logo Insalogo Insa

Optimisation de la récolte des microalgues

Une nouvelle étape dans l’optimisation de la récolte des microalgues

 

Les microalgues représentent aujourd’hui une ressource prometteuse, notamment pour la production de biocarburants. Cependant, leur récolte est actuellement un frein à leur exploitation à grande échelle.

Des chercheurs du Laboratoire d’Ingénierie des Systèmes Biologiques et des Procédés (LISBP, Toulouse) ont mené des travaux ouvrant de nouvelles perspectives dans l’optimisation de méthodes de récolte efficaces. Ils sont publiés dans le journal Algal Research.

 

Dans le contexte du changement climatique, l'intérêt pour les sources d'énergie renouvelables grandit. Les microalgues constituent une ressource prometteuse pour la production de biocarburants en raison de leur importante capacité à produire des lipides.

 

Mais, à l’heure actuelle, leur utilisation industrielle est limitée par l’absence de techniques de récolte efficaces. La récolte consiste à séparer les microalgues de leur milieu de culture aqueux, où leur concentration est très faible (quelques grammes par litre) tout en conservant leur paroi cellulaire intacte pour ne pas perdre leur production dans le milieu de culture.

La flottation est actuellement la technique de récolte la plus prometteuse : elle consiste à générer des bulles d’air ou de gaz dans une suspension de microalgues, auxquelles les cellules se fixent, conduisant alors à leur accumulation en surface.

 

Cependant l’efficacité de cette technique peut être encore améliorée grâce à la floculation préalable des cellules, en large flocs facilement séparables de l’eau par les bulles en ascension. Les chercheurs du LISBP se sont intéressés à ce mécanisme de floculation des cellules, au sujet duquel des incertitudes demeurent.

 

Pour cela, ils ont mis en place une stratégie multi-échelle qui a permis dans un premier temps de quantifier le phénomène de floculation à l’échelle de populations entières de microalgues. Ces expériences ont permis de montrer l’efficacité d’un floculant naturel, se formant dans le milieu de culture des microalgues au cours de leur croissance.

Les chercheurs ont ensuite utilisé une technique avancée de microscopie (la microscopie à force atomique) pour comprendre comment ce floculant naturel permettait aux cellules de floculer, en interagissant avec elles. Ces expériences, à l’échelle de la cellule unique, ont ainsi permis de comprendre le rôle du floculant, qui constitue au final un « pont » entre les microalgues, permettant ainsi de les agglomérer.

 

Au final, l’ensemble des résultats obtenus permet de mieux comprendre les mécanismes sous-jacents à la floculation/flottation des microalgues ; ces nouvelles informations ouvrent alors de nouvelles voies pour améliorer et optimiser leur récolte. De nouveaux travaux sont actuellement en cours pour cette fois-ci mesurer à l’échelle moléculaire les interactions entre les bulles et les cellules, afin d’aller plus loin dans la compréhension des mécanismes de la flottation des microalgues.

 

Référence

C. Formosa-Dague, V. Gernigon, M. Castelain, F. Daboussi, P. Guiraud. Towards a better understanding of the flocculation/flotation mechanism of the marine microalgae Phaeodactylum tricornutum under increased pH using atomic force microscopy. Algal Research 33 (2018) 369–378

https://doi.org/10.1016/j.algal.2018.06.010

 

Contacts chercheurs : Cécile Formosa-Dague, LISBP- formosa@insa-toulouse.fr (formosa @ insa-toulouse.frP) - Pascal Guiraud, LISBP - pguiraud @ insa-toulouse.fr