe le biodiesel, on règle les problèmes énergétiques du Sénégal qui a besoin de 550 millions de litres de gasoil par an. Il faut faire la promotion des biodiesel».

La jatropha était connu au niveau sauvage et ne faisait l’objet d’aucune exploitation. Ce n’est plus le cas. Il affirme que «le cadre qu’offrira la Goana va permettre de développer l’eau et les terres. C’est une spéculation économique dans notre système. Elle n’est pas une menace aujourd’hui. L’Afrique a plusieurs marges de progression en termes de terres disponibles. Et il ne se pose pas une dualité entre la culture de la jatropha et la culture alimentaire».
Auteur: Safiètou KANE
LeQuotidien : Samedi 10 Mai 2008