Biotechnologies algales : état actuel et perspectives de

Biotechnologies algales : état actuel et perspectives de valorisation de la biomasse
Prof. Fabrice Franck
Laboratoire de Bioénergétique
Université de Liège
25 novembre 2015

Macro- et micro-algues
Macro
Micro
Ex.: Porphyra (‘Nori’)
Production mondiale annuelle de macroalgues
(2010) : 16 millions de tonnes (masse humide)
(source: FAO)
Production mondiale annuelle de microalgues
(2015) : 15000 tonnes (masse sèche)
Scenedesmus Chlorella
Haematococcus Arthrospira
(spiruline; cyanobactérie)

Les macro-algues, sources de biomatériaux et bioproduits dérivés de polysaccharides
Caractéristiques générales de la biomasse des macroalgues cultivées:
- haut contenu (60-80 %) en polysaccharides de structures chimiques variées et
originales
- Absence de lignine
- Faibles taux de protéines et lipides
Sites de production actuels:
- principalement Asie Orientale: Chine, Corée, Japon, Indonésie et Philippines
- Production européennes en France atlantique, en Irlande
-Cultures côtières (systèmes de radeaux, cordages,…)
Culture de
Porphyra
yezoensis (Nori)
(macroalgue
rouge), Chine
Liu et al. (2009)
Marine Pollution
Bulletin 58, 888–895
Culture de
Saccharina japonica
(Kelp) (macroalgue
brune), Chine
Collecteur de Kelp
http://www.seaweed.ie
Macro-algues brunes
Alginates: applications ‘non-food’ (matrice de bio-catalyseurs, industrie du
papier, agents de texture, bioplastiques)
Fucoidanes: applications pharmaceutiques (agent antitumoral)
Applications principales: alimentation humaine et hydrocolloïdes
Macro-algues rouges
Carraghénanes: agents épaississants, stabilisants et émulsifiants pour
l’industrie alimentaire
Agar: agent gélifiant largement utilisé dans la recherche biomédicale
Macro-algues vertes
Ulvanes: applications potentielles ‘santé’ (immunostimulant, antiviral) et
‘nanomatériaux’ (composites argile-ulvane)

Culture à ciel ouvert d’Odontella
aurita (diatomée marine) à Bouin
(Vendée), société InnovalG:
production d’ingrédients
alimentaires enrichis en EPA/DHA
(omega-3)
Wijfels, Barbosa (2010) Science 329: 5993
Les cultures en masse de microalgues
Cultures à ciel ouvert : ‘raceways’Cultures en photobioréacteurs
Culture de chlorelles en PBR sous par la société Roquette, Klötze, RFA
Principe général du ‘raceway’ ou
‘chenal algal’
Culture d’Haematococcus en PBR par la
société Algae Technologies, Israël

Microalgues : quelques chiffres
Production mondiale de microalgues actuelle: 10000 T / an
Principales espèces cultivées: Athrospira platensis (spiruline), chlorelles, Dunaliella salina,
Haematococcus pluvialis
Marchés principaux:
-Aquaculture: 0,5 milliards €
-Compléments alimentaires: 1,8 milliards €
Marchés en forte croissance (10%/an): caroténoïdes naturels, phycobiliprotéines, acides
gras polyinsaturés (omega-3 à longue chaîne)
Nouveaux produits en développement: ex, la fucoxanthine extraite de diatomées, les
phytostérols de microalgues
Marchés
Rendements, coûts
Productivité en biomasse sèche: 40-120 T.ha-1.an-1
Efficacité d’utilisation théorique de l’énergie lumineuse: 10 % (400 T.ha-1.an-1)
En réalité: 1 à 3 % dans beaucoup de cas, même sans limitation par le CO2
Consommation de CO2: 1,8 à 2,0 T CO2/T biomasse sèche
Consommation d’eau: 0,6 m3/ kg biomasse sèche (‘raceway’)
Prix de revient de la biomasse: variable de 1,5 € à 15 € / kg sec (‘raceway’)