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Titre :
Le projet Shamash : production de biocarburant à partir de microalgues.
Légende - Résumé :
Le projet Shamash a pour but la production de biocarburant à partir de microalgues.La modélisation, la simulation et l'optimisation mathématiques fournissent des outils décisifs pour mieux comprendre et optimiser la production de biomasse de microalgues riches en huile.Coordonné par Olivier Bernard, chercheur à l'INRIA, ce projet implique sept équipes de recherche de différents organismes ainsi que deux industriels.Ces recherches pourraient déboucher d'ici une dizaine d'années sur des productions industrielles de ce biocarburant de troisième génération.
Nom de fichier :
Inria-600-Shamash-fr.mp4
Titre :
Le projet Shamash : production de biocarburant à partir de microalgues.
Année :
2008
Durée (min) :
00:16:01
Publications :
https://videotheque.inria.fr/videotheque/doc/600
Autres versions :
Master VF : 600
Master VEN :
Autre : Lien externe :
Lien Equipe-projet :
Lien Centre de Recherche :
Mots clés :
N° master :
600
Durée :
16 min 01 sec
IsyTag :
abgal - algue - bi-réacteurs - biocarburant - carburant - condition - échelle - exploitable - huile - idée - laboratoire - lipides - lumière - mathématique - micro-algue - micro-organismes - modèle - modélisation - nécessaire - optimum - petit - procédé - production - projet - recherche - riia - schamasch - souche - stress - type
Transcription automatiqu :
cathare célèbre au monde se trouve peut être sous l'eau sont les micro-algue organisme fauté synthétique microscopique sont non seulement capables de produire plus de la moitié des l'oxygène de notre cadre ils peuvent aussi bien synthétiser d'ici crudéli lipides soit naturellement souhaité façon accrue sous certaines conditions de stress physiologique type de stress on carence ces organismes en éléments nutritifs comme par exemple les nitrates est une ressource que s'exploite naturellement dans l'eau puis dans l'eau on les affame en quelque sorte cette ressource c'est un stress c'est pour ça qu'on appelle un stress donc on on appelle ça c'est stress parce qu'on va provoquer une dérégulation du métabolisme qui va conduire un accumulation excessive de lipides cette idée des se sont demandé si la modélisation des phénomènes de production des lipides chez les micro-algue pourrait pas devenir un enjeu de recherche aussi important que surprenant travaillons en collaboration avec le laboratoire d'océanographie de france depuis plus de quinze ans sur des microalgue j'ai moi-même fait ma thèse sur la modélisation de cellule phytoplancton unique euh sous l'effet de stress en azote qui sont des conditions je le savais pas à l'époque mais de production de lipides par ailleurs travaillons également sur des systèmes de production de bio énergie méthanisation production de méthane et l'idée de de croiser ces deux thématiques micro-algue bio énergie est apparue relativement naturellement ainsi en deux milles cinq l'idée de combiner les compétences des différents laboratoires et instituts de recherche pour lancer un programme de production de biocarburants à partir de micro-algue sera lettre g schamasch et il sera piloté tarrin riia des rapports de l'ineris ia euh c'est de de la modélisation c'est à dire de quantifier des phénomènes de quantifier des feux et donc l'riia a une vision très intégrera-t-il justement depuis la petite échelle les celle de la cellule jusqu'à l'échelle de la production à grande échelle euh on est capable de de prédire des des flux euh à différents niveaux prédire des coûts et euh à ce titre donc il ne rien apporte cette compétence l'originalité du projet vient de cette intégration car il ne s'agit pas uniquement d'annoncer et de prouver qu'on peut obtenir un biocarburant à partir de micro-algue l'objectif ici est de sélectionner des sous-chef productivité lipides par la connaissance de leur eco physiologie ou encore par l'utilisation de la génomique l'objectif est de réussir à cultiver ces micro-algue optimiser l'utilisation des la lumière solaire par des photos bi-réacteurs objectif c'est encore de préconiser des techniques d'extraction de l'huile de micro-algue qui permettent d'obtenir un bon rendement tout en étant totalement respectueux de l'environnement objectif enfin c'est de réussir à produire un biocarburant compétitif par rapport aux autres filières existantes comme le colza ou le tournesol bien comprendre tous ces enjeux voyage dans le projet schamasch commence dans le monde de l'expertise eco physiologique qui est une des voies retenues pour sélectionner les algues et les plus aptes à produire des lipides il est évident qu'il faut déjà euh choisir une micro-algue cultivable on pourrait euh une algue de laboratoire extraordinaire qu'on ne pourrait pas mettre dans des dans des volumes compatibles avec notre but qui est quand même carburant euh un carburant liquide donc ça c'est un des premiers points après y il a des points qui sont très très importants qui vont être euh leur capacité à faire de l'huile dans quelles circonstances que ces alpes peuvent être cultivées en grandes concentrations parce elles qu'sont faciles à centrifugeuses consentant derrière la spécialité chez nous ce sont même les croire crois le à peu près dans tous les sortes de volumes dans les systèmes de culture qui vont être continue ou discontinue on est donc capable de d'offrir au projet lui-même la matière première qui avait pris son étoile on est parti au départ d'une cinquantaine de micros à une de possibilités mais on croirait on est arrivé au à et fur mesure des discussions à une dizaine nous avons fini par décider de mettre l'accent sur certaines laboratoire censé donner cette décision nous donnons des informations nous apportons de la donnée qui fait que le comité de pilotage schamasch prend des décisions et de se focaliser ou de mettre l'accent sur une algue ou une autre en fonction des critères que je vous ai donné une autre voie est aussi explorer pour sélectionner les meilleures algue possible s'agit d'utiliser les informations contenues dans le génome de certaines algues a une algue dont le génome a été séquencé c'est une algue qui n'est pas connue des lipides en revanche son génome montrait qu'elle avait tous les outils tous les acteurs nécessaires à est suffisant à faire des lipides de réserve donc on avait une petite suppositions ces cas le projet schamasch à l'idée originale de criblés sélectionner des souches d'algues des mutants d'algues avec un colorant qui ni la et on observe une fluorescence comme vous voyez sur cet écran on observe un petit comme ça très caractéristique donc des lipides neutres on a étudié quelques mutants disponibles et ces mutants mute en faisant pas dessus peut-être qui font les lipides la place et a joie a certaines joie parce que effectivement le pic était assez impressionnant et quand on a corrélé ces spectres avec de la microscopie à fluorescence la cellule était euh soixante dix ou quatre-vingt pour cent remplie vésicules de gouttelettes lipidiques elle en était pleine donc très encourageant pour pour la production de lipides avant d'obtenir un biocarburant la route est encore très longue car si le choix des micro-algue établis au laboratoire est primordial il faut encore démontrer que les souches sélectionnées sont exploitables sur le terrain optimisé pour accroître la teneur en lipides dans ces micro-organismes il faut faire une chose a deux effets antagonistes faut les stressés donc ça euh ça provoque une accumulation de lipides dans les cellules mais en même temps ça ralentit leur croissance comme à terme la production c'est la résultante de ces deux d'un optimum à trouver et on joue pour ça justement sur les paramètres de croissance pour déterminer cette optique ensuite on va utiliser cette information pour alimenter des modèles mathématiques et donc une des spécificités de ce laboratoire c'est justement d'apporter la qualité d'informations nécessaires la validation de ce modèle autre paramètre essentiel pour la modélisation concerne la composition même de l'huile qui pourra être récoltée cette analyse de la composition en lipides de notre algue on retrouve des petites quantités de cholestérol on retrouve des phospholipides qui ne sont pas exploitables directement comme le et on surtout que notre algue a accumulé de fortes quantités de triglycérides qui sont donc des lipides directement injectables par un moteur est exploitable comme biocarburants de passage dans ces trois premiers laboratoires fait déjà apparaître la complexité des recherches à mettre en oeuvre pour sélectionner une algue idéale aspect pionnier du projet apparaît aussi plus clairement avoir mis des mathématiques au centre de tout cela biologie et tout projet euh moderne va intégrer ces nouveaux dont biolay biologie moléculaire par exemple mais euh mathématiques pour mettre en équation comprendre de manière microscopique en les analysant ces systèmes biologiques et donc déduire des conditions propices à une synthèse par exemple de manière plus on utilise des émotions différentiels non linéaire des objets mathématiques assez sophistiqués mais nécessaires pour retracer évolution de d'organismes biologiques termine avoir une petite explication en fonction de l'état micro-algue en fonction de leur stocks en en vont eux produire à chaque instant suivant le le flux de photons c'est à dire l'intensité lumineuse une certaine quantité de d'huile donc ça décrit finalement euh la capacité de ces algues au cours du temps de manière dynamique a synthétiser les épines c'est la productivité en huile et c'est l'évolution de cette productivité au cours du temps en fonction des variables internes des micro-etats prenez une sorte de simulateur euh qui permet d'éviter des expériences lourde et coûteuse euh et donc au lieu de faire euh une cinquantaine d'expériences en laboratoire on peut en faire des milliers sur sur ordinateur un voyage dans le projet schamasch ne mène aussi le monde de la lumière et plus précisément celui des photos bi-réacteurs on réunit toutes les conditions nécessaires à la photosynthèse donc le processus euh dans lequel se développent les micro-organismes synthétiques donc apporte les conditions telles que températures mieux culture favorables mais également la lumière d'où le terme photo de photo bouillon acteur fini la première partie qui était la caractérisation expérimentale pour un saoûl potentiel jugé intéressant au sein du programme on a étudié le comportement croissance de la souche on a défini ces optimum de croissance en terme de lumière aussi en terme de milieu utiliser pour atteindre des hautes concentrations on a aussi fini donc la phase la production de lépine qui est la recherche de protocole pour cette souche là il faut savoir qu'il existe un grand nombre d'un potentiel intéressant pour les productions de lipides elle est trop vite dans le choix des souches risquent de nous faire passer de d'optimum de de souche idéale donc les modèles sont développés sur petits réacteurs niveau du ensuite on a besoin d'une étape de validation échelle supérieure ce qu'on l'extrapolation est tout l'du réacteur de cent litres contraint de concevoir actuellement nous permettront de valider nos modèles d'extrapolation sur petits réacteurs qui sont validés à cet étape plat après on pourra passer à l'échelle au-dessus sans forcément avoir un rôle validé le modèle montré qu'c'était capable de passer de un litre qui a déjà un passage important en terme de mieux rectum simultanément à tous ces travaux de recherche le schamasch doit aussi mettre au point des procédés pour concentrer les algues dans leurs milliers puis pour en l'huile tout en respectant l'environnement domaines d'activité et le trait de solution aqueuse par séparation membrane et l'extraction de bowling bio molécule active ou fonctionnelle issue de la ressource végétales le cadre de schamasch nous étudiants la possibilité de concentrer la biomasse abgal en utilisant les techniques c'est pratiquement brader la des algues est très faible dans ce milieu c'est inférieur à gramme par litre et par type de procédé nous pouvons espérer concentrer cette biomasse abgal beaucoup important ce qui permettra par la suite et en faisant une opération supplémentaire d'obtenir la biomasse abgal sèche précédée ensuite à l'extraction des lui le mettait en avant une technique très premier l'utilisation du cio d'hyper critique super critique c'est du cio deux sous pression et sous certaines conditions températures c'est un nous avons ce procédé parce que c'est un procédé propre qui n'émet aucun rejet et qui ne nécessite pas l'usage de solvants organiques nous avons mené une campagne expérimental au laboratoire et nous avons obtenu des rendements maximaux dans des conditions opératoires tout à fait envisageable nous projetons de travailler sur des ex tracteurs de plus gros volumes quelques kilos de micro-algue alors que jusqu'à maintenant nous avons travaillé sur quelques grammes intégration de toutes ces recherches définit vérifier valider dans le projet schamasch nécessite encore la prise en compte impérative d'un paramètre la qualité du carburant existe les spécifications nécessaires aux produits pétroliers alors substituts homologués je qu'on peut suivre mais dans le cas de produits vraiment typés comme des micro-algue il y a d'autres méthodes nous standards si vous voulez euh qu'il faut utiliser pour arriver à déterminer les qualités carburant en tout cas les z les non qualité on peut travailler même avec une très faible quantité et en particulier l'observation de l'évaporation de la formation de dépôts s'il faut pouvoir grasse ce est pas pour l'éducation c'est très riche en enseignements et en comparatif avec les autres huiles végétales qu'on connaît bien comme si tous les indicateurs sont au vert à ce moment là on passera aux essais moteurs là il nous faudra plusieurs litres quand même qui nous permettront d'avoir consommation rendement puissance émission à l'échappements enfin tout ce qui est normalisé euh qui nous permettra vraiment conclure et c'est un bon carburant alors il y a encore des choses à améliorer l'aura compris obtenir un biocarburant à partir de micro-algue ne sera pas une mince affaire il faudra encore mener des recherches pendant quelques années pour que ces solutions puissent devenir économiquement compétitive et voir le jour à l'échelle industrielle l'idée d'avoir rassemblé les meilleurs spécialistes dans les différents maillons de la chaîne de production d'huile à partir d'algues a déjà permis au projet de générer de l'expertise et surtout une forte crédibilité dans l'etat de nen aller-retour entre eux les modélisation l'mathématique des modèles l'expertise des biologistes et les expériences en biologie on avance fondamentalement sur la sur connaissance
Les meilleurs capteurs solaires au monde se trouvent peut-être sous l'eau sont les micro-algue organisme fauté synthétique microscopique sont non seulement capables de produire plus de la moitié des l'oxygène de notre cadre ils peuvent aussi bien synthétiser d'ici crudéli lipides soit naturellement souhaité façon accrue sous certaines conditions de stress physiologique type de stress on carence ces organismes en éléments nutritifs comme par exemple les nitrates est une ressource que s'exploite naturellement dans l'eau puis dans l'eau on les affame en quelque sorte cette ressource c'est un stress c'est pour ça qu'on appelle un stress donc on on appelle ça c'est stress parce qu'on va provoquer une dérégulation du métabolisme qui va conduire un accumulation excessive de lipides cette idée des se sont demandé si la modélisation des phénomènes de production des lipides chez les micro-algue pourrait pas devenir un enjeu de recherche aussi important que surprenant travaillons en collaboration avec le laboratoire d'océanographie de france depuis plus de quinze ans sur des microalgue j'ai moi-même fait ma thèse sur la modélisation de cellule phytoplancton unique euh sous l'effet de stress en azote qui sont des conditions je le savais pas à l'époque mais de production de lipides par ailleurs travaillons également sur des systèmes de production de bio énergie méthanisation production de méthane et l'idée de de croiser ces deux thématiques micro-algue bio énergie est apparue relativement naturellement ainsi en deux milles cinq l'idée de combiner les compétences des différents laboratoires et instituts de recherche pour lancer un programme de production de biocarburants à partir de micro-algue sera lettre g schamasch et il sera piloté tarrin riia des rapports de l'ineris ia euh c'est de de la modélisation c'est à dire de quantifier des phénomènes de quantifier des feux et donc l'riia a une vision très intégrera-t-il justement depuis la petite échelle les celle de la cellule jusqu'à l'échelle de la production à grande échelle euh on est capable de de prédire des des flux euh à différents niveaux prédire des coûts et euh à ce titre donc il ne rien apporte cette compétence l'originalité du projet vient de cette intégration car il ne s'agit pas uniquement d'annoncer et de prouver qu'on peut obtenir un biocarburant à partir de micro-algue l'objectif ici est de sélectionner des sous-chef productivité lipides par la connaissance de leur eco physiologie ou encore par l'utilisation de la génomique l'objectif est de réussir à cultiver ces micro-algue optimiser l'utilisation des la lumière solaire par des photos bi-réacteurs objectif c'est encore de préconiser des techniques d'extraction de l'huile de micro-algue qui permettent d'obtenir un bon rendement tout en étant totalement respectueux de l'environnement objectif enfin c'est de réussir à produire un biocarburant compétitif par rapport aux autres filières existantes comme le colza ou le tournesol bien comprendre tous ces enjeux voyage dans le projet schamasch commence dans le monde de l'expertise eco physiologique qui est une des voies retenues pour sélectionner les algues et les plus aptes à produire des lipides il est évident qu'il faut déjà euh choisir une micro-algue cultivable on pourrait euh une algue de laboratoire extraordinaire qu'on ne pourrait pas mettre dans des dans des volumes compatibles avec notre but qui est quand même carburant euh un carburant liquide donc ça c'est un des premiers points après y il a des points qui sont très très importants qui vont être euh leur capacité à faire de l'huile dans quelles circonstances que ces alpes peuvent être cultivées en grandes concentrations parce elles qu'sont faciles à centrifugeuses consentant derrière la spécialité chez nous ce sont même les croire crois le à peu près dans tous les sortes de volumes dans les systèmes de culture qui vont être continue ou discontinue on est donc capable de d'offrir au projet lui-même la matière première qui avait pris son étoile on est parti au départ d'une cinquantaine de micros à une de possibilités mais on croirait on est arrivé au à et fur mesure des discussions à une dizaine nous avons fini par décider de mettre l'accent sur certaines laboratoire censé donner cette décision nous donnons des informations nous apportons de la donnée qui fait que le comité de pilotage schamasch prend des décisions et de se focaliser ou de mettre l'accent sur une algue ou une autre en fonction des critères que je vous ai donné une autre voie est aussi explorer pour sélectionner les meilleures algue possible s'agit d'utiliser les informations contenues dans le génome de certaines algues a une algue dont le génome a été séquencé c'est une algue qui n'est pas connue des lipides en revanche son génome montrait qu'elle avait tous les outils tous les acteurs nécessaires à est suffisant à faire des lipides de réserve donc on avait une petite suppositions ces cas le projet schamasch à l'idée originale de criblés sélectionner des souches d'algues des mutants d'algues avec un colorant qui ni la et on observe une fluorescence comme vous voyez sur cet écran on observe un petit comme ça très caractéristique donc des lipides neutres on a étudié quelques mutants disponibles et ces mutants mute en faisant pas dessus peut-être qui font les lipides la place et a joie a certaines joie parce que effectivement le pic était assez impressionnant et quand on a corrélé ces spectres avec de la microscopie à fluorescence la cellule était euh soixante dix ou quatre-vingt pour cent remplie vésicules de gouttelettes lipidiques elle en était pleine donc très encourageant pour pour la production de lipides avant d'obtenir un biocarburant la route est encore très longue car si le choix des micro-algue établis au laboratoire est primordial il faut encore démontrer que les souches sélectionnées sont exploitables sur le terrain optimisé pour accroître la teneur en lipides dans ces micro-organismes il faut faire une chose a deux effets antagonistes faut les stressés donc ça euh ça provoque une accumulation de lipides dans les cellules mais en même temps ça ralentit leur croissance comme à terme la production c'est la résultante de ces deux d'un optimum à trouver et on joue pour ça justement sur les paramètres de croissance pour déterminer cette optique ensuite on va utiliser cette information pour alimenter des modèles mathématiques et donc une des spécificités de ce laboratoire c'est justement d'apporter la qualité d'informations nécessaires la validation de ce modèle autre paramètre essentiel pour la modélisation concerne la composition même de l'huile qui pourra être récoltée cette analyse de la composition en lipides de notre algue on retrouve des petites quantités de cholestérol on retrouve des phospholipides qui ne sont pas exploitables directement comme le et on surtout que notre algue a accumulé de fortes quantités de triglycérides qui sont donc des lipides directement injectables par un moteur est exploitable comme biocarburants de passage dans ces trois premiers laboratoires fait déjà apparaître la complexité des recherches à mettre en oeuvre pour sélectionner une algue idéale aspect pionnier du projet apparaît aussi plus clairement avoir mis des mathématiques au centre de tout cela biologie et tout projet euh moderne va intégrer ces nouveaux dont biolay biologie moléculaire par exemple mais euh mathématiques pour mettre en équation comprendre de manière microscopique en les analysant ces systèmes biologiques et donc déduire des conditions propices à une synthèse par exemple de manière plus on utilise des émotions différentiels non linéaire des objets mathématiques assez sophistiqués mais nécessaires pour retracer évolution de d'organismes biologiques termine avoir une petite explication en fonction de l'état micro-algue en fonction de leur stocks en en vont eux produire à chaque instant suivant le le flux de photons c'est à dire l'intensité lumineuse une certaine quantité de d'huile donc ça décrit finalement euh la capacité de ces algues au cours du temps de manière dynamique a synthétiser les épines c'est la productivité en huile et c'est l'évolution de cette productivité au cours du temps en fonction des variables internes des micro-etats prenez une sorte de simulateur euh qui permet d'éviter des expériences lourde et coûteuse euh et donc au lieu de faire euh une cinquantaine d'expériences en laboratoire on peut en faire des milliers sur sur ordinateur un voyage dans le projet schamasch ne mène aussi le monde de la lumière et plus précisément celui des photos bi-réacteurs on réunit toutes les conditions nécessaires à la photosynthèse donc le processus euh dans lequel se développent les micro-organismes synthétiques donc apporte les conditions telles que températures mieux culture favorables mais également la lumière d'où le terme photo de photo bouillon acteur fini la première partie qui était la caractérisation expérimentale pour un saoûl potentiel jugé intéressant au sein du programme on a étudié le comportement croissance de la souche on a défini ces optimum de croissance en terme de lumière aussi en terme de milieu utiliser pour atteindre des hautes concentrations on a aussi fini donc la phase la production de lépine qui est la recherche de protocole pour cette souche là il faut savoir qu'il existe un grand nombre d'un potentiel intéressant pour les productions de lipides elle est trop vite dans le choix des souches risquent de nous faire passer de d'optimum de de souche idéale donc les modèles sont développés sur petits réacteurs niveau du ensuite on a besoin d'une étape de validation échelle supérieure ce qu'on l'extrapolation est tout l'du réacteur de cent litres contraint de concevoir actuellement nous permettront de valider nos modèles d'extrapolation sur petits réacteurs qui sont validés à cet étape plat après on pourra passer à l'échelle au-dessus sans forcément avoir un rôle validé le modèle montré qu'c'était capable de passer de un litre qui a déjà un passage important en terme de mieux rectum simultanément à tous ces travaux de recherche le schamasch doit aussi mettre au point des procédés pour concentrer les algues dans leurs milliers puis pour en l'huile tout en respectant l'environnement domaines d'activité et le trait de solution aqueuse par séparation membrane et l'extraction de bowling bio molécule active ou fonctionnelle issue de la ressource végétales le cadre de schamasch nous étudiants la possibilité de concentrer la biomasse abgal en utilisant les techniques c'est pratiquement brader la des algues est très faible dans ce milieu c'est inférieur à gramme par litre et par type de procédé nous pouvons espérer concentrer cette biomasse abgal beaucoup important ce qui permettra par la suite et en faisant une opération supplémentaire d'obtenir la biomasse abgal sèche précédée ensuite à l'extraction des lui le mettait en avant une technique très premier l'utilisation du cio d'hyper critique super critique c'est du cio deux sous pression et sous certaines conditions températures c'est un nous avons ce procédé parce que c'est un procédé propre qui n'émet aucun rejet et qui ne nécessite pas l'usage de solvants organiques nous avons mené une campagne expérimental au laboratoire et nous avons obtenu des rendements maximaux dans des conditions opératoires tout à fait envisageable nous projetons de travailler sur des ex tracteurs de plus gros volumes quelques kilos de micro-algue alors que jusqu'à maintenant nous avons travaillé sur quelques grammes intégration de toutes ces recherches définit vérifier valider dans le projet schamasch nécessite encore la prise en compte impérative d'un paramètre la qualité du carburant existe les spécifications nécessaires aux produits pétroliers alors substituts homologués je qu'on peut suivre mais dans le cas de produits vraiment typés comme des micro-algue il y a d'autres méthodes nous standards si vous voulez euh qu'il faut utiliser pour arriver à déterminer les qualités carburant en tout cas les z les non qualité on peut travailler même avec une très faible quantité et en particulier l'observation de l'évaporation de la formation de dépôts s'il faut pouvoir grasse ce est pas pour l'éducation c'est très riche en enseignements et en comparatif avec les autres huiles végétales qu'on connaît bien comme si tous les indicateurs sont au vert à ce moment là on passera aux essais moteurs là il nous faudra plusieurs litres quand même qui nous permettront d'avoir consommation rendement puissance émission à l'échappements enfin tout ce qui est normalisé euh qui nous permettra vraiment conclure et c'est un bon carburant alors il y a encore des choses à améliorer l'aura compris obtenir un biocarburant à partir de micro-algue ne sera pas une mince affaire il faudra encore mener des recherches pendant quelques années pour que ces solutions puissent devenir économiquement compétitive et voir le jour à l'échelle industrielle l'idée d'avoir rassemblé les meilleurs spécialistes dans les différents maillons de la chaîne de production d'huile à partir d'algues a déjà permis au projet de générer de l'expertise et surtout une forte crédibilité dans l'etat de nen aller-retour entre eux les modélisation l'mathématique des modèles l'expertise des biologistes et les expériences en biologie on avance fondamentalement sur la sur connaissance
Les meilleurs capteurs solaires au monde se trouvent peut-être sous l'eau Ce sont les micro-algues Ces organismes photosynthétiques microscopiques sont non seulement capables de produire plus de la moitié des l'oxygène de notre planète ils peuvent aussi bien synthétiser d'ici crudéli lipides soit naturellement souhaité façon accrue sous certaines conditions de stress physiologique type de stress on carence ces organismes en éléments nutritifs comme par exemple les nitrates est une ressource que s'exploite naturellement dans l'eau puis dans l'eau on les affame en quelque sorte cette ressource c'est un stress c'est pour ça qu'on appelle un stress donc on on appelle ça c'est stress parce qu'on va provoquer une dérégulation du métabolisme qui va conduire un accumulation excessive de lipides cette idée des se sont demandé si la modélisation des phénomènes de production des lipides chez les micro-algue pourrait pas devenir un enjeu de recherche aussi important que surprenant travaillons en collaboration avec le laboratoire d'océanographie de france depuis plus de quinze ans sur des microalgue j'ai moi-même fait ma thèse sur la modélisation de cellule phytoplancton unique euh sous l'effet de stress en azote qui sont des conditions je le savais pas à l'époque mais de production de lipides par ailleurs travaillons également sur des systèmes de production de bio énergie méthanisation production de méthane et l'idée de de croiser ces deux thématiques micro-algue bio énergie est apparue relativement naturellement ainsi en deux milles cinq l'idée de combiner les compétences des différents laboratoires et instituts de recherche pour lancer un programme de production de biocarburants à partir de micro-algue sera lettre g schamasch et il sera piloté tarrin riia des rapports de l'ineris ia euh c'est de de la modélisation c'est à dire de quantifier des phénomènes de quantifier des feux et donc l'riia a une vision très intégrera-t-il justement depuis la petite échelle les celle de la cellule jusqu'à l'échelle de la production à grande échelle euh on est capable de de prédire des des flux euh à différents niveaux prédire des coûts et euh à ce titre donc il ne rien apporte cette compétence l'originalité du projet vient de cette intégration car il ne s'agit pas uniquement d'annoncer et de prouver qu'on peut obtenir un biocarburant à partir de micro-algue l'objectif ici est de sélectionner des sous-chef productivité lipides par la connaissance de leur eco physiologie ou encore par l'utilisation de la génomique l'objectif est de réussir à cultiver ces micro-algue optimiser l'utilisation des la lumière solaire par des photos bi-réacteurs objectif c'est encore de préconiser des techniques d'extraction de l'huile de micro-algue qui permettent d'obtenir un bon rendement tout en étant totalement respectueux de l'environnement objectif enfin c'est de réussir à produire un biocarburant compétitif par rapport aux autres filières existantes comme le colza ou le tournesol bien comprendre tous ces enjeux voyage dans le projet schamasch commence dans le monde de l'expertise eco physiologique qui est une des voies retenues pour sélectionner les algues et les plus aptes à produire des lipides il est évident qu'il faut déjà euh choisir une micro-algue cultivable on pourrait euh une algue de laboratoire extraordinaire qu'on ne pourrait pas mettre dans des dans des volumes compatibles avec notre but qui est quand même carburant euh un carburant liquide donc ça c'est un des premiers points après y il a des points qui sont très très importants qui vont être euh leur capacité à faire de l'huile dans quelles circonstances que ces alpes peuvent être cultivées en grandes concentrations parce elles qu'sont faciles à centrifugeuses consentant derrière la spécialité chez nous ce sont même les croire crois le à peu près dans tous les sortes de volumes dans les systèmes de culture qui vont être continue ou discontinue on est donc capable de d'offrir au projet lui-même la matière première qui avait pris son étoile on est parti au départ d'une cinquantaine de micros à une de possibilités mais on croirait on est arrivé au à et fur mesure des discussions à une dizaine nous avons fini par décider de mettre l'accent sur certaines laboratoire censé donner cette décision nous donnons des informations nous apportons de la donnée qui fait que le comité de pilotage schamasch prend des décisions et de se focaliser ou de mettre l'accent sur une algue ou une autre en fonction des critères que je vous ai donné une autre voie est aussi explorer pour sélectionner les meilleures algue possible s'agit d'utiliser les informations contenues dans le génome de certaines algues a une algue dont le génome a été séquencé c'est une algue qui n'est pas connue des lipides en revanche son génome montrait qu'elle avait tous les outils tous les acteurs nécessaires à est suffisant à faire des lipides de réserve donc on avait une petite suppositions ces cas le projet schamasch à l'idée originale de criblés sélectionner des souches d'algues des mutants d'algues avec un colorant qui ni la et on observe une fluorescence comme vous voyez sur cet écran on observe un petit comme ça très caractéristique donc des lipides neutres on a étudié quelques mutants disponibles et ces mutants mute en faisant pas dessus peut-être qui font les lipides la place et a joie a certaines joie parce que effectivement le pic était assez impressionnant et quand on a corrélé ces spectres avec de la microscopie à fluorescence la cellule était euh soixante dix ou quatre-vingt pour cent remplie vésicules de gouttelettes lipidiques elle en était pleine donc très encourageant pour pour la production de lipides avant d'obtenir un biocarburant la route est encore très longue car si le choix des micro-algue établis au laboratoire est primordial il faut encore démontrer que les souches sélectionnées sont exploitables sur le terrain optimisé pour accroître la teneur en lipides dans ces micro-organismes il faut faire une chose a deux effets antagonistes faut les stressés donc ça euh ça provoque une accumulation de lipides dans les cellules mais en même temps ça ralentit leur croissance comme à terme la production c'est la résultante de ces deux d'un optimum à trouver et on joue pour ça justement sur les paramètres de croissance pour déterminer cette optique ensuite on va utiliser cette information pour alimenter des modèles mathématiques et donc une des spécificités de ce laboratoire c'est justement d'apporter la qualité d'informations nécessaires la validation de ce modèle autre paramètre essentiel pour la modélisation concerne la composition même de l'huile qui pourra être récoltée cette analyse de la composition en lipides de notre algue on retrouve des petites quantités de cholestérol on retrouve des phospholipides qui ne sont pas exploitables directement comme le et on surtout que notre algue a accumulé de fortes quantités de triglycérides qui sont donc des lipides directement injectables par un moteur est exploitable comme biocarburants de passage dans ces trois premiers laboratoires fait déjà apparaître la complexité des recherches à mettre en oeuvre pour sélectionner une algue idéale aspect pionnier du projet apparaît aussi plus clairement avoir mis des mathématiques au centre de tout cela biologie et tout projet euh moderne va intégrer ces nouveaux dont biolay biologie moléculaire par exemple mais euh mathématiques pour mettre en équation comprendre de manière microscopique en les analysant ces systèmes biologiques et donc déduire des conditions propices à une synthèse par exemple de manière plus on utilise des émotions différentiels non linéaire des objets mathématiques assez sophistiqués mais nécessaires pour retracer évolution de d'organismes biologiques termine avoir une petite explication en fonction de l'état micro-algue en fonction de leur stocks en en vont eux produire à chaque instant suivant le le flux de photons c'est à dire l'intensité lumineuse une certaine quantité de d'huile donc ça décrit finalement euh la capacité de ces algues au cours du temps de manière dynamique a synthétiser les épines c'est la productivité en huile et c'est l'évolution de cette productivité au cours du temps en fonction des variables internes des micro-etats prenez une sorte de simulateur euh qui permet d'éviter des expériences lourde et coûteuse euh et donc au lieu de faire euh une cinquantaine d'expériences en laboratoire on peut en faire des milliers sur sur ordinateur un voyage dans le projet schamasch ne mène aussi le monde de la lumière et plus précisément celui des photos bi-réacteurs on réunit toutes les conditions nécessaires à la photosynthèse donc le processus euh dans lequel se développent les micro-organismes synthétiques donc apporte les conditions telles que températures mieux culture favorables mais également la lumière d'où le terme photo de photo bouillon acteur fini la première partie qui était la caractérisation expérimentale pour un saoûl potentiel jugé intéressant au sein du programme on a étudié le comportement croissance de la souche on a défini ces optimum de croissance en terme de lumière aussi en terme de milieu utiliser pour atteindre des hautes concentrations on a aussi fini donc la phase la production de lépine qui est la recherche de protocole pour cette souche là il faut savoir qu'il existe un grand nombre d'un potentiel intéressant pour les productions de lipides elle est trop vite dans le choix des souches risquent de nous faire passer de d'optimum de de souche idéale donc les modèles sont développés sur petits réacteurs niveau du ensuite on a besoin d'une étape de validation échelle supérieure ce qu'on l'extrapolation est tout l'du réacteur de cent litres contraint de concevoir actuellement nous permettront de valider nos modèles d'extrapolation sur petits réacteurs qui sont validés à cet étape plat après on pourra passer à l'échelle au-dessus sans forcément avoir un rôle validé le modèle montré qu'c'était capable de passer de un litre qui a déjà un passage important en terme de mieux rectum simultanément à tous ces travaux de recherche le schamasch doit aussi mettre au point des procédés pour concentrer les algues dans leurs milliers puis pour en l'huile tout en respectant l'environnement domaines d'activité et le trait de solution aqueuse par séparation membrane et l'extraction de bowling bio molécule active ou fonctionnelle issue de la ressource végétales le cadre de schamasch nous étudiants la possibilité de concentrer la biomasse abgal en utilisant les techniques c'est pratiquement brader la des algues est très faible dans ce milieu c'est inférieur à gramme par litre et par type de procédé nous pouvons espérer concentrer cette biomasse abgal beaucoup important ce qui permettra par la suite et en faisant une opération supplémentaire d'obtenir la biomasse abgal sèche précédée ensuite à l'extraction des lui le mettait en avant une technique très premier l'utilisation du cio d'hyper critique super critique c'est du cio deux sous pression et sous certaines conditions températures c'est un nous avons ce procédé parce que c'est un procédé propre qui n'émet aucun rejet et qui ne nécessite pas l'usage de solvants organiques nous avons mené une campagne expérimental au laboratoire et nous avons obtenu des rendements maximaux dans des conditions opératoires tout à fait envisageable nous projetons de travailler sur des ex tracteurs de plus gros volumes quelques kilos de micro-algue alors que jusqu'à maintenant nous avons travaillé sur quelques grammes intégration de toutes ces recherches définit vérifier valider dans le projet schamasch nécessite encore la prise en compte impérative d'un paramètre la qualité du carburant existe les spécifications nécessaires aux produits pétroliers alors substituts homologués je qu'on peut suivre mais dans le cas de produits vraiment typés comme des micro-algue il y a d'autres méthodes nous standards si vous voulez euh qu'il faut utiliser pour arriver à déterminer les qualités carburant en tout cas les z les non qualité on peut travailler même avec une très faible quantité et en particulier l'observation de l'évaporation de la formation de dépôts s'il faut pouvoir grasse ce est pas pour l'éducation c'est très riche en enseignements et en comparatif avec les autres huiles végétales qu'on connaît bien comme si tous les indicateurs sont au vert à ce moment là on passera aux essais moteurs là il nous faudra plusieurs litres quand même qui nous permettront d'avoir consommation rendement puissance émission à l'échappements enfin tout ce qui est normalisé euh qui nous permettra vraiment conclure et c'est un bon carburant alors il y a encore des choses à améliorer l'aura compris obtenir un biocarburant à partir de micro-algue ne sera pas une mince affaire il faudra encore mener des recherches pendant quelques années pour que ces solutions puissent devenir économiquement compétitive et voir le jour à l'échelle industrielle l'idée d'avoir rassemblé les meilleurs spécialistes dans les différents maillons de la chaîne de production d'huile à partir d'algues a déjà permis au projet de générer de l'expertise et surtout une forte crédibilité dans l'etat de nen aller-retour entre eux les modélisation l'mathématique des modèles l'expertise des biologistes et les expériences en biologie on avance fondamentalement sur la sur connaissance
Les meilleurs capteurs solaires au monde se trouvent peut-être sous l'eau Ce sont les micro-algues Ces organismes photosynthétiques microscopiques sont non seulement capables de produire plus de la moitié des l'oxygène de notre planète mais ils peuvent aussi biosynthétiser des sucres ou des lipides soit naturellement soit de façon accrue sous certaines conditions de stress physiologique << Ce type de stress carence ces organismes en éléments nutritifs comme par exemple les nitrates est une ressource que s'exploite naturellement dans l'eau puis dans l'eau on les affame en quelque sorte cette ressource c'est un stress c'est pour ça qu'on appelle un stress donc on on appelle ça c'est stress parce qu'on va provoquer une dérégulation du métabolisme qui va conduire un accumulation excessive de lipides cette idée des se sont demandé si la modélisation des phénomènes de production des lipides chez les micro-algue pourrait pas devenir un enjeu de recherche aussi important que surprenant travaillons en collaboration avec le laboratoire d'océanographie de france depuis plus de quinze ans sur des microalgue j'ai moi-même fait ma thèse sur la modélisation de cellule phytoplancton unique euh sous l'effet de stress en azote qui sont des conditions je le savais pas à l'époque mais de production de lipides par ailleurs travaillons également sur des systèmes de production de bio énergie méthanisation production de méthane et l'idée de de croiser ces deux thématiques micro-algue bio énergie est apparue relativement naturellement ainsi en deux milles cinq l'idée de combiner les compétences des différents laboratoires et instituts de recherche pour lancer un programme de production de biocarburants à partir de micro-algue sera lettre g schamasch et il sera piloté tarrin riia des rapports de l'ineris ia euh c'est de de la modélisation c'est à dire de quantifier des phénomènes de quantifier des feux et donc l'riia a une vision très intégrera-t-il justement depuis la petite échelle les celle de la cellule jusqu'à l'échelle de la production à grande échelle euh on est capable de de prédire des des flux euh à différents niveaux prédire des coûts et euh à ce titre donc il ne rien apporte cette compétence l'originalité du projet vient de cette intégration car il ne s'agit pas uniquement d'annoncer et de prouver qu'on peut obtenir un biocarburant à partir de micro-algue l'objectif ici est de sélectionner des sous-chef productivité lipides par la connaissance de leur eco physiologie ou encore par l'utilisation de la génomique l'objectif est de réussir à cultiver ces micro-algue optimiser l'utilisation des la lumière solaire par des photos bi-réacteurs objectif c'est encore de préconiser des techniques d'extraction de l'huile de micro-algue qui permettent d'obtenir un bon rendement tout en étant totalement respectueux de l'environnement objectif enfin c'est de réussir à produire un biocarburant compétitif par rapport aux autres filières existantes comme le colza ou le tournesol bien comprendre tous ces enjeux voyage dans le projet schamasch commence dans le monde de l'expertise eco physiologique qui est une des voies retenues pour sélectionner les algues et les plus aptes à produire des lipides il est évident qu'il faut déjà euh choisir une micro-algue cultivable on pourrait euh une algue de laboratoire extraordinaire qu'on ne pourrait pas mettre dans des dans des volumes compatibles avec notre but qui est quand même carburant euh un carburant liquide donc ça c'est un des premiers points après y il a des points qui sont très très importants qui vont être euh leur capacité à faire de l'huile dans quelles circonstances que ces alpes peuvent être cultivées en grandes concentrations parce elles qu'sont faciles à centrifugeuses consentant derrière la spécialité chez nous ce sont même les croire crois le à peu près dans tous les sortes de volumes dans les systèmes de culture qui vont être continue ou discontinue on est donc capable de d'offrir au projet lui-même la matière première qui avait pris son étoile on est parti au départ d'une cinquantaine de micros à une de possibilités mais on croirait on est arrivé au à et fur mesure des discussions à une dizaine nous avons fini par décider de mettre l'accent sur certaines laboratoire censé donner cette décision nous donnons des informations nous apportons de la donnée qui fait que le comité de pilotage schamasch prend des décisions et de se focaliser ou de mettre l'accent sur une algue ou une autre en fonction des critères que je vous ai donné une autre voie est aussi explorer pour sélectionner les meilleures algue possible s'agit d'utiliser les informations contenues dans le génome de certaines algues a une algue dont le génome a été séquencé c'est une algue qui n'est pas connue des lipides en revanche son génome montrait qu'elle avait tous les outils tous les acteurs nécessaires à est suffisant à faire des lipides de réserve donc on avait une petite suppositions ces cas le projet schamasch à l'idée originale de criblés sélectionner des souches d'algues des mutants d'algues avec un colorant qui ni la et on observe une fluorescence comme vous voyez sur cet écran on observe un petit comme ça très caractéristique donc des lipides neutres on a étudié quelques mutants disponibles et ces mutants mute en faisant pas dessus peut-être qui font les lipides la place et a joie a certaines joie parce que effectivement le pic était assez impressionnant et quand on a corrélé ces spectres avec de la microscopie à fluorescence la cellule était euh soixante dix ou quatre-vingt pour cent remplie vésicules de gouttelettes lipidiques elle en était pleine donc très encourageant pour pour la production de lipides avant d'obtenir un biocarburant la route est encore très longue car si le choix des micro-algue établis au laboratoire est primordial il faut encore démontrer que les souches sélectionnées sont exploitables sur le terrain optimisé pour accroître la teneur en lipides dans ces micro-organismes il faut faire une chose a deux effets antagonistes faut les stressés donc ça euh ça provoque une accumulation de lipides dans les cellules mais en même temps ça ralentit leur croissance comme à terme la production c'est la résultante de ces deux d'un optimum à trouver et on joue pour ça justement sur les paramètres de croissance pour déterminer cette optique ensuite on va utiliser cette information pour alimenter des modèles mathématiques et donc une des spécificités de ce laboratoire c'est justement d'apporter la qualité d'informations nécessaires la validation de ce modèle autre paramètre essentiel pour la modélisation concerne la composition même de l'huile qui pourra être récoltée cette analyse de la composition en lipides de notre algue on retrouve des petites quantités de cholestérol on retrouve des phospholipides qui ne sont pas exploitables directement comme le et on surtout que notre algue a accumulé de fortes quantités de triglycérides qui sont donc des lipides directement injectables par un moteur est exploitable comme biocarburants de passage dans ces trois premiers laboratoires fait déjà apparaître la complexité des recherches à mettre en oeuvre pour sélectionner une algue idéale aspect pionnier du projet apparaît aussi plus clairement avoir mis des mathématiques au centre de tout cela biologie et tout projet euh moderne va intégrer ces nouveaux dont biolay biologie moléculaire par exemple mais euh mathématiques pour mettre en équation comprendre de manière microscopique en les analysant ces systèmes biologiques et donc déduire des conditions propices à une synthèse par exemple de manière plus on utilise des émotions différentiels non linéaire des objets mathématiques assez sophistiqués mais nécessaires pour retracer évolution de d'organismes biologiques termine avoir une petite explication en fonction de l'état micro-algue en fonction de leur stocks en en vont eux produire à chaque instant suivant le le flux de photons c'est à dire l'intensité lumineuse une certaine quantité de d'huile donc ça décrit finalement euh la capacité de ces algues au cours du temps de manière dynamique a synthétiser les épines c'est la productivité en huile et c'est l'évolution de cette productivité au cours du temps en fonction des variables internes des micro-etats prenez une sorte de simulateur euh qui permet d'éviter des expériences lourde et coûteuse euh et donc au lieu de faire euh une cinquantaine d'expériences en laboratoire on peut en faire des milliers sur sur ordinateur un voyage dans le projet schamasch ne mène aussi le monde de la lumière et plus précisément celui des photos bi-réacteurs on réunit toutes les conditions nécessaires à la photosynthèse donc le processus euh dans lequel se développent les micro-organismes synthétiques donc apporte les conditions telles que températures mieux culture favorables mais également la lumière d'où le terme photo de photo bouillon acteur fini la première partie qui était la caractérisation expérimentale pour un saoûl potentiel jugé intéressant au sein du programme on a étudié le comportement croissance de la souche on a défini ces optimum de croissance en terme de lumière aussi en terme de milieu utiliser pour atteindre des hautes concentrations on a aussi fini donc la phase la production de lépine qui est la recherche de protocole pour cette souche là il faut savoir qu'il existe un grand nombre d'un potentiel intéressant pour les productions de lipides elle est trop vite dans le choix des souches risquent de nous faire passer de d'optimum de de souche idéale donc les modèles sont développés sur petits réacteurs niveau du ensuite on a besoin d'une étape de validation échelle supérieure ce qu'on l'extrapolation est tout l'du réacteur de cent litres contraint de concevoir actuellement nous permettront de valider nos modèles d'extrapolation sur petits réacteurs qui sont validés à cet étape plat après on pourra passer à l'échelle au-dessus sans forcément avoir un rôle validé le modèle montré qu'c'était capable de passer de un litre qui a déjà un passage important en terme de mieux rectum simultanément à tous ces travaux de recherche le schamasch doit aussi mettre au point des procédés pour concentrer les algues dans leurs milliers puis pour en l'huile tout en respectant l'environnement domaines d'activité et le trait de solution aqueuse par séparation membrane et l'extraction de bowling bio molécule active ou fonctionnelle issue de la ressource végétales le cadre de schamasch nous étudiants la possibilité de concentrer la biomasse abgal en utilisant les techniques c'est pratiquement brader la des algues est très faible dans ce milieu c'est inférieur à gramme par litre et par type de procédé nous pouvons espérer concentrer cette biomasse abgal beaucoup important ce qui permettra par la suite et en faisant une opération supplémentaire d'obtenir la biomasse abgal sèche précédée ensuite à l'extraction des lui le mettait en avant une technique très premier l'utilisation du cio d'hyper critique super critique c'est du cio deux sous pression et sous certaines conditions températures c'est un nous avons ce procédé parce que c'est un procédé propre qui n'émet aucun rejet et qui ne nécessite pas l'usage de solvants organiques nous avons mené une campagne expérimental au laboratoire et nous avons obtenu des rendements maximaux dans des conditions opératoires tout à fait envisageable nous projetons de travailler sur des ex tracteurs de plus gros volumes quelques kilos de micro-algue alors que jusqu'à maintenant nous avons travaillé sur quelques grammes intégration de toutes ces recherches définit vérifier valider dans le projet schamasch nécessite encore la prise en compte impérative d'un paramètre la qualité du carburant existe les spécifications nécessaires aux produits pétroliers alors substituts homologués je qu'on peut suivre mais dans le cas de produits vraiment typés comme des micro-algue il y a d'autres méthodes nous standards si vous voulez euh qu'il faut utiliser pour arriver à déterminer les qualités carburant en tout cas les z les non qualité on peut travailler même avec une très faible quantité et en particulier l'observation de l'évaporation de la formation de dépôts s'il faut pouvoir grasse ce est pas pour l'éducation c'est très riche en enseignements et en comparatif avec les autres huiles végétales qu'on connaît bien comme si tous les indicateurs sont au vert à ce moment là on passera aux essais moteurs là il nous faudra plusieurs litres quand même qui nous permettront d'avoir consommation rendement puissance émission à l'échappements enfin tout ce qui est normalisé euh qui nous permettra vraiment conclure et c'est un bon carburant alors il y a encore des choses à améliorer l'aura compris obtenir un biocarburant à partir de micro-algue ne sera pas une mince affaire il faudra encore mener des recherches pendant quelques années pour que ces solutions puissent devenir économiquement compétitive et voir le jour à l'échelle industrielle l'idée d'avoir rassemblé les meilleurs spécialistes dans les différents maillons de la chaîne de production d'huile à partir d'algues a déjà permis au projet de générer de l'expertise et surtout une forte crédibilité dans l'etat de nen aller-retour entre eux les modélisation l'mathématique des modèles l'expertise des biologistes et les expériences en biologie on avance fondamentalement sur la sur connaissance
Les meilleurs capteurs solaires au monde se trouvent peut-être sous l'eau Ce sont les micro-algues Ces organismes photosynthétiques microscopiques sont non seulement capables de produire plus de la moitié des l'oxygène de notre planète mais ils peuvent aussi biosynthétiser des sucres ou des lipides soit naturellement soit de façon accrue sous certaines conditions de stress physiologique << Comme type de stress on peut carence ces organismes en éléments nutritifs comme par exemple les nitrates est une ressource que s'exploite naturellement dans l'eau puis dans l'eau on les affame en quelque sorte cette ressource c'est un stress c'est pour ça qu'on appelle un stress donc on on appelle ça c'est stress parce qu'on va provoquer une dérégulation du métabolisme qui va conduire un accumulation excessive de lipides cette idée des se sont demandé si la modélisation des phénomènes de production des lipides chez les micro-algue pourrait pas devenir un enjeu de recherche aussi important que surprenant travaillons en collaboration avec le laboratoire d'océanographie de france depuis plus de quinze ans sur des microalgue j'ai moi-même fait ma thèse sur la modélisation de cellule phytoplancton unique euh sous l'effet de stress en azote qui sont des conditions je le savais pas à l'époque mais de production de lipides par ailleurs travaillons également sur des systèmes de production de bio énergie méthanisation production de méthane et l'idée de de croiser ces deux thématiques micro-algue bio énergie est apparue relativement naturellement ainsi en deux milles cinq l'idée de combiner les compétences des différents laboratoires et instituts de recherche pour lancer un programme de production de biocarburants à partir de micro-algue sera lettre g schamasch et il sera piloté tarrin riia des rapports de l'ineris ia euh c'est de de la modélisation c'est à dire de quantifier des phénomènes de quantifier des feux et donc l'riia a une vision très intégrera-t-il justement depuis la petite échelle les celle de la cellule jusqu'à l'échelle de la production à grande échelle euh on est capable de de prédire des des flux euh à différents niveaux prédire des coûts et euh à ce titre donc il ne rien apporte cette compétence l'originalité du projet vient de cette intégration car il ne s'agit pas uniquement d'annoncer et de prouver qu'on peut obtenir un biocarburant à partir de micro-algue l'objectif ici est de sélectionner des sous-chef productivité lipides par la connaissance de leur eco physiologie ou encore par l'utilisation de la génomique l'objectif est de réussir à cultiver ces micro-algue optimiser l'utilisation des la lumière solaire par des photos bi-réacteurs objectif c'est encore de préconiser des techniques d'extraction de l'huile de micro-algue qui permettent d'obtenir un bon rendement tout en étant totalement respectueux de l'environnement objectif enfin c'est de réussir à produire un biocarburant compétitif par rapport aux autres filières existantes comme le colza ou le tournesol bien comprendre tous ces enjeux voyage dans le projet schamasch commence dans le monde de l'expertise eco physiologique qui est une des voies retenues pour sélectionner les algues et les plus aptes à produire des lipides il est évident qu'il faut déjà euh choisir une micro-algue cultivable on pourrait euh une algue de laboratoire extraordinaire qu'on ne pourrait pas mettre dans des dans des volumes compatibles avec notre but qui est quand même carburant euh un carburant liquide donc ça c'est un des premiers points après y il a des points qui sont très très importants qui vont être euh leur capacité à faire de l'huile dans quelles circonstances que ces alpes peuvent être cultivées en grandes concentrations parce elles qu'sont faciles à centrifugeuses consentant derrière la spécialité chez nous ce sont même les croire crois le à peu près dans tous les sortes de volumes dans les systèmes de culture qui vont être continue ou discontinue on est donc capable de d'offrir au projet lui-même la matière première qui avait pris son étoile on est parti au départ d'une cinquantaine de micros à une de possibilités mais on croirait on est arrivé au à et fur mesure des discussions à une dizaine nous avons fini par décider de mettre l'accent sur certaines laboratoire censé donner cette décision nous donnons des informations nous apportons de la donnée qui fait que le comité de pilotage schamasch prend des décisions et de se focaliser ou de mettre l'accent sur une algue ou une autre en fonction des critères que je vous ai donné une autre voie est aussi explorer pour sélectionner les meilleures algue possible s'agit d'utiliser les informations contenues dans le génome de certaines algues a une algue dont le génome a été séquencé c'est une algue qui n'est pas connue des lipides en revanche son génome montrait qu'elle avait tous les outils tous les acteurs nécessaires à est suffisant à faire des lipides de réserve donc on avait une petite suppositions ces cas le projet schamasch à l'idée originale de criblés sélectionner des souches d'algues des mutants d'algues avec un colorant qui ni la et on observe une fluorescence comme vous voyez sur cet écran on observe un petit comme ça très caractéristique donc des lipides neutres on a étudié quelques mutants disponibles et ces mutants mute en faisant pas dessus peut-être qui font les lipides la place et a joie a certaines joie parce que effectivement le pic était assez impressionnant et quand on a corrélé ces spectres avec de la microscopie à fluorescence la cellule était euh soixante dix ou quatre-vingt pour cent remplie vésicules de gouttelettes lipidiques elle en était pleine donc très encourageant pour pour la production de lipides avant d'obtenir un biocarburant la route est encore très longue car si le choix des micro-algue établis au laboratoire est primordial il faut encore démontrer que les souches sélectionnées sont exploitables sur le terrain optimisé pour accroître la teneur en lipides dans ces micro-organismes il faut faire une chose a deux effets antagonistes faut les stressés donc ça euh ça provoque une accumulation de lipides dans les cellules mais en même temps ça ralentit leur croissance comme à terme la production c'est la résultante de ces deux d'un optimum à trouver et on joue pour ça justement sur les paramètres de croissance pour déterminer cette optique ensuite on va utiliser cette information pour alimenter des modèles mathématiques et donc une des spécificités de ce laboratoire c'est justement d'apporter la qualité d'informations nécessaires la validation de ce modèle autre paramètre essentiel pour la modélisation concerne la composition même de l'huile qui pourra être récoltée cette analyse de la composition en lipides de notre algue on retrouve des petites quantités de cholestérol on retrouve des phospholipides qui ne sont pas exploitables directement comme le et on surtout que notre algue a accumulé de fortes quantités de triglycérides qui sont donc des lipides directement injectables par un moteur est exploitable comme biocarburants de passage dans ces trois premiers laboratoires fait déjà apparaître la complexité des recherches à mettre en oeuvre pour sélectionner une algue idéale aspect pionnier du projet apparaît aussi plus clairement avoir mis des mathématiques au centre de tout cela biologie et tout projet euh moderne va intégrer ces nouveaux dont biolay biologie moléculaire par exemple mais euh mathématiques pour mettre en équation comprendre de manière microscopique en les analysant ces systèmes biologiques et donc déduire des conditions propices à une synthèse par exemple de manière plus on utilise des émotions différentiels non linéaire des objets mathématiques assez sophistiqués mais nécessaires pour retracer évolution de d'organismes biologiques termine avoir une petite explication en fonction de l'état micro-algue en fonction de leur stocks en en vont eux produire à chaque instant suivant le le flux de photons c'est à dire l'intensité lumineuse une certaine quantité de d'huile donc ça décrit finalement euh la capacité de ces algues au cours du temps de manière dynamique a synthétiser les épines c'est la productivité en huile et c'est l'évolution de cette productivité au cours du temps en fonction des variables internes des micro-etats prenez une sorte de simulateur euh qui permet d'éviter des expériences lourde et coûteuse euh et donc au lieu de faire euh une cinquantaine d'expériences en laboratoire on peut en faire des milliers sur sur ordinateur un voyage dans le projet schamasch ne mène aussi le monde de la lumière et plus précisément celui des photos bi-réacteurs on réunit toutes les conditions nécessaires à la photosynthèse donc le processus euh dans lequel se développent les micro-organismes synthétiques donc apporte les conditions telles que températures mieux culture favorables mais également la lumière d'où le terme photo de photo bouillon acteur fini la première partie qui était la caractérisation expérimentale pour un saoûl potentiel jugé intéressant au sein du programme on a étudié le comportement croissance de la souche on a défini ces optimum de croissance en terme de lumière aussi en terme de milieu utiliser pour atteindre des hautes concentrations on a aussi fini donc la phase la production de lépine qui est la recherche de protocole pour cette souche là il faut savoir qu'il existe un grand nombre d'un potentiel intéressant pour les productions de lipides elle est trop vite dans le choix des souches risquent de nous faire passer de d'optimum de de souche idéale donc les modèles sont développés sur petits réacteurs niveau du ensuite on a besoin d'une étape de validation échelle supérieure ce qu'on l'extrapolation est tout l'du réacteur de cent litres contraint de concevoir actuellement nous permettront de valider nos modèles d'extrapolation sur petits réacteurs qui sont validés à cet étape plat après on pourra passer à l'échelle au-dessus sans forcément avoir un rôle validé le modèle montré qu'c'était capable de passer de un litre qui a déjà un passage important en terme de mieux rectum simultanément à tous ces travaux de recherche le schamasch doit aussi mettre au point des procédés pour concentrer les algues dans leurs milliers puis pour en l'huile tout en respectant l'environnement domaines d'activité et le trait de solution aqueuse par séparation membrane et l'extraction de bowling bio molécule active ou fonctionnelle issue de la ressource végétales le cadre de schamasch nous étudiants la possibilité de concentrer la biomasse abgal en utilisant les techniques c'est pratiquement brader la des algues est très faible dans ce milieu c'est inférieur à gramme par litre et par type de procédé nous pouvons espérer concentrer cette biomasse abgal beaucoup important ce qui permettra par la suite et en faisant une opération supplémentaire d'obtenir la biomasse abgal sèche précédée ensuite à l'extraction des lui le mettait en avant une technique très premier l'utilisation du cio d'hyper critique super critique c'est du cio deux sous pression et sous certaines conditions températures c'est un nous avons ce procédé parce que c'est un procédé propre qui n'émet aucun rejet et qui ne nécessite pas l'usage de solvants organiques nous avons mené une campagne expérimental au laboratoire et nous avons obtenu des rendements maximaux dans des conditions opératoires tout à fait envisageable nous projetons de travailler sur des ex tracteurs de plus gros volumes quelques kilos de micro-algue alors que jusqu'à maintenant nous avons travaillé sur quelques grammes intégration de toutes ces recherches définit vérifier valider dans le projet schamasch nécessite encore la prise en compte impérative d'un paramètre la qualité du carburant existe les spécifications nécessaires aux produits pétroliers alors substituts homologués je qu'on peut suivre mais dans le cas de produits vraiment typés comme des micro-algue il y a d'autres méthodes nous standards si vous voulez euh qu'il faut utiliser pour arriver à déterminer les qualités carburant en tout cas les z les non qualité on peut travailler même avec une très faible quantité et en particulier l'observation de l'évaporation de la formation de dépôts s'il faut pouvoir grasse ce est pas pour l'éducation c'est très riche en enseignements et en comparatif avec les autres huiles végétales qu'on connaît bien comme si tous les indicateurs sont au vert à ce moment là on passera aux essais moteurs là il nous faudra plusieurs litres quand même qui nous permettront d'avoir consommation rendement puissance émission à l'échappements enfin tout ce qui est normalisé euh qui nous permettra vraiment conclure et c'est un bon carburant alors il y a encore des choses à améliorer l'aura compris obtenir un biocarburant à partir de micro-algue ne sera pas une mince affaire il faudra encore mener des recherches pendant quelques années pour que ces solutions puissent devenir économiquement compétitive et voir le jour à l'échelle industrielle l'idée d'avoir rassemblé les meilleurs spécialistes dans les différents maillons de la chaîne de production d'huile à partir d'algues a déjà permis au projet de générer de l'expertise et surtout une forte crédibilité dans l'etat de nen aller-retour entre eux les modélisation l'mathématique des modèles l'expertise des biologistes et les expériences en biologie on avance fondamentalement sur la sur connaissance
Les meilleurs capteurs solaires au monde se trouvent peut-être sous l'eau Ce sont les micro-algues Ces organismes photosynthétiques microscopiques sont non seulement capables de produire plus de la moitié des l'oxygène de notre planète mais ils peuvent aussi biosynthétiser des sucres ou des lipides soit naturellement soit de façon accrue sous certaines conditions de stress physiologique << Comme type de stress on peut carencer ces organismes en un élément nutritif Par exemple le nitrate c'est une ressource qu'elles exploitent naturellement dans l'eau qu'elles puisent dans l'eau Si on les affame en quelque sorte en cette ressource c'est un stress c'est pour ça qu'on appelle un stress donc on on appelle ça c'est stress parce qu'on va provoquer une dérégulation du métabolisme qui va conduire un accumulation excessive de lipides cette idée des se sont demandé si la modélisation des phénomènes de production des lipides chez les micro-algue pourrait pas devenir un enjeu de recherche aussi important que surprenant travaillons en collaboration avec le laboratoire d'océanographie de france depuis plus de quinze ans sur des microalgue j'ai moi-même fait ma thèse sur la modélisation de cellule phytoplancton unique euh sous l'effet de stress en azote qui sont des conditions je le savais pas à l'époque mais de production de lipides par ailleurs travaillons également sur des systèmes de production de bio énergie méthanisation production de méthane et l'idée de de croiser ces deux thématiques micro-algue bio énergie est apparue relativement naturellement ainsi en deux milles cinq l'idée de combiner les compétences des différents laboratoires et instituts de recherche pour lancer un programme de production de biocarburants à partir de micro-algue sera lettre g schamasch et il sera piloté tarrin riia des rapports de l'ineris ia euh c'est de de la modélisation c'est à dire de quantifier des phénomènes de quantifier des feux et donc l'riia a une vision très intégrera-t-il justement depuis la petite échelle les celle de la cellule jusqu'à l'échelle de la production à grande échelle euh on est capable de de prédire des des flux euh à différents niveaux prédire des coûts et euh à ce titre donc il ne rien apporte cette compétence l'originalité du projet vient de cette intégration car il ne s'agit pas uniquement d'annoncer et de prouver qu'on peut obtenir un biocarburant à partir de micro-algue l'objectif ici est de sélectionner des sous-chef productivité lipides par la connaissance de leur eco physiologie ou encore par l'utilisation de la génomique l'objectif est de réussir à cultiver ces micro-algue optimiser l'utilisation des la lumière solaire par des photos bi-réacteurs objectif c'est encore de préconiser des techniques d'extraction de l'huile de micro-algue qui permettent d'obtenir un bon rendement tout en étant totalement respectueux de l'environnement objectif enfin c'est de réussir à produire un biocarburant compétitif par rapport aux autres filières existantes comme le colza ou le tournesol bien comprendre tous ces enjeux voyage dans le projet schamasch commence dans le monde de l'expertise eco physiologique qui est une des voies retenues pour sélectionner les algues et les plus aptes à produire des lipides il est évident qu'il faut déjà euh choisir une micro-algue cultivable on pourrait euh une algue de laboratoire extraordinaire qu'on ne pourrait pas mettre dans des dans des volumes compatibles avec notre but qui est quand même carburant euh un carburant liquide donc ça c'est un des premiers points après y il a des points qui sont très très importants qui vont être euh leur capacité à faire de l'huile dans quelles circonstances que ces alpes peuvent être cultivées en grandes concentrations parce elles qu'sont faciles à centrifugeuses consentant derrière la spécialité chez nous ce sont même les croire crois le à peu près dans tous les sortes de volumes dans les systèmes de culture qui vont être continue ou discontinue on est donc capable de d'offrir au projet lui-même la matière première qui avait pris son étoile on est parti au départ d'une cinquantaine de micros à une de possibilités mais on croirait on est arrivé au à et fur mesure des discussions à une dizaine nous avons fini par décider de mettre l'accent sur certaines laboratoire censé donner cette décision nous donnons des informations nous apportons de la donnée qui fait que le comité de pilotage schamasch prend des décisions et de se focaliser ou de mettre l'accent sur une algue ou une autre en fonction des critères que je vous ai donné une autre voie est aussi explorer pour sélectionner les meilleures algue possible s'agit d'utiliser les informations contenues dans le génome de certaines algues a une algue dont le génome a été séquencé c'est une algue qui n'est pas connue des lipides en revanche son génome montrait qu'elle avait tous les outils tous les acteurs nécessaires à est suffisant à faire des lipides de réserve donc on avait une petite suppositions ces cas le projet schamasch à l'idée originale de criblés sélectionner des souches d'algues des mutants d'algues avec un colorant qui ni la et on observe une fluorescence comme vous voyez sur cet écran on observe un petit comme ça très caractéristique donc des lipides neutres on a étudié quelques mutants disponibles et ces mutants mute en faisant pas dessus peut-être qui font les lipides la place et a joie a certaines joie parce que effectivement le pic était assez impressionnant et quand on a corrélé ces spectres avec de la microscopie à fluorescence la cellule était euh soixante dix ou quatre-vingt pour cent remplie vésicules de gouttelettes lipidiques elle en était pleine donc très encourageant pour pour la production de lipides avant d'obtenir un biocarburant la route est encore très longue car si le choix des micro-algue établis au laboratoire est primordial il faut encore démontrer que les souches sélectionnées sont exploitables sur le terrain optimisé pour accroître la teneur en lipides dans ces micro-organismes il faut faire une chose a deux effets antagonistes faut les stressés donc ça euh ça provoque une accumulation de lipides dans les cellules mais en même temps ça ralentit leur croissance comme à terme la production c'est la résultante de ces deux d'un optimum à trouver et on joue pour ça justement sur les paramètres de croissance pour déterminer cette optique ensuite on va utiliser cette information pour alimenter des modèles mathématiques et donc une des spécificités de ce laboratoire c'est justement d'apporter la qualité d'informations nécessaires la validation de ce modèle autre paramètre essentiel pour la modélisation concerne la composition même de l'huile qui pourra être récoltée cette analyse de la composition en lipides de notre algue on retrouve des petites quantités de cholestérol on retrouve des phospholipides qui ne sont pas exploitables directement comme le et on surtout que notre algue a accumulé de fortes quantités de triglycérides qui sont donc des lipides directement injectables par un moteur est exploitable comme biocarburants de passage dans ces trois premiers laboratoires fait déjà apparaître la complexité des recherches à mettre en oeuvre pour sélectionner une algue idéale aspect pionnier du projet apparaît aussi plus clairement avoir mis des mathématiques au centre de tout cela biologie et tout projet euh moderne va intégrer ces nouveaux dont biolay biologie moléculaire par exemple mais euh mathématiques pour mettre en équation comprendre de manière microscopique en les analysant ces systèmes biologiques et donc déduire des conditions propices à une synthèse par exemple de manière plus on utilise des émotions différentiels non linéaire des objets mathématiques assez sophistiqués mais nécessaires pour retracer évolution de d'organismes biologiques termine avoir une petite explication en fonction de l'état micro-algue en fonction de leur stocks en en vont eux produire à chaque instant suivant le le flux de photons c'est à dire l'intensité lumineuse une certaine quantité de d'huile donc ça décrit finalement euh la capacité de ces algues au cours du temps de manière dynamique a synthétiser les épines c'est la productivité en huile et c'est l'évolution de cette productivité au cours du temps en fonction des variables internes des micro-etats prenez une sorte de simulateur euh qui permet d'éviter des expériences lourde et coûteuse euh et donc au lieu de faire euh une cinquantaine d'expériences en laboratoire on peut en faire des milliers sur sur ordinateur un voyage dans le projet schamasch ne mène aussi le monde de la lumière et plus précisément celui des photos bi-réacteurs on réunit toutes les conditions nécessaires à la photosynthèse donc le processus euh dans lequel se développent les micro-organismes synthétiques donc apporte les conditions telles que températures mieux culture favorables mais également la lumière d'où le terme photo de photo bouillon acteur fini la première partie qui était la caractérisation expérimentale pour un saoûl potentiel jugé intéressant au sein du programme on a étudié le comportement croissance de la souche on a défini ces optimum de croissance en terme de lumière aussi en terme de milieu utiliser pour atteindre des hautes concentrations on a aussi fini donc la phase la production de lépine qui est la recherche de protocole pour cette souche là il faut savoir qu'il existe un grand nombre d'un potentiel intéressant pour les productions de lipides elle est trop vite dans le choix des souches risquent de nous faire passer de d'optimum de de souche idéale donc les modèles sont développés sur petits réacteurs niveau du ensuite on a besoin d'une étape de validation échelle supérieure ce qu'on l'extrapolation est tout l'du réacteur de cent litres contraint de concevoir actuellement nous permettront de valider nos modèles d'extrapolation sur petits réacteurs qui sont validés à cet étape plat après on pourra passer à l'échelle au-dessus sans forcément avoir un rôle validé le modèle montré qu'c'était capable de passer de un litre qui a déjà un passage important en terme de mieux rectum simultanément à tous ces travaux de recherche le schamasch doit aussi mettre au point des procédés pour concentrer les algues dans leurs milliers puis pour en l'huile tout en respectant l'environnement domaines d'activité et le trait de solution aqueuse par séparation membrane et l'extraction de bowling bio molécule active ou fonctionnelle issue de la ressource végétales le cadre de schamasch nous étudiants la possibilité de concentrer la biomasse abgal en utilisant les techniques c'est pratiquement brader la des algues est très faible dans ce milieu c'est inférieur à gramme par litre et par type de procédé nous pouvons espérer concentrer cette biomasse abgal beaucoup important ce qui permettra par la suite et en faisant une opération supplémentaire d'obtenir la biomasse abgal sèche précédée ensuite à l'extraction des lui le mettait en avant une technique très premier l'utilisation du cio d'hyper critique super critique c'est du cio deux sous pression et sous certaines conditions températures c'est un nous avons ce procédé parce que c'est un procédé propre qui n'émet aucun rejet et qui ne nécessite pas l'usage de solvants organiques nous avons mené une campagne expérimental au laboratoire et nous avons obtenu des rendements maximaux dans des conditions opératoires tout à fait envisageable nous projetons de travailler sur des ex tracteurs de plus gros volumes quelques kilos de micro-algue alors que jusqu'à maintenant nous avons travaillé sur quelques grammes intégration de toutes ces recherches définit vérifier valider dans le projet schamasch nécessite encore la prise en compte impérative d'un paramètre la qualité du carburant existe les spécifications nécessaires aux produits pétroliers alors substituts homologués je qu'on peut suivre mais dans le cas de produits vraiment typés comme des micro-algue il y a d'autres méthodes nous standards si vous voulez euh qu'il faut utiliser pour arriver à déterminer les qualités carburant en tout cas les z les non qualité on peut travailler même avec une très faible quantité et en particulier l'observation de l'évaporation de la formation de dépôts s'il faut pouvoir grasse ce est pas pour l'éducation c'est très riche en enseignements et en comparatif avec les autres huiles végétales qu'on connaît bien comme si tous les indicateurs sont au vert à ce moment là on passera aux essais moteurs là il nous faudra plusieurs litres quand même qui nous permettront d'avoir consommation rendement puissance émission à l'échappements enfin tout ce qui est normalisé euh qui nous permettra vraiment conclure et c'est un bon carburant alors il y a encore des choses à améliorer l'aura compris obtenir un biocarburant à partir de micro-algue ne sera pas une mince affaire il faudra encore mener des recherches pendant quelques années pour que ces solutions puissent devenir économiquement compétitive et voir le jour à l'échelle industrielle l'idée d'avoir rassemblé les meilleurs spécialistes dans les différents maillons de la chaîne de production d'huile à partir d'algues a déjà permis au projet de générer de l'expertise et surtout une forte crédibilité dans l'etat de nen aller-retour entre eux les modélisation l'mathématique des modèles l'expertise des biologistes et les expériences en biologie on avance fondamentalement sur la sur connaissance
Les meilleurs capteurs solaires au monde se trouvent peut-être sous l'eau Ce sont les micro-algues Ces organismes photosynthétiques microscopiques sont non seulement capables de produire plus de la moitié des l'oxygène de notre planète mais ils peuvent aussi biosynthétiser des sucres ou des lipides soit naturellement soit de façon accrue sous certaines conditions de stress physiologique << Comme type de stress on peut carencer ces organismes en un élément nutritif Par exemple le nitrate c'est une ressource qu'elles exploitent naturellement dans l'eau qu'elles puisent dans l'eau Si on les affame en quelque sorte en cette ressource c'est un stress c'est pour ça qu'on appelle un stress donc on on appelle ça aussi un stress parce qu'on va provoquer une dérégulation du métabolisme qui va conduire à une accumulation excessive de lipides >> Partant de cette idée des chercheurs se sont demandé si la modélisation des phénomènes de production des lipides chez les micro-algue pourrait pas devenir un enjeu de recherche aussi important que surprenant travaillons en collaboration avec le laboratoire d'océanographie de france depuis plus de quinze ans sur des microalgue j'ai moi-même fait ma thèse sur la modélisation de cellule phytoplancton unique euh sous l'effet de stress en azote qui sont des conditions je le savais pas à l'époque mais de production de lipides par ailleurs travaillons également sur des systèmes de production de bio énergie méthanisation production de méthane et l'idée de de croiser ces deux thématiques micro-algue bio énergie est apparue relativement naturellement ainsi en deux milles cinq l'idée de combiner les compétences des différents laboratoires et instituts de recherche pour lancer un programme de production de biocarburants à partir de micro-algue sera lettre g schamasch et il sera piloté tarrin riia des rapports de l'ineris ia euh c'est de de la modélisation c'est à dire de quantifier des phénomènes de quantifier des feux et donc l'riia a une vision très intégrera-t-il justement depuis la petite échelle les celle de la cellule jusqu'à l'échelle de la production à grande échelle euh on est capable de de prédire des des flux euh à différents niveaux prédire des coûts et euh à ce titre donc il ne rien apporte cette compétence l'originalité du projet vient de cette intégration car il ne s'agit pas uniquement d'annoncer et de prouver qu'on peut obtenir un biocarburant à partir de micro-algue l'objectif ici est de sélectionner des sous-chef productivité lipides par la connaissance de leur eco physiologie ou encore par l'utilisation de la génomique l'objectif est de réussir à cultiver ces micro-algue optimiser l'utilisation des la lumière solaire par des photos bi-réacteurs objectif c'est encore de préconiser des techniques d'extraction de l'huile de micro-algue qui permettent d'obtenir un bon rendement tout en étant totalement respectueux de l'environnement objectif enfin c'est de réussir à produire un biocarburant compétitif par rapport aux autres filières existantes comme le colza ou le tournesol bien comprendre tous ces enjeux voyage dans le projet schamasch commence dans le monde de l'expertise eco physiologique qui est une des voies retenues pour sélectionner les algues et les plus aptes à produire des lipides il est évident qu'il faut déjà euh choisir une micro-algue cultivable on pourrait euh une algue de laboratoire extraordinaire qu'on ne pourrait pas mettre dans des dans des volumes compatibles avec notre but qui est quand même carburant euh un carburant liquide donc ça c'est un des premiers points après y il a des points qui sont très très importants qui vont être euh leur capacité à faire de l'huile dans quelles circonstances que ces alpes peuvent être cultivées en grandes concentrations parce elles qu'sont faciles à centrifugeuses consentant derrière la spécialité chez nous ce sont même les croire crois le à peu près dans tous les sortes de volumes dans les systèmes de culture qui vont être continue ou discontinue on est donc capable de d'offrir au projet lui-même la matière première qui avait pris son étoile on est parti au départ d'une cinquantaine de micros à une de possibilités mais on croirait on est arrivé au à et fur mesure des discussions à une dizaine nous avons fini par décider de mettre l'accent sur certaines laboratoire censé donner cette décision nous donnons des informations nous apportons de la donnée qui fait que le comité de pilotage schamasch prend des décisions et de se focaliser ou de mettre l'accent sur une algue ou une autre en fonction des critères que je vous ai donné une autre voie est aussi explorer pour sélectionner les meilleures algue possible s'agit d'utiliser les informations contenues dans le génome de certaines algues a une algue dont le génome a été séquencé c'est une algue qui n'est pas connue des lipides en revanche son génome montrait qu'elle avait tous les outils tous les acteurs nécessaires à est suffisant à faire des lipides de réserve donc on avait une petite suppositions ces cas le projet schamasch à l'idée originale de criblés sélectionner des souches d'algues des mutants d'algues avec un colorant qui ni la et on observe une fluorescence comme vous voyez sur cet écran on observe un petit comme ça très caractéristique donc des lipides neutres on a étudié quelques mutants disponibles et ces mutants mute en faisant pas dessus peut-être qui font les lipides la place et a joie a certaines joie parce que effectivement le pic était assez impressionnant et quand on a corrélé ces spectres avec de la microscopie à fluorescence la cellule était euh soixante dix ou quatre-vingt pour cent remplie vésicules de gouttelettes lipidiques elle en était pleine donc très encourageant pour pour la production de lipides avant d'obtenir un biocarburant la route est encore très longue car si le choix des micro-algue établis au laboratoire est primordial il faut encore démontrer que les souches sélectionnées sont exploitables sur le terrain optimisé pour accroître la teneur en lipides dans ces micro-organismes il faut faire une chose a deux effets antagonistes faut les stressés donc ça euh ça provoque une accumulation de lipides dans les cellules mais en même temps ça ralentit leur croissance comme à terme la production c'est la résultante de ces deux d'un optimum à trouver et on joue pour ça justement sur les paramètres de croissance pour déterminer cette optique ensuite on va utiliser cette information pour alimenter des modèles mathématiques et donc une des spécificités de ce laboratoire c'est justement d'apporter la qualité d'informations nécessaires la validation de ce modèle autre paramètre essentiel pour la modélisation concerne la composition même de l'huile qui pourra être récoltée cette analyse de la composition en lipides de notre algue on retrouve des petites quantités de cholestérol on retrouve des phospholipides qui ne sont pas exploitables directement comme le et on surtout que notre algue a accumulé de fortes quantités de triglycérides qui sont donc des lipides directement injectables par un moteur est exploitable comme biocarburants de passage dans ces trois premiers laboratoires fait déjà apparaître la complexité des recherches à mettre en oeuvre pour sélectionner une algue idéale aspect pionnier du projet apparaît aussi plus clairement avoir mis des mathématiques au centre de tout cela biologie et tout projet euh moderne va intégrer ces nouveaux dont biolay biologie moléculaire par exemple mais euh mathématiques pour mettre en équation comprendre de manière microscopique en les analysant ces systèmes biologiques et donc déduire des conditions propices à une synthèse par exemple de manière plus on utilise des émotions différentiels non linéaire des objets mathématiques assez sophistiqués mais nécessaires pour retracer évolution de d'organismes biologiques termine avoir une petite explication en fonction de l'état micro-algue en fonction de leur stocks en en vont eux produire à chaque instant suivant le le flux de photons c'est à dire l'intensité lumineuse une certaine quantité de d'huile donc ça décrit finalement euh la capacité de ces algues au cours du temps de manière dynamique a synthétiser les épines c'est la productivité en huile et c'est l'évolution de cette productivité au cours du temps en fonction des variables internes des micro-etats prenez une sorte de simulateur euh qui permet d'éviter des expériences lourde et coûteuse euh et donc au lieu de faire euh une cinquantaine d'expériences en laboratoire on peut en faire des milliers sur sur ordinateur un voyage dans le projet schamasch ne mène aussi le monde de la lumière et plus précisément celui des photos bi-réacteurs on réunit toutes les conditions nécessaires à la photosynthèse donc le processus euh dans lequel se développent les micro-organismes synthétiques donc apporte les conditions telles que températures mieux culture favorables mais également la lumière d'où le terme photo de photo bouillon acteur fini la première partie qui était la caractérisation expérimentale pour un saoûl potentiel jugé intéressant au sein du programme on a étudié le comportement croissance de la souche on a défini ces optimum de croissance en terme de lumière aussi en terme de milieu utiliser pour atteindre des hautes concentrations on a aussi fini donc la phase la production de lépine qui est la recherche de protocole pour cette souche là il faut savoir qu'il existe un grand nombre d'un potentiel intéressant pour les productions de lipides elle est trop vite dans le choix des souches risquent de nous faire passer de d'optimum de de souche idéale donc les modèles sont développés sur petits réacteurs niveau du ensuite on a besoin d'une étape de validation échelle supérieure ce qu'on l'extrapolation est tout l'du réacteur de cent litres contraint de concevoir actuellement nous permettront de valider nos modèles d'extrapolation sur petits réacteurs qui sont validés à cet étape plat après on pourra passer à l'échelle au-dessus sans forcément avoir un rôle validé le modèle montré qu'c'était capable de passer de un litre qui a déjà un passage important en terme de mieux rectum simultanément à tous ces travaux de recherche le schamasch doit aussi mettre au point des procédés pour concentrer les algues dans leurs milliers puis pour en l'huile tout en respectant l'environnement domaines d'activité et le trait de solution aqueuse par séparation membrane et l'extraction de bowling bio molécule active ou fonctionnelle issue de la ressource végétales le cadre de schamasch nous étudiants la possibilité de concentrer la biomasse abgal en utilisant les techniques c'est pratiquement brader la des algues est très faible dans ce milieu c'est inférieur à gramme par litre et par type de procédé nous pouvons espérer concentrer cette biomasse abgal beaucoup important ce qui permettra par la suite et en faisant une opération supplémentaire d'obtenir la biomasse abgal sèche précédée ensuite à l'extraction des lui le mettait en avant une technique très premier l'utilisation du cio d'hyper critique super critique c'est du cio deux sous pression et sous certaines conditions températures c'est un nous avons ce procédé parce que c'est un procédé propre qui n'émet aucun rejet et qui ne nécessite pas l'usage de solvants organiques nous avons mené une campagne expérimental au laboratoire et nous avons obtenu des rendements maximaux dans des conditions opératoires tout à fait envisageable nous projetons de travailler sur des ex tracteurs de plus gros volumes quelques kilos de micro-algue alors que jusqu'à maintenant nous avons travaillé sur quelques grammes intégration de toutes ces recherches définit vérifier valider dans le projet schamasch nécessite encore la prise en compte impérative d'un paramètre la qualité du carburant existe les spécifications nécessaires aux produits pétroliers alors substituts homologués je qu'on peut suivre mais dans le cas de produits vraiment typés comme des micro-algue il y a d'autres méthodes nous standards si vous voulez euh qu'il faut utiliser pour arriver à déterminer les qualités carburant en tout cas les z les non qualité on peut travailler même avec une très faible quantité et en particulier l'observation de l'évaporation de la formation de dépôts s'il faut pouvoir grasse ce est pas pour l'éducation c'est très riche en enseignements et en comparatif avec les autres huiles végétales qu'on connaît bien comme si tous les indicateurs sont au vert à ce moment là on passera aux essais moteurs là il nous faudra plusieurs litres quand même qui nous permettront d'avoir consommation rendement puissance émission à l'échappements enfin tout ce qui est normalisé euh qui nous permettra vraiment conclure et c'est un bon carburant alors il y a encore des choses à améliorer l'aura compris obtenir un biocarburant à partir de micro-algue ne sera pas une mince affaire il faudra encore mener des recherches pendant quelques années pour que ces solutions puissent devenir économiquement compétitive et voir le jour à l'échelle industrielle l'idée d'avoir rassemblé les meilleurs spécialistes dans les différents maillons de la chaîne de production d'huile à partir d'algues a déjà permis au projet de générer de l'expertise et surtout une forte crédibilité dans l'etat de nen aller-retour entre eux les modélisation l'mathématique des modèles l'expertise des biologistes et les expériences en biologie on avance fondamentalement sur la sur connaissance
Les meilleurs capteurs solaires au monde se trouvent peut-être sous l'eau Ce sont les micro-algues Ces organismes photosynthétiques microscopiques sont non seulement capables de produire plus de la moitié des l'oxygène de notre planète mais ils peuvent aussi biosynthétiser des sucres ou des lipides soit naturellement soit de façon accrue sous certaines conditions de stress physiologique << Comme type de stress on peut carencer ces organismes en un élément nutritif Par exemple le nitrate c'est une ressource qu'elles exploitent naturellement dans l'eau qu'elles puisent dans l'eau Si on les affame en quelque sorte en cette ressource c'est un stress c'est pour ça qu'on appelle un stress donc on on appelle ça aussi un stress parce qu'on va provoquer une dérégulation du métabolisme qui va conduire à une accumulation excessive de lipides >> Partant de cette idée des chercheurs se sont demandé si la modélisation de ces phénomènes de production des lipides chez les microalgues ne pourrait pas devenir un enjeu de recherche aussi important que surprenant << Nous travaillons en collaboration avec le laboratoire d'océanographie de Villefranche depuis plus de quinze ans sur des microalgues J'ai moi-même fait ma thèse sur la modélisation de cellule phytoplanctoniques sous l'effet de stress en azote qui sont des conditions je le savais pas à l'époque mais de production de lipides par ailleurs travaillons également sur des systèmes de production de bio énergie méthanisation production de méthane et l'idée de de croiser ces deux thématiques micro-algue bio énergie est apparue relativement naturellement ainsi en deux milles cinq l'idée de combiner les compétences des différents laboratoires et instituts de recherche pour lancer un programme de production de biocarburants à partir de micro-algue sera lettre g schamasch et il sera piloté tarrin riia des rapports de l'ineris ia euh c'est de de la modélisation c'est à dire de quantifier des phénomènes de quantifier des feux et donc l'riia a une vision très intégrera-t-il justement depuis la petite échelle les celle de la cellule jusqu'à l'échelle de la production à grande échelle euh on est capable de de prédire des des flux euh à différents niveaux prédire des coûts et euh à ce titre donc il ne rien apporte cette compétence l'originalité du projet vient de cette intégration car il ne s'agit pas uniquement d'annoncer et de prouver qu'on peut obtenir un biocarburant à partir de micro-algue l'objectif ici est de sélectionner des sous-chef productivité lipides par la connaissance de leur eco physiologie ou encore par l'utilisation de la génomique l'objectif est de réussir à cultiver ces micro-algue optimiser l'utilisation des la lumière solaire par des photos bi-réacteurs objectif c'est encore de préconiser des techniques d'extraction de l'huile de micro-algue qui permettent d'obtenir un bon rendement tout en étant totalement respectueux de l'environnement objectif enfin c'est de réussir à produire un biocarburant compétitif par rapport aux autres filières existantes comme le colza ou le tournesol bien comprendre tous ces enjeux voyage dans le projet schamasch commence dans le monde de l'expertise eco physiologique qui est une des voies retenues pour sélectionner les algues et les plus aptes à produire des lipides il est évident qu'il faut déjà euh choisir une micro-algue cultivable on pourrait euh une algue de laboratoire extraordinaire qu'on ne pourrait pas mettre dans des dans des volumes compatibles avec notre but qui est quand même carburant euh un carburant liquide donc ça c'est un des premiers points après y il a des points qui sont très très importants qui vont être euh leur capacité à faire de l'huile dans quelles circonstances que ces alpes peuvent être cultivées en grandes concentrations parce elles qu'sont faciles à centrifugeuses consentant derrière la spécialité chez nous ce sont même les croire crois le à peu près dans tous les sortes de volumes dans les systèmes de culture qui vont être continue ou discontinue on est donc capable de d'offrir au projet lui-même la matière première qui avait pris son étoile on est parti au départ d'une cinquantaine de micros à une de possibilités mais on croirait on est arrivé au à et fur mesure des discussions à une dizaine nous avons fini par décider de mettre l'accent sur certaines laboratoire censé donner cette décision nous donnons des informations nous apportons de la donnée qui fait que le comité de pilotage schamasch prend des décisions et de se focaliser ou de mettre l'accent sur une algue ou une autre en fonction des critères que je vous ai donné une autre voie est aussi explorer pour sélectionner les meilleures algue possible s'agit d'utiliser les informations contenues dans le génome de certaines algues a une algue dont le génome a été séquencé c'est une algue qui n'est pas connue des lipides en revanche son génome montrait qu'elle avait tous les outils tous les acteurs nécessaires à est suffisant à faire des lipides de réserve donc on avait une petite suppositions ces cas le projet schamasch à l'idée originale de criblés sélectionner des souches d'algues des mutants d'algues avec un colorant qui ni la et on observe une fluorescence comme vous voyez sur cet écran on observe un petit comme ça très caractéristique donc des lipides neutres on a étudié quelques mutants disponibles et ces mutants mute en faisant pas dessus peut-être qui font les lipides la place et a joie a certaines joie parce que effectivement le pic était assez impressionnant et quand on a corrélé ces spectres avec de la microscopie à fluorescence la cellule était euh soixante dix ou quatre-vingt pour cent remplie vésicules de gouttelettes lipidiques elle en était pleine donc très encourageant pour pour la production de lipides avant d'obtenir un biocarburant la route est encore très longue car si le choix des micro-algue établis au laboratoire est primordial il faut encore démontrer que les souches sélectionnées sont exploitables sur le terrain optimisé pour accroître la teneur en lipides dans ces micro-organismes il faut faire une chose a deux effets antagonistes faut les stressés donc ça euh ça provoque une accumulation de lipides dans les cellules mais en même temps ça ralentit leur croissance comme à terme la production c'est la résultante de ces deux d'un optimum à trouver et on joue pour ça justement sur les paramètres de croissance pour déterminer cette optique ensuite on va utiliser cette information pour alimenter des modèles mathématiques et donc une des spécificités de ce laboratoire c'est justement d'apporter la qualité d'informations nécessaires la validation de ce modèle autre paramètre essentiel pour la modélisation concerne la composition même de l'huile qui pourra être récoltée cette analyse de la composition en lipides de notre algue on retrouve des petites quantités de cholestérol on retrouve des phospholipides qui ne sont pas exploitables directement comme le et on surtout que notre algue a accumulé de fortes quantités de triglycérides qui sont donc des lipides directement injectables par un moteur est exploitable comme biocarburants de passage dans ces trois premiers laboratoires fait déjà apparaître la complexité des recherches à mettre en oeuvre pour sélectionner une algue idéale aspect pionnier du projet apparaît aussi plus clairement avoir mis des mathématiques au centre de tout cela biologie et tout projet euh moderne va intégrer ces nouveaux dont biolay biologie moléculaire par exemple mais euh mathématiques pour mettre en équation comprendre de manière microscopique en les analysant ces systèmes biologiques et donc déduire des conditions propices à une synthèse par exemple de manière plus on utilise des émotions différentiels non linéaire des objets mathématiques assez sophistiqués mais nécessaires pour retracer évolution de d'organismes biologiques termine avoir une petite explication en fonction de l'état micro-algue en fonction de leur stocks en en vont eux produire à chaque instant suivant le le flux de photons c'est à dire l'intensité lumineuse une certaine quantité de d'huile donc ça décrit finalement euh la capacité de ces algues au cours du temps de manière dynamique a synthétiser les épines c'est la productivité en huile et c'est l'évolution de cette productivité au cours du temps en fonction des variables internes des micro-etats prenez une sorte de simulateur euh qui permet d'éviter des expériences lourde et coûteuse euh et donc au lieu de faire euh une cinquantaine d'expériences en laboratoire on peut en faire des milliers sur sur ordinateur un voyage dans le projet schamasch ne mène aussi le monde de la lumière et plus précisément celui des photos bi-réacteurs on réunit toutes les conditions nécessaires à la photosynthèse donc le processus euh dans lequel se développent les micro-organismes synthétiques donc apporte les conditions telles que températures mieux culture favorables mais également la lumière d'où le terme photo de photo bouillon acteur fini la première partie qui était la caractérisation expérimentale pour un saoûl potentiel jugé intéressant au sein du programme on a étudié le comportement croissance de la souche on a défini ces optimum de croissance en terme de lumière aussi en terme de milieu utiliser pour atteindre des hautes concentrations on a aussi fini donc la phase la production de lépine qui est la recherche de protocole pour cette souche là il faut savoir qu'il existe un grand nombre d'un potentiel intéressant pour les productions de lipides elle est trop vite dans le choix des souches risquent de nous faire passer de d'optimum de de souche idéale donc les modèles sont développés sur petits réacteurs niveau du ensuite on a besoin d'une étape de validation échelle supérieure ce qu'on l'extrapolation est tout l'du réacteur de cent litres contraint de concevoir actuellement nous permettront de valider nos modèles d'extrapolation sur petits réacteurs qui sont validés à cet étape plat après on pourra passer à l'échelle au-dessus sans forcément avoir un rôle validé le modèle montré qu'c'était capable de passer de un litre qui a déjà un passage important en terme de mieux rectum simultanément à tous ces travaux de recherche le schamasch doit aussi mettre au point des procédés pour concentrer les algues dans leurs milliers puis pour en l'huile tout en respectant l'environnement domaines d'activité et le trait de solution aqueuse par séparation membrane et l'extraction de bowling bio molécule active ou fonctionnelle issue de la ressource végétales le cadre de schamasch nous étudiants la possibilité de concentrer la biomasse abgal en utilisant les techniques c'est pratiquement brader la des algues est très faible dans ce milieu c'est inférieur à gramme par litre et par type de procédé nous pouvons espérer concentrer cette biomasse abgal beaucoup important ce qui permettra par la suite et en faisant une opération supplémentaire d'obtenir la biomasse abgal sèche précédée ensuite à l'extraction des lui le mettait en avant une technique très premier l'utilisation du cio d'hyper critique super critique c'est du cio deux sous pression et sous certaines conditions températures c'est un nous avons ce procédé parce que c'est un procédé propre qui n'émet aucun rejet et qui ne nécessite pas l'usage de solvants organiques nous avons mené une campagne expérimental au laboratoire et nous avons obtenu des rendements maximaux dans des conditions opératoires tout à fait envisageable nous projetons de travailler sur des ex tracteurs de plus gros volumes quelques kilos de micro-algue alors que jusqu'à maintenant nous avons travaillé sur quelques grammes intégration de toutes ces recherches définit vérifier valider dans le projet schamasch nécessite encore la prise en compte impérative d'un paramètre la qualité du carburant existe les spécifications nécessaires aux produits pétroliers alors substituts homologués je qu'on peut suivre mais dans le cas de produits vraiment typés comme des micro-algue il y a d'autres méthodes nous standards si vous voulez euh qu'il faut utiliser pour arriver à déterminer les qualités carburant en tout cas les z les non qualité on peut travailler même avec une très faible quantité et en particulier l'observation de l'évaporation de la formation de dépôts s'il faut pouvoir grasse ce est pas pour l'éducation c'est très riche en enseignements et en comparatif avec les autres huiles végétales qu'on connaît bien comme si tous les indicateurs sont au vert à ce moment là on passera aux essais moteurs là il nous faudra plusieurs litres quand même qui nous permettront d'avoir consommation rendement puissance émission à l'échappements enfin tout ce qui est normalisé euh qui nous permettra vraiment conclure et c'est un bon carburant alors il y a encore des choses à améliorer l'aura compris obtenir un biocarburant à partir de micro-algue ne sera pas une mince affaire il faudra encore mener des recherches pendant quelques années pour que ces solutions puissent devenir économiquement compétitive et voir le jour à l'échelle industrielle l'idée d'avoir rassemblé les meilleurs spécialistes dans les différents maillons de la chaîne de production d'huile à partir d'algues a déjà permis au projet de générer de l'expertise et surtout une forte crédibilité dans l'etat de nen aller-retour entre eux les modélisation l'mathématique des modèles l'expertise des biologistes et les expériences en biologie on avance fondamentalement sur la sur connaissance
Les meilleurs capteurs solaires au monde se trouvent peut-être sous l'eau Ce sont les micro-algues Ces organismes photosynthétiques microscopiques sont non seulement capables de produire plus de la moitié des l'oxygène de notre planète mais ils peuvent aussi biosynthétiser des sucres ou des lipides soit naturellement soit de façon accrue sous certaines conditions de stress physiologique << Comme type de stress on peut carencer ces organismes en un élément nutritif Par exemple le nitrate c'est une ressource qu'elles exploitent naturellement dans l'eau qu'elles puisent dans l'eau Si on les affame en quelque sorte en cette ressource c'est un stress c'est pour ça qu'on appelle un stress donc on on appelle ça aussi un stress parce qu'on va provoquer une dérégulation du métabolisme qui va conduire à une accumulation excessive de lipides >> Partant de cette idée des chercheurs se sont demandé si la modélisation de ces phénomènes de production des lipides chez les microalgues ne pourrait pas devenir un enjeu de recherche aussi important que surprenant << Nous travaillons en collaboration avec le laboratoire d'océanographie de Villefranche depuis plus de quinze ans sur des microalgues J'ai moi-même fait ma thèse sur la modélisation de cellule phytoplanctoniques sous l'effet de stress en azote qui sont des conditions je le savais pas à l'époque mais de production de lipides Par ailleurs nous travaillons également sur des systèmes de production de bio-énergie - méthanisation production de méthane - et l'idée de croiser ces deux thématiques microalgues bio-énergie est apparue relativement naturellement >>
Et ainsi est née en 2005 l'idée de combiner les compétences de différents laboratoires et instituts de recherche pour lancer un programme de production de production de biocarburants à partir de microalgues
Ce sera le projet SHAMASH et il sera piloté par l'INRIA
<< Un des apports de l'INRIA euh c'est de faire de la modélisation c'est à dire de quantifier des phénomènes de quantifier des flux
Et donc l'INRIA a une vision très intégrative justement depuis la petite échelle - l'échelle de la cellule - jusqu'à l'échelle de la production à grande échelle
On est capables de prédire des flux euh à différents niveaux de prédire des coûts et euh à ce titre donc l'INRIA apporte cette compétence >>
L'originalité du projet vient de cette intégration car il ne s'agit pas uniquement d'annoncer et de prouver qu'on peut obtenir un biocarburant à partir de microalgues
L'objectif ici est de sélectionner des souches à forte productivité en lipides par la connaissance de leur écophysiologie ou encore par l'utilisation de la génomique
L'objectif est de réussir à cultiver ces microalgues en optimisant l'utilisation des la lumière solaire par des photobioréacteurs objectif c'est encore de préconiser des techniques d'extraction de l'huile de micro-algue qui permettent d'obtenir un bon rendement tout en étant totalement respectueux de l'environnement objectif enfin c'est de réussir à produire un biocarburant compétitif par rapport aux autres filières existantes comme le colza ou le tournesol bien comprendre tous ces enjeux voyage dans le projet schamasch commence dans le monde de l'expertise eco physiologique qui est une des voies retenues pour sélectionner les algues et les plus aptes à produire des lipides il est évident qu'il faut déjà euh choisir une micro-algue cultivable on pourrait euh une algue de laboratoire extraordinaire qu'on ne pourrait pas mettre dans des dans des volumes compatibles avec notre but qui est quand même carburant euh un carburant liquide donc ça c'est un des premiers points après y il a des points qui sont très très importants qui vont être euh leur capacité à faire de l'huile dans quelles circonstances que ces alpes peuvent être cultivées en grandes concentrations parce elles qu'sont faciles à centrifugeuses consentant derrière la spécialité chez nous ce sont même les croire crois le à peu près dans tous les sortes de volumes dans les systèmes de culture qui vont être continue ou discontinue on est donc capable de d'offrir au projet lui-même la matière première qui avait pris son étoile on est parti au départ d'une cinquantaine de micros à une de possibilités mais on croirait on est arrivé au à et fur mesure des discussions à une dizaine nous avons fini par décider de mettre l'accent sur certaines laboratoire censé donner cette décision nous donnons des informations nous apportons de la donnée qui fait que le comité de pilotage schamasch prend des décisions et de se focaliser ou de mettre l'accent sur une algue ou une autre en fonction des critères que je vous ai donné une autre voie est aussi explorer pour sélectionner les meilleures algue possible s'agit d'utiliser les informations contenues dans le génome de certaines algues a une algue dont le génome a été séquencé c'est une algue qui n'est pas connue des lipides en revanche son génome montrait qu'elle avait tous les outils tous les acteurs nécessaires à est suffisant à faire des lipides de réserve donc on avait une petite suppositions ces cas le projet schamasch à l'idée originale de criblés sélectionner des souches d'algues des mutants d'algues avec un colorant qui ni la et on observe une fluorescence comme vous voyez sur cet écran on observe un petit comme ça très caractéristique donc des lipides neutres on a étudié quelques mutants disponibles et ces mutants mute en faisant pas dessus peut-être qui font les lipides la place et a joie a certaines joie parce que effectivement le pic était assez impressionnant et quand on a corrélé ces spectres avec de la microscopie à fluorescence la cellule était euh soixante dix ou quatre-vingt pour cent remplie vésicules de gouttelettes lipidiques elle en était pleine donc très encourageant pour pour la production de lipides avant d'obtenir un biocarburant la route est encore très longue car si le choix des micro-algue établis au laboratoire est primordial il faut encore démontrer que les souches sélectionnées sont exploitables sur le terrain optimisé pour accroître la teneur en lipides dans ces micro-organismes il faut faire une chose a deux effets antagonistes faut les stressés donc ça euh ça provoque une accumulation de lipides dans les cellules mais en même temps ça ralentit leur croissance comme à terme la production c'est la résultante de ces deux d'un optimum à trouver et on joue pour ça justement sur les paramètres de croissance pour déterminer cette optique ensuite on va utiliser cette information pour alimenter des modèles mathématiques et donc une des spécificités de ce laboratoire c'est justement d'apporter la qualité d'informations nécessaires la validation de ce modèle autre paramètre essentiel pour la modélisation concerne la composition même de l'huile qui pourra être récoltée cette analyse de la composition en lipides de notre algue on retrouve des petites quantités de cholestérol on retrouve des phospholipides qui ne sont pas exploitables directement comme le et on surtout que notre algue a accumulé de fortes quantités de triglycérides qui sont donc des lipides directement injectables par un moteur est exploitable comme biocarburants de passage dans ces trois premiers laboratoires fait déjà apparaître la complexité des recherches à mettre en oeuvre pour sélectionner une algue idéale aspect pionnier du projet apparaît aussi plus clairement avoir mis des mathématiques au centre de tout cela biologie et tout projet euh moderne va intégrer ces nouveaux dont biolay biologie moléculaire par exemple mais euh mathématiques pour mettre en équation comprendre de manière microscopique en les analysant ces systèmes biologiques et donc déduire des conditions propices à une synthèse par exemple de manière plus on utilise des émotions différentiels non linéaire des objets mathématiques assez sophistiqués mais nécessaires pour retracer évolution de d'organismes biologiques termine avoir une petite explication en fonction de l'état micro-algue en fonction de leur stocks en en vont eux produire à chaque instant suivant le le flux de photons c'est à dire l'intensité lumineuse une certaine quantité de d'huile donc ça décrit finalement euh la capacité de ces algues au cours du temps de manière dynamique a synthétiser les épines c'est la productivité en huile et c'est l'évolution de cette productivité au cours du temps en fonction des variables internes des micro-etats prenez une sorte de simulateur euh qui permet d'éviter des expériences lourde et coûteuse euh et donc au lieu de faire euh une cinquantaine d'expériences en laboratoire on peut en faire des milliers sur sur ordinateur un voyage dans le projet schamasch ne mène aussi le monde de la lumière et plus précisément celui des photos bi-réacteurs on réunit toutes les conditions nécessaires à la photosynthèse donc le processus euh dans lequel se développent les micro-organismes synthétiques donc apporte les conditions telles que températures mieux culture favorables mais également la lumière d'où le terme photo de photo bouillon acteur fini la première partie qui était la caractérisation expérimentale pour un saoûl potentiel jugé intéressant au sein du programme on a étudié le comportement croissance de la souche on a défini ces optimum de croissance en terme de lumière aussi en terme de milieu utiliser pour atteindre des hautes concentrations on a aussi fini donc la phase la production de lépine qui est la recherche de protocole pour cette souche là il faut savoir qu'il existe un grand nombre d'un potentiel intéressant pour les productions de lipides elle est trop vite dans le choix des souches risquent de nous faire passer de d'optimum de de souche idéale donc les modèles sont développés sur petits réacteurs niveau du ensuite on a besoin d'une étape de validation échelle supérieure ce qu'on l'extrapolation est tout l'du réacteur de cent litres contraint de concevoir actuellement nous permettront de valider nos modèles d'extrapolation sur petits réacteurs qui sont validés à cet étape plat après on pourra passer à l'échelle au-dessus sans forcément avoir un rôle validé le modèle montré qu'c'était capable de passer de un litre qui a déjà un passage important en terme de mieux rectum simultanément à tous ces travaux de recherche le schamasch doit aussi mettre au point des procédés pour concentrer les algues dans leurs milliers puis pour en l'huile tout en respectant l'environnement domaines d'activité et le trait de solution aqueuse par séparation membrane et l'extraction de bowling bio molécule active ou fonctionnelle issue de la ressource végétales le cadre de schamasch nous étudiants la possibilité de concentrer la biomasse abgal en utilisant les techniques c'est pratiquement brader la des algues est très faible dans ce milieu c'est inférieur à gramme par litre et par type de procédé nous pouvons espérer concentrer cette biomasse abgal beaucoup important ce qui permettra par la suite et en faisant une opération supplémentaire d'obtenir la biomasse abgal sèche précédée ensuite à l'extraction des lui le mettait en avant une technique très premier l'utilisation du cio d'hyper critique super critique c'est du cio deux sous pression et sous certaines conditions températures c'est un nous avons ce procédé parce que c'est un procédé propre qui n'émet aucun rejet et qui ne nécessite pas l'usage de solvants organiques nous avons mené une campagne expérimental au laboratoire et nous avons obtenu des rendements maximaux dans des conditions opératoires tout à fait envisageable nous projetons de travailler sur des ex tracteurs de plus gros volumes quelques kilos de micro-algue alors que jusqu'à maintenant nous avons travaillé sur quelques grammes intégration de toutes ces recherches définit vérifier valider dans le projet schamasch nécessite encore la prise en compte impérative d'un paramètre la qualité du carburant existe les spécifications nécessaires aux produits pétroliers alors substituts homologués je qu'on peut suivre mais dans le cas de produits vraiment typés comme des micro-algue il y a d'autres méthodes nous standards si vous voulez euh qu'il faut utiliser pour arriver à déterminer les qualités carburant en tout cas les z les non qualité on peut travailler même avec une très faible quantité et en particulier l'observation de l'évaporation de la formation de dépôts s'il faut pouvoir grasse ce est pas pour l'éducation c'est très riche en enseignements et en comparatif avec les autres huiles végétales qu'on connaît bien comme si tous les indicateurs sont au vert à ce moment là on passera aux essais moteurs là il nous faudra plusieurs litres quand même qui nous permettront d'avoir consommation rendement puissance émission à l'échappements enfin tout ce qui est normalisé euh qui nous permettra vraiment conclure et c'est un bon carburant alors il y a encore des choses à améliorer l'aura compris obtenir un biocarburant à partir de micro-algue ne sera pas une mince affaire il faudra encore mener des recherches pendant quelques années pour que ces solutions puissent devenir économiquement compétitive et voir le jour à l'échelle industrielle l'idée d'avoir rassemblé les meilleurs spécialistes dans les différents maillons de la chaîne de production d'huile à partir d'algues a déjà permis au projet de générer de l'expertise et surtout une forte crédibilité dans l'etat de nen aller-retour entre eux les modélisation l'mathématique des modèles l'expertise des biologistes et les expériences en biologie on avance fondamentalement sur la sur connaissance
Les meilleurs capteurs solaires au monde se trouvent peut-être sous l'eau Ce sont les micro-algues Ces organismes photosynthétiques microscopiques sont non seulement capables de produire plus de la moitié des l'oxygène de notre planète mais ils peuvent aussi biosynthétiser des sucres ou des lipides soit naturellement soit de façon accrue sous certaines conditions de stress physiologique << Comme type de stress on peut carencer ces organismes en un élément nutritif Par exemple le nitrate c'est une ressource qu'elles exploitent naturellement dans l'eau qu'elles puisent dans l'eau Si on les affame en quelque sorte en cette ressource c'est un stress c'est pour ça qu'on appelle un stress donc on on appelle ça aussi un stress parce qu'on va provoquer une dérégulation du métabolisme qui va conduire à une accumulation excessive de lipides >> Partant de cette idée des chercheurs se sont demandé si la modélisation de ces phénomènes de production des lipides chez les microalgues ne pourrait pas devenir un enjeu de recherche aussi important que surprenant << Nous travaillons en collaboration avec le laboratoire d'océanographie de Villefranche depuis plus de quinze ans sur des microalgues J'ai moi-même fait ma thèse sur la modélisation de cellule phytoplanctoniques sous l'effet de stress en azote qui sont des conditions je le savais pas à l'époque mais de production de lipides Par ailleurs nous travaillons également sur des systèmes de production de bio-énergie - méthanisation production de méthane - et l'idée de croiser ces deux thématiques microalgues bio-énergie est apparue relativement naturellement >>
Et ainsi est née en 2005 l'idée de combiner les compétences de différents laboratoires et instituts de recherche pour lancer un programme de production de production de biocarburants à partir de microalgues
Ce sera le projet SHAMASH et il sera piloté par l'INRIA
<< Un des apports de l'INRIA euh c'est de faire de la modélisation c'est à dire de quantifier des phénomènes de quantifier des flux
Et donc l'INRIA a une vision très intégrative justement depuis la petite échelle - l'échelle de la cellule - jusqu'à l'échelle de la production à grande échelle
On est capables de prédire des flux euh à différents niveaux de prédire des coûts et euh à ce titre donc l'INRIA apporte cette compétence >>
L'L'originalité du projet vient de cette intégration car il ne s'agit pas uniquement d'annoncer et de prouver qu'on peut obtenir un biocarburant à partir de microalgues
L'objectif ici est de sélectionner des souches à forte productivité en lipides par la connaissance de leur écophysiologie ou encore par l'utilisation de la génomique
L'objectif est de réussir à cultiver ces microalgues en optimisant l'utilisation des la lumière solaire par des photobioréacteurs objectif c'est encore de préconiser des techniques d'extraction de l'huile de micro-algue qui permettent d'obtenir un bon rendement tout en étant totalement respectueux de l'environnement objectif enfin c'est de réussir à produire un biocarburant compétitif par rapport aux autres filières existantes comme le colza ou le tournesol bien comprendre tous ces enjeux voyage dans le projet schamasch commence dans le monde de l'expertise eco physiologique qui est une des voies retenues pour sélectionner les algues et les plus aptes à produire des lipides il est évident qu'il faut déjà euh choisir une micro-algue cultivable on pourrait euh une algue de laboratoire extraordinaire qu'on ne pourrait pas mettre dans des dans des volumes compatibles avec notre but qui est quand même carburant euh un carburant liquide donc ça c'est un des premiers points après y il a des points qui sont très très importants qui vont être euh leur capacité à faire de l'huile dans quelles circonstances que ces alpes peuvent être cultivées en grandes concentrations parce elles qu'sont faciles à centrifugeuses consentant derrière la spécialité chez nous ce sont même les croire crois le à peu près dans tous les sortes de volumes dans les systèmes de culture qui vont être continue ou discontinue on est donc capable de d'offrir au projet lui-même la matière première qui avait pris son étoile on est parti au départ d'une cinquantaine de micros à une de possibilités mais on croirait on est arrivé au à et fur mesure des discussions à une dizaine nous avons fini par décider de mettre l'accent sur certaines laboratoire censé donner cette décision nous donnons des informations nous apportons de la donnée qui fait que le comité de pilotage schamasch prend des décisions et de se focaliser ou de mettre l'accent sur une algue ou une autre en fonction des critères que je vous ai donné une autre voie est aussi explorer pour sélectionner les meilleures algue possible s'agit d'utiliser les informations contenues dans le génome de certaines algues a une algue dont le génome a été séquencé c'est une algue qui n'est pas connue des lipides en revanche son génome montrait qu'elle avait tous les outils tous les acteurs nécessaires à est suffisant à faire des lipides de réserve donc on avait une petite suppositions ces cas le projet schamasch à l'idée originale de criblés sélectionner des souches d'algues des mutants d'algues avec un colorant qui ni la et on observe une fluorescence comme vous voyez sur cet écran on observe un petit comme ça très caractéristique donc des lipides neutres on a étudié quelques mutants disponibles et ces mutants mute en faisant pas dessus peut-être qui font les lipides la place et a joie a certaines joie parce que effectivement le pic était assez impressionnant et quand on a corrélé ces spectres avec de la microscopie à fluorescence la cellule était euh soixante dix ou quatre-vingt pour cent remplie vésicules de gouttelettes lipidiques elle en était pleine donc très encourageant pour pour la production de lipides avant d'obtenir un biocarburant la route est encore très longue car si le choix des micro-algue établis au laboratoire est primordial il faut encore démontrer que les souches sélectionnées sont exploitables sur le terrain optimisé pour accroître la teneur en lipides dans ces micro-organismes il faut faire une chose a deux effets antagonistes faut les stressés donc ça euh ça provoque une accumulation de lipides dans les cellules mais en même temps ça ralentit leur croissance comme à terme la production c'est la résultante de ces deux d'un optimum à trouver et on joue pour ça justement sur les paramètres de croissance pour déterminer cette optique ensuite on va utiliser cette information pour alimenter des modèles mathématiques et donc une des spécificités de ce laboratoire c'est justement d'apporter la qualité d'informations nécessaires la validation de ce modèle autre paramètre essentiel pour la modélisation concerne la composition même de l'huile qui pourra être récoltée cette analyse de la composition en lipides de notre algue on retrouve des petites quantités de cholestérol on retrouve des phospholipides qui ne sont pas exploitables directement comme le et on surtout que notre algue a accumulé de fortes quantités de triglycérides qui sont donc des lipides directement injectables par un moteur est exploitable comme biocarburants de passage dans ces trois premiers laboratoires fait déjà apparaître la complexité des recherches à mettre en oeuvre pour sélectionner une algue idéale aspect pionnier du projet apparaît aussi plus clairement avoir mis des mathématiques au centre de tout cela biologie et tout projet euh moderne va intégrer ces nouveaux dont biolay biologie moléculaire par exemple mais euh mathématiques pour mettre en équation comprendre de manière microscopique en les analysant ces systèmes biologiques et donc déduire des conditions propices à une synthèse par exemple de manière plus on utilise des émotions différentiels non linéaire des objets mathématiques assez sophistiqués mais nécessaires pour retracer évolution de d'organismes biologiques termine avoir une petite explication en fonction de l'état micro-algue en fonction de leur stocks en en vont eux produire à chaque instant suivant le le flux de photons c'est à dire l'intensité lumineuse une certaine quantité de d'huile donc ça décrit finalement euh la capacité de ces algues au cours du temps de manière dynamique a synthétiser les épines c'est la productivité en huile et c'est l'évolution de cette productivité au cours du temps en fonction des variables internes des micro-etats prenez une sorte de simulateur euh qui permet d'éviter des expériences lourde et coûteuse euh et donc au lieu de faire euh une cinquantaine d'expériences en laboratoire on peut en faire des milliers sur sur ordinateur un voyage dans le projet schamasch ne mène aussi le monde de la lumière et plus précisément celui des photos bi-réacteurs on réunit toutes les conditions nécessaires à la photosynthèse donc le processus euh dans lequel se développent les micro-organismes synthétiques donc apporte les conditions telles que températures mieux culture favorables mais également la lumière d'où le terme photo de photo bouillon acteur fini la première partie qui était la caractérisation expérimentale pour un saoûl potentiel jugé intéressant au sein du programme on a étudié le comportement croissance de la souche on a défini ces optimum de croissance en terme de lumière aussi en terme de milieu utiliser pour atteindre des hautes concentrations on a aussi fini donc la phase la production de lépine qui est la recherche de protocole pour cette souche là il faut savoir qu'il existe un grand nombre d'un potentiel intéressant pour les productions de lipides elle est trop vite dans le choix des souches risquent de nous faire passer de d'optimum de de souche idéale donc les modèles sont développés sur petits réacteurs niveau du ensuite on a besoin d'une étape de validation échelle supérieure ce qu'on l'extrapolation est tout l'du réacteur de cent litres contraint de concevoir actuellement nous permettront de valider nos modèles d'extrapolation sur petits réacteurs qui sont validés à cet étape plat après on pourra passer à l'échelle au-dessus sans forcément avoir un rôle validé le modèle montré qu'c'était capable de passer de un litre qui a déjà un passage important en terme de mieux rectum simultanément à tous ces travaux de recherche le schamasch doit aussi mettre au point des procédés pour concentrer les algues dans leurs milliers puis pour en l'huile tout en respectant l'environnement domaines d'activité et le trait de solution aqueuse par séparation membrane et l'extraction de bowling bio molécule active ou fonctionnelle issue de la ressource végétales le cadre de schamasch nous étudiants la possibilité de concentrer la biomasse abgal en utilisant les techniques c'est pratiquement brader la des algues est très faible dans ce milieu c'est inférieur à gramme par litre et par type de procédé nous pouvons espérer concentrer cette biomasse abgal beaucoup important ce qui permettra par la suite et en faisant une opération supplémentaire d'obtenir la biomasse abgal sèche précédée ensuite à l'extraction des lui le mettait en avant une technique très premier l'utilisation du cio d'hyper critique super critique c'est du cio deux sous pression et sous certaines conditions températures c'est un nous avons ce procédé parce que c'est un procédé propre qui n'émet aucun rejet et qui ne nécessite pas l'usage de solvants organiques nous avons mené une campagne expérimental au laboratoire et nous avons obtenu des rendements maximaux dans des conditions opératoires tout à fait envisageable nous projetons de travailler sur des ex tracteurs de plus gros volumes quelques kilos de micro-algue alors que jusqu'à maintenant nous avons travaillé sur quelques grammes intégration de toutes ces recherches définit vérifier valider dans le projet schamasch nécessite encore la prise en compte impérative d'un paramètre la qualité du carburant existe les spécifications nécessaires aux produits pétroliers alors substituts homologués je qu'on peut suivre mais dans le cas de produits vraiment typés comme des micro-algue il y a d'autres méthodes nous standards si vous voulez euh qu'il faut utiliser pour arriver à déterminer les qualités carburant en tout cas les z les non qualité on peut travailler même avec une très faible quantité et en particulier l'observation de l'évaporation de la formation de dépôts s'il faut pouvoir grasse ce est pas pour l'éducation c'est très riche en enseignements et en comparatif avec les autres huiles végétales qu'on connaît bien comme si tous les indicateurs sont au vert à ce moment là on passera aux essais moteurs là il nous faudra plusieurs litres quand même qui nous permettront d'avoir consommation rendement puissance émission à l'échappements enfin tout ce qui est normalisé euh qui nous permettra vraiment conclure et c'est un bon carburant alors il y a encore des choses à améliorer l'aura compris obtenir un biocarburant à partir de micro-algue ne sera pas une mince affaire il faudra encore mener des recherches pendant quelques années pour que ces solutions puissent devenir économiquement compétitive et voir le jour à l'échelle industrielle l'idée d'avoir rassemblé les meilleurs spécialistes dans les différents maillons de la chaîne de production d'huile à partir d'algues a déjà permis au projet de générer de l'expertise et surtout une forte crédibilité dans l'etat de nen aller-retour entre eux les modélisation l'mathématique des modèles l'expertise des biologistes et les expériences en biologie on avance fondamentalement sur la sur connaissance
Les meilleurs capteurs solaires au monde se trouvent peut-être sous l'eau Ce sont les micro-algues Ces organismes photosynthétiques microscopiques sont non seulement capables de produire plus de la moitié des l'oxygène de notre planète mais ils peuvent aussi biosynthétiser des sucres ou des lipides soit naturellement soit de façon accrue sous certaines conditions de stress physiologique << Comme type de stress on peut carencer ces organismes en un élément nutritif Par exemple le nitrate c'est une ressource qu'elles exploitent naturellement dans l'eau qu'elles puisent dans l'eau Si on les affame en quelque sorte en cette ressource c'est un stress c'est pour ça qu'on appelle un stress donc on on appelle ça aussi un stress parce qu'on va provoquer une dérégulation du métabolisme qui va conduire à une accumulation excessive de lipides >> Partant de cette idée des chercheurs se sont demandé si la modélisation de ces phénomènes de production des lipides chez les microalgues ne pourrait pas devenir un enjeu de recherche aussi important que surprenant << Nous travaillons en collaboration avec le laboratoire d'océanographie de Villefranche depuis plus de quinze ans sur des microalgues J'ai moi-même fait ma thèse sur la modélisation de cellule phytoplanctoniques sous l'effet de stress en azote qui sont des conditions je le savais pas à l'époque mais de production de lipides Par ailleurs nous travaillons également sur des systèmes de production de bio-énergie - méthanisation production de méthane - et l'idée de croiser ces deux thématiques microalgues bio-énergie est apparue relativement naturellement >>
Et ainsi est née en 2005 l'idée de combiner les compétences de différents laboratoires et instituts de recherche pour lancer un programme de production de production de biocarburants à partir de microalgues
Ce sera le projet SHAMASH et il sera piloté par l'INRIA
<< Un des apports de l'INRIA euh c'est de faire de la modélisation c'est à dire de quantifier des phénomènes de quantifier des flux
Et donc l'INRIA a une vision très intégrative justement depuis la petite échelle - l'échelle de la cellule - jusqu'à l'échelle de la production à grande échelle
On est capables de prédire des flux euh à différents niveaux de prédire des coûts et euh à ce titre donc l'INRIA apporte cette compétence >>
L'L'originalité du projet vient de cette intégration car il ne s'agit pas uniquement d'annoncer et de prouver qu'on peut obtenir un biocarburant à partir de microalgues L'objectif ici est de sélectionner des
L'objectif ici est de sélectionner des souches à forte productivité en lipides par la connaissance de leur écophysiologie ou encore par l'utilisation de la génomique
L'objectif est de réussir à cultiver ces microalgues en optimisant l'utilisation des la lumière solaire par des photobioréacteurs objectif c'est encore de préconiser des techniques d'extraction de l'huile de micro-algue qui permettent d'obtenir un bon rendement tout en étant totalement respectueux de l'environnement objectif enfin c'est de réussir à produire un biocarburant compétitif par rapport aux autres filières existantes comme le colza ou le tournesol bien comprendre tous ces enjeux voyage dans le projet schamasch commence dans le monde de l'expertise eco physiologique qui est une des voies retenues pour sélectionner les algues et les plus aptes à produire des lipides il est évident qu'il faut déjà euh choisir une micro-algue cultivable on pourrait euh une algue de laboratoire extraordinaire qu'on ne pourrait pas mettre dans des dans des volumes compatibles avec notre but qui est quand même carburant euh un carburant liquide donc ça c'est un des premiers points après y il a des points qui sont très très importants qui vont être euh leur capacité à faire de l'huile dans quelles circonstances que ces alpes peuvent être cultivées en grandes concentrations parce elles qu'sont faciles à centrifugeuses consentant derrière la spécialité chez nous ce sont même les croire crois le à peu près dans tous les sortes de volumes dans les systèmes de culture qui vont être continue ou discontinue on est donc capable de d'offrir au projet lui-même la matière première qui avait pris son étoile on est parti au départ d'une cinquantaine de micros à une de possibilités mais on croirait on est arrivé au à et fur mesure des discussions à une dizaine nous avons fini par décider de mettre l'accent sur certaines laboratoire censé donner cette décision nous donnons des informations nous apportons de la donnée qui fait que le comité de pilotage schamasch prend des décisions et de se focaliser ou de mettre l'accent sur une algue ou une autre en fonction des critères que je vous ai donné une autre voie est aussi explorer pour sélectionner les meilleures algue possible s'agit d'utiliser les informations contenues dans le génome de certaines algues a une algue dont le génome a été séquencé c'est une algue qui n'est pas connue des lipides en revanche son génome montrait qu'elle avait tous les outils tous les acteurs nécessaires à est suffisant à faire des lipides de réserve donc on avait une petite suppositions ces cas le projet schamasch à l'idée originale de criblés sélectionner des souches d'algues des mutants d'algues avec un colorant qui ni la et on observe une fluorescence comme vous voyez sur cet écran on observe un petit comme ça très caractéristique donc des lipides neutres on a étudié quelques mutants disponibles et ces mutants mute en faisant pas dessus peut-être qui font les lipides la place et a joie a certaines joie parce que effectivement le pic était assez impressionnant et quand on a corrélé ces spectres avec de la microscopie à fluorescence la cellule était euh soixante dix ou quatre-vingt pour cent remplie vésicules de gouttelettes lipidiques elle en était pleine donc très encourageant pour pour la production de lipides avant d'obtenir un biocarburant la route est encore très longue car si le choix des micro-algue établis au laboratoire est primordial il faut encore démontrer que les souches sélectionnées sont exploitables sur le terrain optimisé pour accroître la teneur en lipides dans ces micro-organismes il faut faire une chose a deux effets antagonistes faut les stressés donc ça euh ça provoque une accumulation de lipides dans les cellules mais en même temps ça ralentit leur croissance comme à terme la production c'est la résultante de ces deux d'un optimum à trouver et on joue pour ça justement sur les paramètres de croissance pour déterminer cette optique ensuite on va utiliser cette information pour alimenter des modèles mathématiques et donc une des spécificités de ce laboratoire c'est justement d'apporter la qualité d'informations nécessaires la validation de ce modèle autre paramètre essentiel pour la modélisation concerne la composition même de l'huile qui pourra être récoltée cette analyse de la composition en lipides de notre algue on retrouve des petites quantités de cholestérol on retrouve des phospholipides qui ne sont pas exploitables directement comme le et on surtout que notre algue a accumulé de fortes quantités de triglycérides qui sont donc des lipides directement injectables par un moteur est exploitable comme biocarburants de passage dans ces trois premiers laboratoires fait déjà apparaître la complexité des recherches à mettre en oeuvre pour sélectionner une algue idéale aspect pionnier du projet apparaît aussi plus clairement avoir mis des mathématiques au centre de tout cela biologie et tout projet euh moderne va intégrer ces nouveaux dont biolay biologie moléculaire par exemple mais euh mathématiques pour mettre en équation comprendre de manière microscopique en les analysant ces systèmes biologiques et donc déduire des conditions propices à une synthèse par exemple de manière plus on utilise des émotions différentiels non linéaire des objets mathématiques assez sophistiqués mais nécessaires pour retracer évolution de d'organismes biologiques termine avoir une petite explication en fonction de l'état micro-algue en fonction de leur stocks en en vont eux produire à chaque instant suivant le le flux de photons c'est à dire l'intensité lumineuse une certaine quantité de d'huile donc ça décrit finalement euh la capacité de ces algues au cours du temps de manière dynamique a synthétiser les épines c'est la productivité en huile et c'est l'évolution de cette productivité au cours du temps en fonction des variables internes des micro-etats prenez une sorte de simulateur euh qui permet d'éviter des expériences lourde et coûteuse euh et donc au lieu de faire euh une cinquantaine d'expériences en laboratoire on peut en faire des milliers sur sur ordinateur un voyage dans le projet schamasch ne mène aussi le monde de la lumière et plus précisément celui des photos bi-réacteurs on réunit toutes les conditions nécessaires à la photosynthèse donc le processus euh dans lequel se développent les micro-organismes synthétiques donc apporte les conditions telles que températures mieux culture favorables mais également la lumière d'où le terme photo de photo bouillon acteur fini la première partie qui était la caractérisation expérimentale pour un saoûl potentiel jugé intéressant au sein du programme on a étudié le comportement croissance de la souche on a défini ces optimum de croissance en terme de lumière aussi en terme de milieu utiliser pour atteindre des hautes concentrations on a aussi fini donc la phase la production de lépine qui est la recherche de protocole pour cette souche là il faut savoir qu'il existe un grand nombre d'un potentiel intéressant pour les productions de lipides elle est trop vite dans le choix des souches risquent de nous faire passer de d'optimum de de souche idéale donc les modèles sont développés sur petits réacteurs niveau du ensuite on a besoin d'une étape de validation échelle supérieure ce qu'on l'extrapolation est tout l'du réacteur de cent litres contraint de concevoir actuellement nous permettront de valider nos modèles d'extrapolation sur petits réacteurs qui sont validés à cet étape plat après on pourra passer à l'échelle au-dessus sans forcément avoir un rôle validé le modèle montré qu'c'était capable de passer de un litre qui a déjà un passage important en terme de mieux rectum simultanément à tous ces travaux de recherche le schamasch doit aussi mettre au point des procédés pour concentrer les algues dans leurs milliers puis pour en l'huile tout en respectant l'environnement domaines d'activité et le trait de solution aqueuse par séparation membrane et l'extraction de bowling bio molécule active ou fonctionnelle issue de la ressource végétales le cadre de schamasch nous étudiants la possibilité de concentrer la biomasse abgal en utilisant les techniques c'est pratiquement brader la des algues est très faible dans ce milieu c'est inférieur à gramme par litre et par type de procédé nous pouvons espérer concentrer cette biomasse abgal beaucoup important ce qui permettra par la suite et en faisant une opération supplémentaire d'obtenir la biomasse abgal sèche précédée ensuite à l'extraction des lui le mettait en avant une technique très premier l'utilisation du cio d'hyper critique super critique c'est du cio deux sous pression et sous certaines conditions températures c'est un nous avons ce procédé parce que c'est un procédé propre qui n'émet aucun rejet et qui ne nécessite pas l'usage de solvants organiques nous avons mené une campagne expérimental au laboratoire et nous avons obtenu des rendements maximaux dans des conditions opératoires tout à fait envisageable nous projetons de travailler sur des ex tracteurs de plus gros volumes quelques kilos de micro-algue alors que jusqu'à maintenant nous avons travaillé sur quelques grammes intégration de toutes ces recherches définit vérifier valider dans le projet schamasch nécessite encore la prise en compte impérative d'un paramètre la qualité du carburant existe les spécifications nécessaires aux produits pétroliers alors substituts homologués je qu'on peut suivre mais dans le cas de produits vraiment typés comme des micro-algue il y a d'autres méthodes nous standards si vous voulez euh qu'il faut utiliser pour arriver à déterminer les qualités carburant en tout cas les z les non qualité on peut travailler même avec une très faible quantité et en particulier l'observation de l'évaporation de la formation de dépôts s'il faut pouvoir grasse ce est pas pour l'éducation c'est très riche en enseignements et en comparatif avec les autres huiles végétales qu'on connaît bien comme si tous les indicateurs sont au vert à ce moment là on passera aux essais moteurs là il nous faudra plusieurs litres quand même qui nous permettront d'avoir consommation rendement puissance émission à l'échappements enfin tout ce qui est normalisé euh qui nous permettra vraiment conclure et c'est un bon carburant alors il y a encore des choses à améliorer l'aura compris obtenir un biocarburant à partir de micro-algue ne sera pas une mince affaire il faudra encore mener des recherches pendant quelques années pour que ces solutions puissent devenir économiquement compétitive et voir le jour à l'échelle industrielle l'idée d'avoir rassemblé les meilleurs spécialistes dans les différents maillons de la chaîne de production d'huile à partir d'algues a déjà permis au projet de générer de l'expertise et surtout une forte crédibilité dans l'etat de nen aller-retour entre eux les modélisation l'mathématique des modèles l'expertise des biologistes et les expériences en biologie on avance fondamentalement sur la sur connaissance
Les meilleurs capteurs solaires au monde se trouvent peut-être sous l'eau Ce sont les micro-algues Ces organismes photosynthétiques microscopiques sont non seulement capables de produire plus de la moitié des l'oxygène de notre planète mais ils peuvent aussi biosynthétiser des sucres ou des lipides soit naturellement soit de façon accrue sous certaines conditions de stress physiologique << Comme type de stress on peut carencer ces organismes en un élément nutritif Par exemple le nitrate c'est une ressource qu'elles exploitent naturellement dans l'eau qu'elles puisent dans l'eau Si on les affame en quelque sorte en cette ressource c'est un stress c'est pour ça qu'on appelle un stress donc on on appelle ça aussi un stress parce qu'on va provoquer une dérégulation du métabolisme qui va conduire à une accumulation excessive de lipides >> Partant de cette idée des chercheurs se sont demandé si la modélisation de ces phénomènes de production des lipides chez les microalgues ne pourrait pas devenir un enjeu de recherche aussi important que surprenant << Nous travaillons en collaboration avec le laboratoire d'océanographie de Villefranche depuis plus de quinze ans sur des microalgues J'ai moi-même fait ma thèse sur la modélisation de cellule phytoplanctoniques sous l'effet de stress en azote qui sont des conditions je le savais pas à l'époque mais de production de lipides Par ailleurs nous travaillons également sur des systèmes de production de bio-énergie - méthanisation production de méthane - et l'idée de croiser ces deux thématiques microalgues bio-énergie est apparue relativement naturellement >>
Et ainsi est née en 2005 l'idée de combiner les compétences de différents laboratoires et instituts de recherche pour lancer un programme de production de production de biocarburants à partir de microalgues
Ce sera le projet SHAMASH et il sera piloté par l'INRIA
<< Un des apports de l'INRIA euh c'est de faire de la modélisation c'est à dire de quantifier des phénomènes de quantifier des flux
Et donc l'INRIA a une vision très intégrative justement depuis la petite échelle - l'échelle de la cellule - jusqu'à l'échelle de la production à grande échelle
On est capables de prédire des flux euh à différents niveaux de prédire des coûts et euh à ce titre donc l'INRIA apporte cette compétence >>
L'L'originalité du projet vient de cette intégration car il ne s'agit pas uniquement d'annoncer et de prouver qu'on peut obtenir un biocarburant à partir de microalgues L'objectif ici est de sélectionner des
L'des souches à forte productivité en lipides par la connaissance de leur écophysiologie ou encore par l'utilisation de la génomique
L'objectif est de réussir à cultiver ces microalgues en optimisant l'utilisation des la lumière solaire par des photobioréacteurs objectif c'est encore de préconiser des techniques d'extraction de l'huile de micro-algue qui permettent d'obtenir un bon rendement tout en étant totalement respectueux de l'environnement objectif enfin c'est de réussir à produire un biocarburant compétitif par rapport aux autres filières existantes comme le colza ou le tournesol bien comprendre tous ces enjeux voyage dans le projet schamasch commence dans le monde de l'expertise eco physiologique qui est une des voies retenues pour sélectionner les algues et les plus aptes à produire des lipides il est évident qu'il faut déjà euh choisir une micro-algue cultivable on pourrait euh une algue de laboratoire extraordinaire qu'on ne pourrait pas mettre dans des dans des volumes compatibles avec notre but qui est quand même carburant euh un carburant liquide donc ça c'est un des premiers points après y il a des points qui sont très très importants qui vont être euh leur capacité à faire de l'huile dans quelles circonstances que ces alpes peuvent être cultivées en grandes concentrations parce elles qu'sont faciles à centrifugeuses consentant derrière la spécialité chez nous ce sont même les croire crois le à peu près dans tous les sortes de volumes dans les systèmes de culture qui vont être continue ou discontinue on est donc capable de d'offrir au projet lui-même la matière première qui avait pris son étoile on est parti au départ d'une cinquantaine de micros à une de possibilités mais on croirait on est arrivé au à et fur mesure des discussions à une dizaine nous avons fini par décider de mettre l'accent sur certaines laboratoire censé donner cette décision nous donnons des informations nous apportons de la donnée qui fait que le comité de pilotage schamasch prend des décisions et de se focaliser ou de mettre l'accent sur une algue ou une autre en fonction des critères que je vous ai donné une autre voie est aussi explorer pour sélectionner les meilleures algue possible s'agit d'utiliser les informations contenues dans le génome de certaines algues a une algue dont le génome a été séquencé c'est une algue qui n'est pas connue des lipides en revanche son génome montrait qu'elle avait tous les outils tous les acteurs nécessaires à est suffisant à faire des lipides de réserve donc on avait une petite suppositions ces cas le projet schamasch à l'idée originale de criblés sélectionner des souches d'algues des mutants d'algues avec un colorant qui ni la et on observe une fluorescence comme vous voyez sur cet écran on observe un petit comme ça très caractéristique donc des lipides neutres on a étudié quelques mutants disponibles et ces mutants mute en faisant pas dessus peut-être qui font les lipides la place et a joie a certaines joie parce que effectivement le pic était assez impressionnant et quand on a corrélé ces spectres avec de la microscopie à fluorescence la cellule était euh soixante dix ou quatre-vingt pour cent remplie vésicules de gouttelettes lipidiques elle en était pleine donc très encourageant pour pour la production de lipides avant d'obtenir un biocarburant la route est encore très longue car si le choix des micro-algue établis au laboratoire est primordial il faut encore démontrer que les souches sélectionnées sont exploitables sur le terrain optimisé pour accroître la teneur en lipides dans ces micro-organismes il faut faire une chose a deux effets antagonistes faut les stressés donc ça euh ça provoque une accumulation de lipides dans les cellules mais en même temps ça ralentit leur croissance comme à terme la production c'est la résultante de ces deux d'un optimum à trouver et on joue pour ça justement sur les paramètres de croissance pour déterminer cette optique ensuite on va utiliser cette information pour alimenter des modèles mathématiques et donc une des spécificités de ce laboratoire c'est justement d'apporter la qualité d'informations nécessaires la validation de ce modèle autre paramètre essentiel pour la modélisation concerne la composition même de l'huile qui pourra être récoltée cette analyse de la composition en lipides de notre algue on retrouve des petites quantités de cholestérol on retrouve des phospholipides qui ne sont pas exploitables directement comme le et on surtout que notre algue a accumulé de fortes quantités de triglycérides qui sont donc des lipides directement injectables par un moteur est exploitable comme biocarburants de passage dans ces trois premiers laboratoires fait déjà apparaître la complexité des recherches à mettre en oeuvre pour sélectionner une algue idéale aspect pionnier du projet apparaît aussi plus clairement avoir mis des mathématiques au centre de tout cela biologie et tout projet euh moderne va intégrer ces nouveaux dont biolay biologie moléculaire par exemple mais euh mathématiques pour mettre en équation comprendre de manière microscopique en les analysant ces systèmes biologiques et donc déduire des conditions propices à une synthèse par exemple de manière plus on utilise des émotions différentiels non linéaire des objets mathématiques assez sophistiqués mais nécessaires pour retracer évolution de d'organismes biologiques termine avoir une petite explication en fonction de l'état micro-algue en fonction de leur stocks en en vont eux produire à chaque instant suivant le le flux de photons c'est à dire l'intensité lumineuse une certaine quantité de d'huile donc ça décrit finalement euh la capacité de ces algues au cours du temps de manière dynamique a synthétiser les épines c'est la productivité en huile et c'est l'évolution de cette productivité au cours du temps en fonction des variables internes des micro-etats prenez une sorte de simulateur euh qui permet d'éviter des expériences lourde et coûteuse euh et donc au lieu de faire euh une cinquantaine d'expériences en laboratoire on peut en faire des milliers sur sur ordinateur un voyage dans le projet schamasch ne mène aussi le monde de la lumière et plus précisément celui des photos bi-réacteurs on réunit toutes les conditions nécessaires à la photosynthèse donc le processus euh dans lequel se développent les micro-organismes synthétiques donc apporte les conditions telles que températures mieux culture favorables mais également la lumière d'où le terme photo de photo bouillon acteur fini la première partie qui était la caractérisation expérimentale pour un saoûl potentiel jugé intéressant au sein du programme on a étudié le comportement croissance de la souche on a défini ces optimum de croissance en terme de lumière aussi en terme de milieu utiliser pour atteindre des hautes concentrations on a aussi fini donc la phase la production de lépine qui est la recherche de protocole pour cette souche là il faut savoir qu'il existe un grand nombre d'un potentiel intéressant pour les productions de lipides elle est trop vite dans le choix des souches risquent de nous faire passer de d'optimum de de souche idéale donc les modèles sont développés sur petits réacteurs niveau du ensuite on a besoin d'une étape de validation échelle supérieure ce qu'on l'extrapolation est tout l'du réacteur de cent litres contraint de concevoir actuellement nous permettront de valider nos modèles d'extrapolation sur petits réacteurs qui sont validés à cet étape plat après on pourra passer à l'échelle au-dessus sans forcément avoir un rôle validé le modèle montré qu'c'était capable de passer de un litre qui a déjà un passage important en terme de mieux rectum simultanément à tous ces travaux de recherche le schamasch doit aussi mettre au point des procédés pour concentrer les algues dans leurs milliers puis pour en l'huile tout en respectant l'environnement domaines d'activité et le trait de solution aqueuse par séparation membrane et l'extraction de bowling bio molécule active ou fonctionnelle issue de la ressource végétales le cadre de schamasch nous étudiants la possibilité de concentrer la biomasse abgal en utilisant les techniques c'est pratiquement brader la des algues est très faible dans ce milieu c'est inférieur à gramme par litre et par type de procédé nous pouvons espérer concentrer cette biomasse abgal beaucoup important ce qui permettra par la suite et en faisant une opération supplémentaire d'obtenir la biomasse abgal sèche précédée ensuite à l'extraction des lui le mettait en avant une technique très premier l'utilisation du cio d'hyper critique super critique c'est du cio deux sous pression et sous certaines conditions températures c'est un nous avons ce procédé parce que c'est un procédé propre qui n'émet aucun rejet et qui ne nécessite pas l'usage de solvants organiques nous avons mené une campagne expérimental au laboratoire et nous avons obtenu des rendements maximaux dans des conditions opératoires tout à fait envisageable nous projetons de travailler sur des ex tracteurs de plus gros volumes quelques kilos de micro-algue alors que jusqu'à maintenant nous avons travaillé sur quelques grammes intégration de toutes ces recherches définit vérifier valider dans le projet schamasch nécessite encore la prise en compte impérative d'un paramètre la qualité du carburant existe les spécifications nécessaires aux produits pétroliers alors substituts homologués je qu'on peut suivre mais dans le cas de produits vraiment typés comme des micro-algue il y a d'autres méthodes nous standards si vous voulez euh qu'il faut utiliser pour arriver à déterminer les qualités carburant en tout cas les z les non qualité on peut travailler même avec une très faible quantité et en particulier l'observation de l'évaporation de la formation de dépôts s'il faut pouvoir grasse ce est pas pour l'éducation c'est très riche en enseignements et en comparatif avec les autres huiles végétales qu'on connaît bien comme si tous les indicateurs sont au vert à ce moment là on passera aux essais moteurs là il nous faudra plusieurs litres quand même qui nous permettront d'avoir consommation rendement puissance émission à l'échappements enfin tout ce qui est normalisé euh qui nous permettra vraiment conclure et c'est un bon carburant alors il y a encore des choses à améliorer l'aura compris obtenir un biocarburant à partir de micro-algue ne sera pas une mince affaire il faudra encore mener des recherches pendant quelques années pour que ces solutions puissent devenir économiquement compétitive et voir le jour à l'échelle industrielle l'idée d'avoir rassemblé les meilleurs spécialistes dans les différents maillons de la chaîne de production d'huile à partir d'algues a déjà permis au projet de générer de l'expertise et surtout une forte crédibilité dans l'etat de nen aller-retour entre eux les modélisation l'mathématique des modèles l'expertise des biologistes et les expériences en biologie on avance fondamentalement sur la sur connaissance
Les meilleurs capteurs solaires au monde se trouvent peut-être sous l'eau Ce sont les micro-algues Ces organismes photosynthétiques microscopiques sont non seulement capables de produire plus de la moitié des l'oxygène de notre planète mais ils peuvent aussi biosynthétiser des sucres ou des lipides soit naturellement soit de façon accrue sous certaines conditions de stress physiologique << Comme type de stress on peut carencer ces organismes en un élément nutritif Par exemple le nitrate c'est une ressource qu'elles exploitent naturellement dans l'eau qu'elles puisent dans l'eau Si on les affame en quelque sorte en cette ressource c'est un stress c'est pour ça qu'on appelle un stress donc on on appelle ça aussi un stress parce qu'on va provoquer une dérégulation du métabolisme qui va conduire à une accumulation excessive de lipides >> Partant de cette idée des chercheurs se sont demandé si la modélisation de ces phénomènes de production des lipides chez les microalgues ne pourrait pas devenir un enjeu de recherche aussi important que surprenant << Nous travaillons en collaboration avec le laboratoire d'océanographie de Villefranche depuis plus de quinze ans sur des microalgues J'ai moi-même fait ma thèse sur la modélisation de cellule phytoplanctoniques sous l'effet de stress en azote qui sont des conditions je le savais pas à l'époque mais de production de lipides Par ailleurs nous travaillons également sur des systèmes de production de bio-énergie - méthanisation production de méthane - et l'idée de croiser ces deux thématiques microalgues bio-énergie est apparue relativement naturellement >>
Et ainsi est née en 2005 l'idée de combiner les compétences de différents laboratoires et instituts de recherche pour lancer un programme de production de production de biocarburants à partir de microalgues
Ce sera le projet SHAMASH et il sera piloté par l'INRIA
<< Un des apports de l'INRIA euh c'est de faire de la modélisation c'est à dire de quantifier des phénomènes de quantifier des flux
Et donc l'INRIA a une vision très intégrative justement depuis la petite échelle - l'échelle de la cellule - jusqu'à l'échelle de la production à grande échelle
On est capables de prédire des flux euh à différents niveaux de prédire des coûts et euh à ce titre donc l'INRIA apporte cette compétence >>
L'L'originalité du projet vient de cette intégration car il ne s'agit pas uniquement d'annoncer et de prouver qu'on peut obtenir un biocarburant à partir de microalgues L'objectif ici est de sélectionner des
L'des souches à forte productivité en lipides par la connaissance de leur écophysiologie ou encore par l'utilisation de la génomique
L'L'objectif est de réussir à cultiver ces microalgues en optimisant l'utilisation des la lumière solaire par objectif c'est encore de préconiser des techniques d'extraction de l'huile de micro-algue qui permettent d'obtenir un bon rendement tout en étant totalement respectueux de l'environnement objectif enfin c'est de réussir à produire un biocarburant compétitif par rapport aux autres filières existantes comme le colza ou le tournesol bien comprendre tous ces enjeux voyage dans le projet schamasch commence dans le monde de l'expertise eco physiologique qui est une des voies retenues pour sélectionner les algues et les plus aptes à produire des lipides il est évident qu'il faut déjà euh choisir une micro-algue cultivable on pourrait euh une algue de laboratoire extraordinaire qu'on ne pourrait pas mettre dans des dans des volumes compatibles avec notre but qui est quand même carburant euh un carburant liquide donc ça c'est un des premiers points après y il a des points qui sont très très importants qui vont être euh leur capacité à faire de l'huile dans quelles circonstances que ces alpes peuvent être cultivées en grandes concentrations parce elles qu'sont faciles à centrifugeuses consentant derrière la spécialité chez nous ce sont même les croire crois le à peu près dans tous les sortes de volumes dans les systèmes de culture qui vont être continue ou discontinue on est donc capable de d'offrir au projet lui-même la matière première qui avait pris son étoile on est parti au départ d'une cinquantaine de micros à une de possibilités mais on croirait on est arrivé au à et fur mesure des discussions à une dizaine nous avons fini par décider de mettre l'accent sur certaines laboratoire censé donner cette décision nous donnons des informations nous apportons de la donnée qui fait que le comité de pilotage schamasch prend des décisions et de se focaliser ou de mettre l'accent sur une algue ou une autre en fonction des critères que je vous ai donné une autre voie est aussi explorer pour sélectionner les meilleures algue possible s'agit d'utiliser les informations contenues dans le génome de certaines algues a une algue dont le génome a été séquencé c'est une algue qui n'est pas connue des lipides en revanche son génome montrait qu'elle avait tous les outils tous les acteurs nécessaires à est suffisant à faire des lipides de réserve donc on avait une petite suppositions ces cas le projet schamasch à l'idée originale de criblés sélectionner des souches d'algues des mutants d'algues avec un colorant qui ni la et on observe une fluorescence comme vous voyez sur cet écran on observe un petit comme ça très caractéristique donc des lipides neutres on a étudié quelques mutants disponibles et ces mutants mute en faisant pas dessus peut-être qui font les lipides la place et a joie a certaines joie parce que effectivement le pic était assez impressionnant et quand on a corrélé ces spectres avec de la microscopie à fluorescence la cellule était euh soixante dix ou quatre-vingt pour cent remplie vésicules de gouttelettes lipidiques elle en était pleine donc très encourageant pour pour la production de lipides avant d'obtenir un biocarburant la route est encore très longue car si le choix des micro-algue établis au laboratoire est primordial il faut encore démontrer que les souches sélectionnées sont exploitables sur le terrain optimisé pour accroître la teneur en lipides dans ces micro-organismes il faut faire une chose a deux effets antagonistes faut les stressés donc ça euh ça provoque une accumulation de lipides dans les cellules mais en même temps ça ralentit leur croissance comme à terme la production c'est la résultante de ces deux d'un optimum à trouver et on joue pour ça justement sur les paramètres de croissance pour déterminer cette optique ensuite on va utiliser cette information pour alimenter des modèles mathématiques et donc une des spécificités de ce laboratoire c'est justement d'apporter la qualité d'informations nécessaires la validation de ce modèle autre paramètre essentiel pour la modélisation concerne la composition même de l'huile qui pourra être récoltée cette analyse de la composition en lipides de notre algue on retrouve des petites quantités de cholestérol on retrouve des phospholipides qui ne sont pas exploitables directement comme le et on surtout que notre algue a accumulé de fortes quantités de triglycérides qui sont donc des lipides directement injectables par un moteur est exploitable comme biocarburants de passage dans ces trois premiers laboratoires fait déjà apparaître la complexité des recherches à mettre en oeuvre pour sélectionner une algue idéale aspect pionnier du projet apparaît aussi plus clairement avoir mis des mathématiques au centre de tout cela biologie et tout projet euh moderne va intégrer ces nouveaux dont biolay biologie moléculaire par exemple mais euh mathématiques pour mettre en équation comprendre de manière microscopique en les analysant ces systèmes biologiques et donc déduire des conditions propices à une synthèse par exemple de manière plus on utilise des émotions différentiels non linéaire des objets mathématiques assez sophistiqués mais nécessaires pour retracer évolution de d'organismes biologiques termine avoir une petite explication en fonction de l'état micro-algue en fonction de leur stocks en en vont eux produire à chaque instant suivant le le flux de photons c'est à dire l'intensité lumineuse une certaine quantité de d'huile donc ça décrit finalement euh la capacité de ces algues au cours du temps de manière dynamique a synthétiser les épines c'est la productivité en huile et c'est l'évolution de cette productivité au cours du temps en fonction des variables internes des micro-etats prenez une sorte de simulateur euh qui permet d'éviter des expériences lourde et coûteuse euh et donc au lieu de faire euh une cinquantaine d'expériences en laboratoire on peut en faire des milliers sur sur ordinateur un voyage dans le projet schamasch ne mène aussi le monde de la lumière et plus précisément celui des photos bi-réacteurs on réunit toutes les conditions nécessaires à la photosynthèse donc le processus euh dans lequel se développent les micro-organismes synthétiques donc apporte les conditions telles que températures mieux culture favorables mais également la lumière d'où le terme photo de photo bouillon acteur fini la première partie qui était la caractérisation expérimentale pour un saoûl potentiel jugé intéressant au sein du programme on a étudié le comportement croissance de la souche on a défini ces optimum de croissance en terme de lumière aussi en terme de milieu utiliser pour atteindre des hautes concentrations on a aussi fini donc la phase la production de lépine qui est la recherche de protocole pour cette souche là il faut savoir qu'il existe un grand nombre d'un potentiel intéressant pour les productions de lipides elle est trop vite dans le choix des souches risquent de nous faire passer de d'optimum de de souche idéale donc les modèles sont développés sur petits réacteurs niveau du ensuite on a besoin d'une étape de validation échelle supérieure ce qu'on l'extrapolation est tout l'du réacteur de cent litres contraint de concevoir actuellement nous permettront de valider nos modèles d'extrapolation sur petits réacteurs qui sont validés à cet étape plat après on pourra passer à l'échelle au-dessus sans forcément avoir un rôle validé le modèle montré qu'c'était capable de passer de un litre qui a déjà un passage important en terme de mieux rectum simultanément à tous ces travaux de recherche le schamasch doit aussi mettre au point des procédés pour concentrer les algues dans leurs milliers puis pour en l'huile tout en respectant l'environnement domaines d'activité et le trait de solution aqueuse par séparation membrane et l'extraction de bowling bio molécule active ou fonctionnelle issue de la ressource végétales le cadre de schamasch nous étudiants la possibilité de concentrer la biomasse abgal en utilisant les techniques c'est pratiquement brader la des algues est très faible dans ce milieu c'est inférieur à gramme par litre et par type de procédé nous pouvons espérer concentrer cette biomasse abgal beaucoup important ce qui permettra par la suite et en faisant une opération supplémentaire d'obtenir la biomasse abgal sèche précédée ensuite à l'extraction des lui le mettait en avant une technique très premier l'utilisation du cio d'hyper critique super critique c'est du cio deux sous pression et sous certaines conditions températures c'est un nous avons ce procédé parce que c'est un procédé propre qui n'émet aucun rejet et qui ne nécessite pas l'usage de solvants organiques nous avons mené une campagne expérimental au laboratoire et nous avons obtenu des rendements maximaux dans des conditions opératoires tout à fait envisageable nous projetons de travailler sur des ex tracteurs de plus gros volumes quelques kilos de micro-algue alors que jusqu'à maintenant nous avons travaillé sur quelques grammes intégration de toutes ces recherches définit vérifier valider dans le projet schamasch nécessite encore la prise en compte impérative d'un paramètre la qualité du carburant existe les spécifications nécessaires aux produits pétroliers alors substituts homologués je qu'on peut suivre mais dans le cas de produits vraiment typés comme des micro-algue il y a d'autres méthodes nous standards si vous voulez euh qu'il faut utiliser pour arriver à déterminer les qualités carburant en tout cas les z les non qualité on peut travailler même avec une très faible quantité et en particulier l'observation de l'évaporation de la formation de dépôts s'il faut pouvoir grasse ce est pas pour l'éducation c'est très riche en enseignements et en comparatif avec les autres huiles végétales qu'on connaît bien comme si tous les indicateurs sont au vert à ce moment là on passera aux essais moteurs là il nous faudra plusieurs litres quand même qui nous permettront d'avoir consommation rendement puissance émission à l'échappements enfin tout ce qui est normalisé euh qui nous permettra vraiment conclure et c'est un bon carburant alors il y a encore des choses à améliorer l'aura compris obtenir un biocarburant à partir de micro-algue ne sera pas une mince affaire il faudra encore mener des recherches pendant quelques années pour que ces solutions puissent devenir économiquement compétitive et voir le jour à l'échelle industrielle l'idée d'avoir rassemblé les meilleurs spécialistes dans les différents maillons de la chaîne de production d'huile à partir d'algues a déjà permis au projet de générer de l'expertise et surtout une forte crédibilité dans l'etat de nen aller-retour entre eux les modélisation l'mathématique des modèles l'expertise des biologistes et les expériences en biologie on avance fondamentalement sur la sur connaissance
Les meilleurs capteurs solaires au monde se trouvent peut-être sous l'eau Ce sont les micro-algues Ces organismes photosynthétiques microscopiques sont non seulement capables de produire plus de la moitié des l'oxygène de notre planète mais ils peuvent aussi biosynthétiser des sucres ou des lipides soit naturellement soit de façon accrue sous certaines conditions de stress physiologique << Comme type de stress on peut carencer ces organismes en un élément nutritif Par exemple le nitrate c'est une ressource qu'elles exploitent naturellement dans l'eau qu'elles puisent dans l'eau Si on les affame en quelque sorte en cette ressource c'est un stress c'est pour ça qu'on appelle un stress donc on on appelle ça aussi un stress parce qu'on va provoquer une dérégulation du métabolisme qui va conduire à une accumulation excessive de lipides >> Partant de cette idée des chercheurs se sont demandé si la modélisation de ces phénomènes de production des lipides chez les microalgues ne pourrait pas devenir un enjeu de recherche aussi important que surprenant << Nous travaillons en collaboration avec le laboratoire d'océanographie de Villefranche depuis plus de quinze ans sur des microalgues J'ai moi-même fait ma thèse sur la modélisation de cellule phytoplanctoniques sous l'effet de stress en azote qui sont des conditions je le savais pas à l'époque mais de production de lipides Par ailleurs nous travaillons également sur des systèmes de production de bio-énergie - méthanisation production de méthane - et l'idée de croiser ces deux thématiques microalgues bio-énergie est apparue relativement naturellement >>
Et ainsi est née en 2005 l'idée de combiner les compétences de différents laboratoires et instituts de recherche pour lancer un programme de production de production de biocarburants à partir de microalgues
Ce sera le projet SHAMASH et il sera piloté par l'INRIA
<< Un des apports de l'INRIA euh c'est de faire de la modélisation c'est à dire de quantifier des phénomènes de quantifier des flux
Et donc l'INRIA a une vision très intégrative justement depuis la petite échelle - l'échelle de la cellule - jusqu'à l'échelle de la production à grande échelle
On est capables de prédire des flux euh à différents niveaux de prédire des coûts et euh à ce titre donc l'INRIA apporte cette compétence >>
L'L'originalité du projet vient de cette intégration car il ne s'agit pas uniquement d'annoncer et de prouver qu'on peut obtenir un biocarburant à partir de microalgues L'objectif ici est de sélectionner des
L'des souches à forte productivité en lipides par la connaissance de leur écophysiologie ou encore par l'utilisation de la génomique
L'L'objectif est de réussir à cultiver ces microalgues en optimisant l'utilisation des la lumière solaire par des photobioréacteurs objectif c'est encore de préconiser des techniques d'extraction de l'huile de micro-algue qui permettent d'obtenir un bon rendement tout en étant totalement respectueux de l'environnement objectif enfin c'est de réussir à produire un biocarburant compétitif par rapport aux autres filières existantes comme le colza ou le tournesol bien comprendre tous ces enjeux voyage dans le projet schamasch commence dans le monde de l'expertise eco physiologique qui est une des voies retenues pour sélectionner les algues et les plus aptes à produire des lipides il est évident qu'il faut déjà euh choisir une micro-algue cultivable on pourrait euh une algue de laboratoire extraordinaire qu'on ne pourrait pas mettre dans des dans des volumes compatibles avec notre but qui est quand même carburant euh un carburant liquide donc ça c'est un des premiers points après y il a des points qui sont très très importants qui vont être euh leur capacité à faire de l'huile dans quelles circonstances que ces alpes peuvent être cultivées en grandes concentrations parce elles qu'sont faciles à centrifugeuses consentant derrière la spécialité chez nous ce sont même les croire crois le à peu près dans tous les sortes de volumes dans les systèmes de culture qui vont être continue ou discontinue on est donc capable de d'offrir au projet lui-même la matière première qui avait pris son étoile on est parti au départ d'une cinquantaine de micros à une de possibilités mais on croirait on est arrivé au à et fur mesure des discussions à une dizaine nous avons fini par décider de mettre l'accent sur certaines laboratoire censé donner cette décision nous donnons des informations nous apportons de la donnée qui fait que le comité de pilotage schamasch prend des décisions et de se focaliser ou de mettre l'accent sur une algue ou une autre en fonction des critères que je vous ai donné une autre voie est aussi explorer pour sélectionner les meilleures algue possible s'agit d'utiliser les informations contenues dans le génome de certaines algues a une algue dont le génome a été séquencé c'est une algue qui n'est pas connue des lipides en revanche son génome montrait qu'elle avait tous les outils tous les acteurs nécessaires à est suffisant à faire des lipides de réserve donc on avait une petite suppositions ces cas le projet schamasch à l'idée originale de criblés sélectionner des souches d'algues des mutants d'algues avec un colorant qui ni la et on observe une fluorescence comme vous voyez sur cet écran on observe un petit comme ça très caractéristique donc des lipides neutres on a étudié quelques mutants disponibles et ces mutants mute en faisant pas dessus peut-être qui font les lipides la place et a joie a certaines joie parce que effectivement le pic était assez impressionnant et quand on a corrélé ces spectres avec de la microscopie à fluorescence la cellule était euh soixante dix ou quatre-vingt pour cent remplie vésicules de gouttelettes lipidiques elle en était pleine donc très encourageant pour pour la production de lipides avant d'obtenir un biocarburant la route est encore très longue car si le choix des micro-algue établis au laboratoire est primordial il faut encore démontrer que les souches sélectionnées sont exploitables sur le terrain optimisé pour accroître la teneur en lipides dans ces micro-organismes il faut faire une chose a deux effets antagonistes faut les stressés donc ça euh ça provoque une accumulation de lipides dans les cellules mais en même temps ça ralentit leur croissance comme à terme la production c'est la résultante de ces deux d'un optimum à trouver et on joue pour ça justement sur les paramètres de croissance pour déterminer cette optique ensuite on va utiliser cette information pour alimenter des modèles mathématiques et donc une des spécificités de ce laboratoire c'est justement d'apporter la qualité d'informations nécessaires la validation de ce modèle autre paramètre essentiel pour la modélisation concerne la composition même de l'huile qui pourra être récoltée cette analyse de la composition en lipides de notre algue on retrouve des petites quantités de cholestérol on retrouve des phospholipides qui ne sont pas exploitables directement comme le et on surtout que notre algue a accumulé de fortes quantités de triglycérides qui sont donc des lipides directement injectables par un moteur est exploitable comme biocarburants de passage dans ces trois premiers laboratoires fait déjà apparaître la complexité des recherches à mettre en oeuvre pour sélectionner une algue idéale aspect pionnier du projet apparaît aussi plus clairement avoir mis des mathématiques au centre de tout cela biologie et tout projet euh moderne va intégrer ces nouveaux dont biolay biologie moléculaire par exemple mais euh mathématiques pour mettre en équation comprendre de manière microscopique en les analysant ces systèmes biologiques et donc déduire des conditions propices à une synthèse par exemple de manière plus on utilise des émotions différentiels non linéaire des objets mathématiques assez sophistiqués mais nécessaires pour retracer évolution de d'organismes biologiques termine avoir une petite explication en fonction de l'état micro-algue en fonction de leur stocks en en vont eux produire à chaque instant suivant le le flux de photons c'est à dire l'intensité lumineuse une certaine quantité de d'huile donc ça décrit finalement euh la capacité de ces algues au cours du temps de manière dynamique a synthétiser les épines c'est la productivité en huile et c'est l'évolution de cette productivité au cours du temps en fonction des variables internes des micro-etats prenez une sorte de simulateur euh qui permet d'éviter des expériences lourde et coûteuse euh et donc au lieu de faire euh une cinquantaine d'expériences en laboratoire on peut en faire des milliers sur sur ordinateur un voyage dans le projet schamasch ne mène aussi le monde de la lumière et plus précisément celui des photos bi-réacteurs on réunit toutes les conditions nécessaires à la photosynthèse donc le processus euh dans lequel se développent les micro-organismes synthétiques donc apporte les conditions telles que températures mieux culture favorables mais également la lumière d'où le terme photo de photo bouillon acteur fini la première partie qui était la caractérisation expérimentale pour un saoûl potentiel jugé intéressant au sein du programme on a étudié le comportement croissance de la souche on a défini ces optimum de croissance en terme de lumière aussi en terme de milieu utiliser pour atteindre des hautes concentrations on a aussi fini donc la phase la production de lépine qui est la recherche de protocole pour cette souche là il faut savoir qu'il existe un grand nombre d'un potentiel intéressant pour les productions de lipides elle est trop vite dans le choix des souches risquent de nous faire passer de d'optimum de de souche idéale donc les modèles sont développés sur petits réacteurs niveau du ensuite on a besoin d'une étape de validation échelle supérieure ce qu'on l'extrapolation est tout l'du réacteur de cent litres contraint de concevoir actuellement nous permettront de valider nos modèles d'extrapolation sur petits réacteurs qui sont validés à cet étape plat après on pourra passer à l'échelle au-dessus sans forcément avoir un rôle validé le modèle montré qu'c'était capable de passer de un litre qui a déjà un passage important en terme de mieux rectum simultanément à tous ces travaux de recherche le schamasch doit aussi mettre au point des procédés pour concentrer les algues dans leurs milliers puis pour en l'huile tout en respectant l'environnement domaines d'activité et le trait de solution aqueuse par séparation membrane et l'extraction de bowling bio molécule active ou fonctionnelle issue de la ressource végétales le cadre de schamasch nous étudiants la possibilité de concentrer la biomasse abgal en utilisant les techniques c'est pratiquement brader la des algues est très faible dans ce milieu c'est inférieur à gramme par litre et par type de procédé nous pouvons espérer concentrer cette biomasse abgal beaucoup important ce qui permettra par la suite et en faisant une opération supplémentaire d'obtenir la biomasse abgal sèche précédée ensuite à l'extraction des lui le mettait en avant une technique très premier l'utilisation du cio d'hyper critique super critique c'est du cio deux sous pression et sous certaines conditions températures c'est un nous avons ce procédé parce que c'est un procédé propre qui n'émet aucun rejet et qui ne nécessite pas l'usage de solvants organiques nous avons mené une campagne expérimental au laboratoire et nous avons obtenu des rendements maximaux dans des conditions opératoires tout à fait envisageable nous projetons de travailler sur des ex tracteurs de plus gros volumes quelques kilos de micro-algue alors que jusqu'à maintenant nous avons travaillé sur quelques grammes intégration de toutes ces recherches définit vérifier valider dans le projet schamasch nécessite encore la prise en compte impérative d'un paramètre la qualité du carburant existe les spécifications nécessaires aux produits pétroliers alors substituts homologués je qu'on peut suivre mais dans le cas de produits vraiment typés comme des micro-algue il y a d'autres méthodes nous standards si vous voulez euh qu'il faut utiliser pour arriver à déterminer les qualités carburant en tout cas les z les non qualité on peut travailler même avec une très faible quantité et en particulier l'observation de l'évaporation de la formation de dépôts s'il faut pouvoir grasse ce est pas pour l'éducation c'est très riche en enseignements et en comparatif avec les autres huiles végétales qu'on connaît bien comme si tous les indicateurs sont au vert à ce moment là on passera aux essais moteurs là il nous faudra plusieurs litres quand même qui nous permettront d'avoir consommation rendement puissance émission à l'échappements enfin tout ce qui est normalisé euh qui nous permettra vraiment conclure et c'est un bon carburant alors il y a encore des choses à améliorer l'aura compris obtenir un biocarburant à partir de micro-algue ne sera pas une mince affaire il faudra encore mener des recherches pendant quelques années pour que ces solutions puissent devenir économiquement compétitive et voir le jour à l'échelle industrielle l'idée d'avoir rassemblé les meilleurs spécialistes dans les différents maillons de la chaîne de production d'huile à partir d'algues a déjà permis au projet de générer de l'expertise et surtout une forte crédibilité dans l'etat de nen aller-retour entre eux les modélisation l'mathématique des modèles l'expertise des biologistes et les expériences en biologie on avance fondamentalement sur la sur connaissance
Les meilleurs capteurs solaires au monde se trouvent peut-être sous l'eau Ce sont les micro-algues Ces organismes photosynthétiques microscopiques sont non seulement capables de produire plus de la moitié des l'oxygène de notre planète mais ils peuvent aussi biosynthétiser des sucres ou des lipides soit naturellement soit de façon accrue sous certaines conditions de stress physiologique << Comme type de stress on peut carencer ces organismes en un élément nutritif Par exemple le nitrate c'est une ressource qu'elles exploitent naturellement dans l'eau qu'elles puisent dans l'eau Si on les affame en quelque sorte en cette ressource c'est un stress c'est pour ça qu'on appelle un stress donc on on appelle ça aussi un stress parce qu'on va provoquer une dérégulation du métabolisme qui va conduire à une accumulation excessive de lipides >> Partant de cette idée des chercheurs se sont demandé si la modélisation de ces phénomènes de production des lipides chez les microalgues ne pourrait pas devenir un enjeu de recherche aussi important que surprenant << Nous travaillons en collaboration avec le laboratoire d'océanographie de Villefranche depuis plus de quinze ans sur des microalgues J'ai moi-même fait ma thèse sur la modélisation de cellule phytoplanctoniques sous l'effet de stress en azote qui sont des conditions je le savais pas à l'époque mais de production de lipides Par ailleurs nous travaillons également sur des systèmes de production de bio-énergie - méthanisation production de méthane - et l'idée de croiser ces deux thématiques microalgues bio-énergie est apparue relativement naturellement >>
Et ainsi est née en 2005 l'idée de combiner les compétences de différents laboratoires et instituts de recherche pour lancer un programme de production de production de biocarburants à partir de microalgues
Ce sera le projet SHAMASH et il sera piloté par l'INRIA
<< Un des apports de l'INRIA euh c'est de faire de la modélisation c'est à dire de quantifier des phénomènes de quantifier des flux
Et donc l'INRIA a une vision très intégrative justement depuis la petite échelle - l'échelle de la cellule - jusqu'à l'échelle de la production à grande échelle
On est capables de prédire des flux euh à différents niveaux de prédire des coûts et euh à ce titre donc l'INRIA apporte cette compétence >>
L'L'originalité du projet vient de cette intégration car il ne s'agit pas uniquement d'annoncer et de prouver qu'on peut obtenir un biocarburant à partir de microalgues L'objectif ici est de sélectionner des
L'des souches à forte productivité en lipides par la connaissance de leur écophysiologie ou encore par l'utilisation de la génomique
L'L'objectif est de réussir à cultiver ces microalgues en optimisant l'utilisation des la lumière solaire par des photobioréacteurs L'objectif c'est encore de préconiser des techniques d'extraction de l'huile de microalgues qui permettent d'obtenir un bon rendement tout en étant totalement respectueux de l'environnement objectif enfin c'est de réussir à produire un biocarburant compétitif par rapport aux autres filières existantes comme le colza ou le tournesol bien comprendre tous ces enjeux voyage dans le projet schamasch commence dans le monde de l'expertise eco physiologique qui est une des voies retenues pour sélectionner les algues et les plus aptes à produire des lipides il est évident qu'il faut déjà euh choisir une micro-algue cultivable on pourrait euh une algue de laboratoire extraordinaire qu'on ne pourrait pas mettre dans des dans des volumes compatibles avec notre but qui est quand même carburant euh un carburant liquide donc ça c'est un des premiers points après y il a des points qui sont très très importants qui vont être euh leur capacité à faire de l'huile dans quelles circonstances que ces alpes peuvent être cultivées en grandes concentrations parce elles qu'sont faciles à centrifugeuses consentant derrière la spécialité chez nous ce sont même les croire crois le à peu près dans tous les sortes de volumes dans les systèmes de culture qui vont être continue ou discontinue on est donc capable de d'offrir au projet lui-même la matière première qui avait pris son étoile on est parti au départ d'une cinquantaine de micros à une de possibilités mais on croirait on est arrivé au à et fur mesure des discussions à une dizaine nous avons fini par décider de mettre l'accent sur certaines laboratoire censé donner cette décision nous donnons des informations nous apportons de la donnée qui fait que le comité de pilotage schamasch prend des décisions et de se focaliser ou de mettre l'accent sur une algue ou une autre en fonction des critères que je vous ai donné une autre voie est aussi explorer pour sélectionner les meilleures algue possible s'agit d'utiliser les informations contenues dans le génome de certaines algues a une algue dont le génome a été séquencé c'est une algue qui n'est pas connue des lipides en revanche son génome montrait qu'elle avait tous les outils tous les acteurs nécessaires à est suffisant à faire des lipides de réserve donc on avait une petite suppositions ces cas le projet schamasch à l'idée originale de criblés sélectionner des souches d'algues des mutants d'algues avec un colorant qui ni la et on observe une fluorescence comme vous voyez sur cet écran on observe un petit comme ça très caractéristique donc des lipides neutres on a étudié quelques mutants disponibles et ces mutants mute en faisant pas dessus peut-être qui font les lipides la place et a joie a certaines joie parce que effectivement le pic était assez impressionnant et quand on a corrélé ces spectres avec de la microscopie à fluorescence la cellule était euh soixante dix ou quatre-vingt pour cent remplie vésicules de gouttelettes lipidiques elle en était pleine donc très encourageant pour pour la production de lipides avant d'obtenir un biocarburant la route est encore très longue car si le choix des micro-algue établis au laboratoire est primordial il faut encore démontrer que les souches sélectionnées sont exploitables sur le terrain optimisé pour accroître la teneur en lipides dans ces micro-organismes il faut faire une chose a deux effets antagonistes faut les stressés donc ça euh ça provoque une accumulation de lipides dans les cellules mais en même temps ça ralentit leur croissance comme à terme la production c'est la résultante de ces deux d'un optimum à trouver et on joue pour ça justement sur les paramètres de croissance pour déterminer cette optique ensuite on va utiliser cette information pour alimenter des modèles mathématiques et donc une des spécificités de ce laboratoire c'est justement d'apporter la qualité d'informations nécessaires la validation de ce modèle autre paramètre essentiel pour la modélisation concerne la composition même de l'huile qui pourra être récoltée cette analyse de la composition en lipides de notre algue on retrouve des petites quantités de cholestérol on retrouve des phospholipides qui ne sont pas exploitables directement comme le et on surtout que notre algue a accumulé de fortes quantités de triglycérides qui sont donc des lipides directement injectables par un moteur est exploitable comme biocarburants de passage dans ces trois premiers laboratoires fait déjà apparaître la complexité des recherches à mettre en oeuvre pour sélectionner une algue idéale aspect pionnier du projet apparaît aussi plus clairement avoir mis des mathématiques au centre de tout cela biologie et tout projet euh moderne va intégrer ces nouveaux dont biolay biologie moléculaire par exemple mais euh mathématiques pour mettre en équation comprendre de manière microscopique en les analysant ces systèmes biologiques et donc déduire des conditions propices à une synthèse par exemple de manière plus on utilise des émotions différentiels non linéaire des objets mathématiques assez sophistiqués mais nécessaires pour retracer évolution de d'organismes biologiques termine avoir une petite explication en fonction de l'état micro-algue en fonction de leur stocks en en vont eux produire à chaque instant suivant le le flux de photons c'est à dire l'intensité lumineuse une certaine quantité de d'huile donc ça décrit finalement euh la capacité de ces algues au cours du temps de manière dynamique a synthétiser les épines c'est la productivité en huile et c'est l'évolution de cette productivité au cours du temps en fonction des variables internes des micro-etats prenez une sorte de simulateur euh qui permet d'éviter des expériences lourde et coûteuse euh et donc au lieu de faire euh une cinquantaine d'expériences en laboratoire on peut en faire des milliers sur sur ordinateur un voyage dans le projet schamasch ne mène aussi le monde de la lumière et plus précisément celui des photos bi-réacteurs on réunit toutes les conditions nécessaires à la photosynthèse donc le processus euh dans lequel se développent les micro-organismes synthétiques donc apporte les conditions telles que températures mieux culture favorables mais également la lumière d'où le terme photo de photo bouillon acteur fini la première partie qui était la caractérisation expérimentale pour un saoûl potentiel jugé intéressant au sein du programme on a étudié le comportement croissance de la souche on a défini ces optimum de croissance en terme de lumière aussi en terme de milieu utiliser pour atteindre des hautes concentrations on a aussi fini donc la phase la production de lépine qui est la recherche de protocole pour cette souche là il faut savoir qu'il existe un grand nombre d'un potentiel intéressant pour les productions de lipides elle est trop vite dans le choix des souches risquent de nous faire passer de d'optimum de de souche idéale donc les modèles sont développés sur petits réacteurs niveau du ensuite on a besoin d'une étape de validation échelle supérieure ce qu'on l'extrapolation est tout l'du réacteur de cent litres contraint de concevoir actuellement nous permettront de valider nos modèles d'extrapolation sur petits réacteurs qui sont validés à cet étape plat après on pourra passer à l'échelle au-dessus sans forcément avoir un rôle validé le modèle montré qu'c'était capable de passer de un litre qui a déjà un passage important en terme de mieux rectum simultanément à tous ces travaux de recherche le schamasch doit aussi mettre au point des procédés pour concentrer les algues dans leurs milliers puis pour en l'huile tout en respectant l'environnement domaines d'activité et le trait de solution aqueuse par séparation membrane et l'extraction de bowling bio molécule active ou fonctionnelle issue de la ressource végétales le cadre de schamasch nous étudiants la possibilité de concentrer la biomasse abgal en utilisant les techniques c'est pratiquement brader la des algues est très faible dans ce milieu c'est inférieur à gramme par litre et par type de procédé nous pouvons espérer concentrer cette biomasse abgal beaucoup important ce qui permettra par la suite et en faisant une opération supplémentaire d'obtenir la biomasse abgal sèche précédée ensuite à l'extraction des lui le mettait en avant une technique très premier l'utilisation du cio d'hyper critique super critique c'est du cio deux sous pression et sous certaines conditions températures c'est un nous avons ce procédé parce que c'est un procédé propre qui n'émet aucun rejet et qui ne nécessite pas l'usage de solvants organiques nous avons mené une campagne expérimental au laboratoire et nous avons obtenu des rendements maximaux dans des conditions opératoires tout à fait envisageable nous projetons de travailler sur des ex tracteurs de plus gros volumes quelques kilos de micro-algue alors que jusqu'à maintenant nous avons travaillé sur quelques grammes intégration de toutes ces recherches définit vérifier valider dans le projet schamasch nécessite encore la prise en compte impérative d'un paramètre la qualité du carburant existe les spécifications nécessaires aux produits pétroliers alors substituts homologués je qu'on peut suivre mais dans le cas de produits vraiment typés comme des micro-algue il y a d'autres méthodes nous standards si vous voulez euh qu'il faut utiliser pour arriver à déterminer les qualités carburant en tout cas les z les non qualité on peut travailler même avec une très faible quantité et en particulier l'observation de l'évaporation de la formation de dépôts s'il faut pouvoir grasse ce est pas pour l'éducation c'est très riche en enseignements et en comparatif avec les autres huiles végétales qu'on connaît bien comme si tous les indicateurs sont au vert à ce moment là on passera aux essais moteurs là il nous faudra plusieurs litres quand même qui nous permettront d'avoir consommation rendement puissance émission à l'échappements enfin tout ce qui est normalisé euh qui nous permettra vraiment conclure et c'est un bon carburant alors il y a encore des choses à améliorer l'aura compris obtenir un biocarburant à partir de micro-algue ne sera pas une mince affaire il faudra encore mener des recherches pendant quelques années pour que ces solutions puissent devenir économiquement compétitive et voir le jour à l'échelle industrielle l'idée d'avoir rassemblé les meilleurs spécialistes dans les différents maillons de la chaîne de production d'huile à partir d'algues a déjà permis au projet de générer de l'expertise et surtout une forte crédibilité dans l'etat de nen aller-retour entre eux les modélisation l'mathématique des modèles l'expertise des biologistes et les expériences en biologie on avance fondamentalement sur la sur connaissance
Les meilleurs capteurs solaires au monde se trouvent peut-être sous l'eau Ce sont les micro-algues Ces organismes photosynthétiques microscopiques sont non seulement capables de produire plus de la moitié des l'oxygène de notre planète mais ils peuvent aussi biosynthétiser des sucres ou des lipides soit naturellement soit de façon accrue sous certaines conditions de stress physiologique << Comme type de stress on peut carencer ces organismes en un élément nutritif Par exemple le nitrate c'est une ressource qu'elles exploitent naturellement dans l'eau qu'elles puisent dans l'eau Si on les affame en quelque sorte en cette ressource c'est un stress c'est pour ça qu'on appelle un stress donc on on appelle ça aussi un stress parce qu'on va provoquer une dérégulation du métabolisme qui va conduire à une accumulation excessive de lipides >> Partant de cette idée des chercheurs se sont demandé si la modélisation de ces phénomènes de production des lipides chez les microalgues ne pourrait pas devenir un enjeu de recherche aussi important que surprenant << Nous travaillons en collaboration avec le laboratoire d'océanographie de Villefranche depuis plus de quinze ans sur des microalgues J'ai moi-même fait ma thèse sur la modélisation de cellule phytoplanctoniques sous l'effet de stress en azote qui sont des conditions je le savais pas à l'époque mais de production de lipides Par ailleurs nous travaillons également sur des systèmes de production de bio-énergie - méthanisation production de méthane - et l'idée de croiser ces deux thématiques microalgues bio-énergie est apparue relativement naturellement >>
Et ainsi est née en 2005 l'idée de combiner les compétences de différents laboratoires et instituts de recherche pour lancer un programme de production de production de biocarburants à partir de microalgues
Ce sera le projet SHAMASH et il sera piloté par l'INRIA
<< Un des apports de l'INRIA euh c'est de faire de la modélisation c'est à dire de quantifier des phénomènes de quantifier des flux
Et donc l'INRIA a une vision très intégrative justement depuis la petite échelle - l'échelle de la cellule - jusqu'à l'échelle de la production à grande échelle
On est capables de prédire des flux euh à différents niveaux de prédire des coûts et euh à ce titre donc l'INRIA apporte cette compétence >>
L'L'originalité du projet vient de cette intégration car il ne s'agit pas uniquement d'annoncer et de prouver qu'on peut obtenir un biocarburant à partir de microalgues L'objectif ici est de sélectionner des
L'des souches à forte productivité en lipides par la connaissance de leur écophysiologie ou encore par l'utilisation de la génomique
L'L'objectif est de réussir à cultiver ces microalgues en optimisant l'utilisation des la lumière solaire par des photobioréacteurs L'objectif c'est encore de préconiser des techniques d'extraction de l'huile de microalgues qui permettent d'obtenir un bon rendement tout en étant totalement respectueux de l'environnement L'objectif enfin c'est de réussir à produire un biocarburant compétitif par rapport aux autres filières existantes comme le colza ou le tournesol bien comprendre tous ces enjeux voyage dans le projet schamasch commence dans le monde de l'expertise eco physiologique qui est une des voies retenues pour sélectionner les algues et les plus aptes à produire des lipides il est évident qu'il faut déjà euh choisir une micro-algue cultivable on pourrait euh une algue de laboratoire extraordinaire qu'on ne pourrait pas mettre dans des dans des volumes compatibles avec notre but qui est quand même carburant euh un carburant liquide donc ça c'est un des premiers points après y il a des points qui sont très très importants qui vont être euh leur capacité à faire de l'huile dans quelles circonstances que ces alpes peuvent être cultivées en grandes concentrations parce elles qu'sont faciles à centrifugeuses consentant derrière la spécialité chez nous ce sont même les croire crois le à peu près dans tous les sortes de volumes dans les systèmes de culture qui vont être continue ou discontinue on est donc capable de d'offrir au projet lui-même la matière première qui avait pris son étoile on est parti au départ d'une cinquantaine de micros à une de possibilités mais on croirait on est arrivé au à et fur mesure des discussions à une dizaine nous avons fini par décider de mettre l'accent sur certaines laboratoire censé donner cette décision nous donnons des informations nous apportons de la donnée qui fait que le comité de pilotage schamasch prend des décisions et de se focaliser ou de mettre l'accent sur une algue ou une autre en fonction des critères que je vous ai donné une autre voie est aussi explorer pour sélectionner les meilleures algue possible s'agit d'utiliser les informations contenues dans le génome de certaines algues a une algue dont le génome a été séquencé c'est une algue qui n'est pas connue des lipides en revanche son génome montrait qu'elle avait tous les outils tous les acteurs nécessaires à est suffisant à faire des lipides de réserve donc on avait une petite suppositions ces cas le projet schamasch à l'idée originale de criblés sélectionner des souches d'algues des mutants d'algues avec un colorant qui ni la et on observe une fluorescence comme vous voyez sur cet écran on observe un petit comme ça très caractéristique donc des lipides neutres on a étudié quelques mutants disponibles et ces mutants mute en faisant pas dessus peut-être qui font les lipides la place et a joie a certaines joie parce que effectivement le pic était assez impressionnant et quand on a corrélé ces spectres avec de la microscopie à fluorescence la cellule était euh soixante dix ou quatre-vingt pour cent remplie vésicules de gouttelettes lipidiques elle en était pleine donc très encourageant pour pour la production de lipides avant d'obtenir un biocarburant la route est encore très longue car si le choix des micro-algue établis au laboratoire est primordial il faut encore démontrer que les souches sélectionnées sont exploitables sur le terrain optimisé pour accroître la teneur en lipides dans ces micro-organismes il faut faire une chose a deux effets antagonistes faut les stressés donc ça euh ça provoque une accumulation de lipides dans les cellules mais en même temps ça ralentit leur croissance comme à terme la production c'est la résultante de ces deux d'un optimum à trouver et on joue pour ça justement sur les paramètres de croissance pour déterminer cette optique ensuite on va utiliser cette information pour alimenter des modèles mathématiques et donc une des spécificités de ce laboratoire c'est justement d'apporter la qualité d'informations nécessaires la validation de ce modèle autre paramètre essentiel pour la modélisation concerne la composition même de l'huile qui pourra être récoltée cette analyse de la composition en lipides de notre algue on retrouve des petites quantités de cholestérol on retrouve des phospholipides qui ne sont pas exploitables directement comme le et on surtout que notre algue a accumulé de fortes quantités de triglycérides qui sont donc des lipides directement injectables par un moteur est exploitable comme biocarburants de passage dans ces trois premiers laboratoires fait déjà apparaître la complexité des recherches à mettre en oeuvre pour sélectionner une algue idéale aspect pionnier du projet apparaît aussi plus clairement avoir mis des mathématiques au centre de tout cela biologie et tout projet euh moderne va intégrer ces nouveaux dont biolay biologie moléculaire par exemple mais euh mathématiques pour mettre en équation comprendre de manière microscopique en les analysant ces systèmes biologiques et donc déduire des conditions propices à une synthèse par exemple de manière plus on utilise des émotions différentiels non linéaire des objets mathématiques assez sophistiqués mais nécessaires pour retracer évolution de d'organismes biologiques termine avoir une petite explication en fonction de l'état micro-algue en fonction de leur stocks en en vont eux produire à chaque instant suivant le le flux de photons c'est à dire l'intensité lumineuse une certaine quantité de d'huile donc ça décrit finalement euh la capacité de ces algues au cours du temps de manière dynamique a synthétiser les épines c'est la productivité en huile et c'est l'évolution de cette productivité au cours du temps en fonction des variables internes des micro-etats prenez une sorte de simulateur euh qui permet d'éviter des expériences lourde et coûteuse euh et donc au lieu de faire euh une cinquantaine d'expériences en laboratoire on peut en faire des milliers sur sur ordinateur un voyage dans le projet schamasch ne mène aussi le monde de la lumière et plus précisément celui des photos bi-réacteurs on réunit toutes les conditions nécessaires à la photosynthèse donc le processus euh dans lequel se développent les micro-organismes synthétiques donc apporte les conditions telles que températures mieux culture favorables mais également la lumière d'où le terme photo de photo bouillon acteur fini la première partie qui était la caractérisation expérimentale pour un saoûl potentiel jugé intéressant au sein du programme on a étudié le comportement croissance de la souche on a défini ces optimum de croissance en terme de lumière aussi en terme de milieu utiliser pour atteindre des hautes concentrations on a aussi fini donc la phase la production de lépine qui est la recherche de protocole pour cette souche là il faut savoir qu'il existe un grand nombre d'un potentiel intéressant pour les productions de lipides elle est trop vite dans le choix des souches risquent de nous faire passer de d'optimum de de souche idéale donc les modèles sont développés sur petits réacteurs niveau du ensuite on a besoin d'une étape de validation échelle supérieure ce qu'on l'extrapolation est tout l'du réacteur de cent litres contraint de concevoir actuellement nous permettront de valider nos modèles d'extrapolation sur petits réacteurs qui sont validés à cet étape plat après on pourra passer à l'échelle au-dessus sans forcément avoir un rôle validé le modèle montré qu'c'était capable de passer de un litre qui a déjà un passage important en terme de mieux rectum simultanément à tous ces travaux de recherche le schamasch doit aussi mettre au point des procédés pour concentrer les algues dans leurs milliers puis pour en l'huile tout en respectant l'environnement domaines d'activité et le trait de solution aqueuse par séparation membrane et l'extraction de bowling bio molécule active ou fonctionnelle issue de la ressource végétales le cadre de schamasch nous étudiants la possibilité de concentrer la biomasse abgal en utilisant les techniques c'est pratiquement brader la des algues est très faible dans ce milieu c'est inférieur à gramme par litre et par type de procédé nous pouvons espérer concentrer cette biomasse abgal beaucoup important ce qui permettra par la suite et en faisant une opération supplémentaire d'obtenir la biomasse abgal sèche précédée ensuite à l'extraction des lui le mettait en avant une technique très premier l'utilisation du cio d'hyper critique super critique c'est du cio deux sous pression et sous certaines conditions températures c'est un nous avons ce procédé parce que c'est un procédé propre qui n'émet aucun rejet et qui ne nécessite pas l'usage de solvants organiques nous avons mené une campagne expérimental au laboratoire et nous avons obtenu des rendements maximaux dans des conditions opératoires tout à fait envisageable nous projetons de travailler sur des ex tracteurs de plus gros volumes quelques kilos de micro-algue alors que jusqu'à maintenant nous avons travaillé sur quelques grammes intégration de toutes ces recherches définit vérifier valider dans le projet schamasch nécessite encore la prise en compte impérative d'un paramètre la qualité du carburant existe les spécifications nécessaires aux produits pétroliers alors substituts homologués je qu'on peut suivre mais dans le cas de produits vraiment typés comme des micro-algue il y a d'autres méthodes nous standards si vous voulez euh qu'il faut utiliser pour arriver à déterminer les qualités carburant en tout cas les z les non qualité on peut travailler même avec une très faible quantité et en particulier l'observation de l'évaporation de la formation de dépôts s'il faut pouvoir grasse ce est pas pour l'éducation c'est très riche en enseignements et en comparatif avec les autres huiles végétales qu'on connaît bien comme si tous les indicateurs sont au vert à ce moment là on passera aux essais moteurs là il nous faudra plusieurs litres quand même qui nous permettront d'avoir consommation rendement puissance émission à l'échappements enfin tout ce qui est normalisé euh qui nous permettra vraiment conclure et c'est un bon carburant alors il y a encore des choses à améliorer l'aura compris obtenir un biocarburant à partir de micro-algue ne sera pas une mince affaire il faudra encore mener des recherches pendant quelques années pour que ces solutions puissent devenir économiquement compétitive et voir le jour à l'échelle industrielle l'idée d'avoir rassemblé les meilleurs spécialistes dans les différents maillons de la chaîne de production d'huile à partir d'algues a déjà permis au projet de générer de l'expertise et surtout une forte crédibilité dans l'etat de nen aller-retour entre eux les modélisation l'mathématique des modèles l'expertise des biologistes et les expériences en biologie on avance fondamentalement sur la sur connaissance
Les meilleurs capteurs solaires au monde se trouvent peut-être sous l'eau Ce sont les micro-algues Ces organismes photosynthétiques microscopiques sont non seulement capables de produire plus de la moitié des l'oxygène de notre planète mais ils peuvent aussi biosynthétiser des sucres ou des lipides soit naturellement soit de façon accrue sous certaines conditions de stress physiologique << Comme type de stress on peut carencer ces organismes en un élément nutritif Par exemple le nitrate c'est une ressource qu'elles exploitent naturellement dans l'eau qu'elles puisent dans l'eau Si on les affame en quelque sorte en cette ressource c'est un stress c'est pour ça qu'on appelle un stress donc on on appelle ça aussi un stress parce qu'on va provoquer une dérégulation du métabolisme qui va conduire à une accumulation excessive de lipides >> Partant de cette idée des chercheurs se sont demandé si la modélisation de ces phénomènes de production des lipides chez les microalgues ne pourrait pas devenir un enjeu de recherche aussi important que surprenant << Nous travaillons en collaboration avec le laboratoire d'océanographie de Villefranche depuis plus de quinze ans sur des microalgues J'ai moi-même fait ma thèse sur la modélisation de cellule phytoplanctoniques sous l'effet de stress en azote qui sont des conditions je le savais pas à l'époque mais de production de lipides Par ailleurs nous travaillons également sur des systèmes de production de bio-énergie - méthanisation production de méthane - et l'idée de croiser ces deux thématiques microalgues bio-énergie est apparue relativement naturellement >>
Et ainsi est née en 2005 l'idée de combiner les compétences de différents laboratoires et instituts de recherche pour lancer un programme de production de production de biocarburants à partir de microalgues
Ce sera le projet SHAMASH et il sera piloté par l'INRIA
<< Un des apports de l'INRIA euh c'est de faire de la modélisation c'est à dire de quantifier des phénomènes de quantifier des flux
Et donc l'INRIA a une vision très intégrative justement depuis la petite échelle - l'échelle de la cellule - jusqu'à l'échelle de la production à grande échelle
On est capables de prédire des flux euh à différents niveaux de prédire des coûts et euh à ce titre donc l'INRIA apporte cette compétence >>
L'L'originalité du projet vient de cette intégration car il ne s'agit pas uniquement d'annoncer et de prouver qu'on peut obtenir un biocarburant à partir de microalgues L'objectif ici est de sélectionner des
L'des souches à forte productivité en lipides par la connaissance de leur écophysiologie ou encore par l'utilisation de la génomique
L'L'objectif est de réussir à cultiver ces microalgues en optimisant l'utilisation des la lumière solaire par des photobioréacteurs L'objectif c'est encore de préconiser des techniques d'extraction de l'huile de microalgues qui permettent d'obtenir un bon rendement tout en étant totalement respectueux de l'environnement L'objectif enfin c'est de réussir à produire un biocarburant compétitif par rapport aux autres filières existantes comme le colza ou le tournesol Pour bien comprendre tous ces enjeux notre voyage dans le projet SHAMASH commence dans le monde de l'expertise écophysiologique qui est une des voies retenues pour sélectionner les algues les plus aptes à produire des lipides il est évident qu'il faut déjà euh choisir une micro-algue cultivable on pourrait euh une algue de laboratoire extraordinaire qu'on ne pourrait pas mettre dans des dans des volumes compatibles avec notre but qui est quand même carburant euh un carburant liquide donc ça c'est un des premiers points après y il a des points qui sont très très importants qui vont être euh leur capacité à faire de l'huile dans quelles circonstances que ces alpes peuvent être cultivées en grandes concentrations parce elles qu'sont faciles à centrifugeuses consentant derrière la spécialité chez nous ce sont même les croire crois le à peu près dans tous les sortes de volumes dans les systèmes de culture qui vont être continue ou discontinue on est donc capable de d'offrir au projet lui-même la matière première qui avait pris son étoile on est parti au départ d'une cinquantaine de micros à une de possibilités mais on croirait on est arrivé au à et fur mesure des discussions à une dizaine nous avons fini par décider de mettre l'accent sur certaines laboratoire censé donner cette décision nous donnons des informations nous apportons de la donnée qui fait que le comité de pilotage schamasch prend des décisions et de se focaliser ou de mettre l'accent sur une algue ou une autre en fonction des critères que je vous ai donné une autre voie est aussi explorer pour sélectionner les meilleures algue possible s'agit d'utiliser les informations contenues dans le génome de certaines algues a une algue dont le génome a été séquencé c'est une algue qui n'est pas connue des lipides en revanche son génome montrait qu'elle avait tous les outils tous les acteurs nécessaires à est suffisant à faire des lipides de réserve donc on avait une petite suppositions ces cas le projet schamasch à l'idée originale de criblés sélectionner des souches d'algues des mutants d'algues avec un colorant qui ni la et on observe une fluorescence comme vous voyez sur cet écran on observe un petit comme ça très caractéristique donc des lipides neutres on a étudié quelques mutants disponibles et ces mutants mute en faisant pas dessus peut-être qui font les lipides la place et a joie a certaines joie parce que effectivement le pic était assez impressionnant et quand on a corrélé ces spectres avec de la microscopie à fluorescence la cellule était euh soixante dix ou quatre-vingt pour cent remplie vésicules de gouttelettes lipidiques elle en était pleine donc très encourageant pour pour la production de lipides avant d'obtenir un biocarburant la route est encore très longue car si le choix des micro-algue établis au laboratoire est primordial il faut encore démontrer que les souches sélectionnées sont exploitables sur le terrain optimisé pour accroître la teneur en lipides dans ces micro-organismes il faut faire une chose a deux effets antagonistes faut les stressés donc ça euh ça provoque une accumulation de lipides dans les cellules mais en même temps ça ralentit leur croissance comme à terme la production c'est la résultante de ces deux d'un optimum à trouver et on joue pour ça justement sur les paramètres de croissance pour déterminer cette optique ensuite on va utiliser cette information pour alimenter des modèles mathématiques et donc une des spécificités de ce laboratoire c'est justement d'apporter la qualité d'informations nécessaires la validation de ce modèle autre paramètre essentiel pour la modélisation concerne la composition même de l'huile qui pourra être récoltée cette analyse de la composition en lipides de notre algue on retrouve des petites quantités de cholestérol on retrouve des phospholipides qui ne sont pas exploitables directement comme le et on surtout que notre algue a accumulé de fortes quantités de triglycérides qui sont donc des lipides directement injectables par un moteur est exploitable comme biocarburants de passage dans ces trois premiers laboratoires fait déjà apparaître la complexité des recherches à mettre en oeuvre pour sélectionner une algue idéale aspect pionnier du projet apparaît aussi plus clairement avoir mis des mathématiques au centre de tout cela biologie et tout projet euh moderne va intégrer ces nouveaux dont biolay biologie moléculaire par exemple mais euh mathématiques pour mettre en équation comprendre de manière microscopique en les analysant ces systèmes biologiques et donc déduire des conditions propices à une synthèse par exemple de manière plus on utilise des émotions différentiels non linéaire des objets mathématiques assez sophistiqués mais nécessaires pour retracer évolution de d'organismes biologiques termine avoir une petite explication en fonction de l'état micro-algue en fonction de leur stocks en en vont eux produire à chaque instant suivant le le flux de photons c'est à dire l'intensité lumineuse une certaine quantité de d'huile donc ça décrit finalement euh la capacité de ces algues au cours du temps de manière dynamique a synthétiser les épines c'est la productivité en huile et c'est l'évolution de cette productivité au cours du temps en fonction des variables internes des micro-etats prenez une sorte de simulateur euh qui permet d'éviter des expériences lourde et coûteuse euh et donc au lieu de faire euh une cinquantaine d'expériences en laboratoire on peut en faire des milliers sur sur ordinateur un voyage dans le projet schamasch ne mène aussi le monde de la lumière et plus précisément celui des photos bi-réacteurs on réunit toutes les conditions nécessaires à la photosynthèse donc le processus euh dans lequel se développent les micro-organismes synthétiques donc apporte les conditions telles que températures mieux culture favorables mais également la lumière d'où le terme photo de photo bouillon acteur fini la première partie qui était la caractérisation expérimentale pour un saoûl potentiel jugé intéressant au sein du programme on a étudié le comportement croissance de la souche on a défini ces optimum de croissance en terme de lumière aussi en terme de milieu utiliser pour atteindre des hautes concentrations on a aussi fini donc la phase la production de lépine qui est la recherche de protocole pour cette souche là il faut savoir qu'il existe un grand nombre d'un potentiel intéressant pour les productions de lipides elle est trop vite dans le choix des souches risquent de nous faire passer de d'optimum de de souche idéale donc les modèles sont développés sur petits réacteurs niveau du ensuite on a besoin d'une étape de validation échelle supérieure ce qu'on l'extrapolation est tout l'du réacteur de cent litres contraint de concevoir actuellement nous permettront de valider nos modèles d'extrapolation sur petits réacteurs qui sont validés à cet étape plat après on pourra passer à l'échelle au-dessus sans forcément avoir un rôle validé le modèle montré qu'c'était capable de passer de un litre qui a déjà un passage important en terme de mieux rectum simultanément à tous ces travaux de recherche le schamasch doit aussi mettre au point des procédés pour concentrer les algues dans leurs milliers puis pour en l'huile tout en respectant l'environnement domaines d'activité et le trait de solution aqueuse par séparation membrane et l'extraction de bowling bio molécule active ou fonctionnelle issue de la ressource végétales le cadre de schamasch nous étudiants la possibilité de concentrer la biomasse abgal en utilisant les techniques c'est pratiquement brader la des algues est très faible dans ce milieu c'est inférieur à gramme par litre et par type de procédé nous pouvons espérer concentrer cette biomasse abgal beaucoup important ce qui permettra par la suite et en faisant une opération supplémentaire d'obtenir la biomasse abgal sèche précédée ensuite à l'extraction des lui le mettait en avant une technique très premier l'utilisation du cio d'hyper critique super critique c'est du cio deux sous pression et sous certaines conditions températures c'est un nous avons ce procédé parce que c'est un procédé propre qui n'émet aucun rejet et qui ne nécessite pas l'usage de solvants organiques nous avons mené une campagne expérimental au laboratoire et nous avons obtenu des rendements maximaux dans des conditions opératoires tout à fait envisageable nous projetons de travailler sur des ex tracteurs de plus gros volumes quelques kilos de micro-algue alors que jusqu'à maintenant nous avons travaillé sur quelques grammes intégration de toutes ces recherches définit vérifier valider dans le projet schamasch nécessite encore la prise en compte impérative d'un paramètre la qualité du carburant existe les spécifications nécessaires aux produits pétroliers alors substituts homologués je qu'on peut suivre mais dans le cas de produits vraiment typés comme des micro-algue il y a d'autres méthodes nous standards si vous voulez euh qu'il faut utiliser pour arriver à déterminer les qualités carburant en tout cas les z les non qualité on peut travailler même avec une très faible quantité et en particulier l'observation de l'évaporation de la formation de dépôts s'il faut pouvoir grasse ce est pas pour l'éducation c'est très riche en enseignements et en comparatif avec les autres huiles végétales qu'on connaît bien comme si tous les indicateurs sont au vert à ce moment là on passera aux essais moteurs là il nous faudra plusieurs litres quand même qui nous permettront d'avoir consommation rendement puissance émission à l'échappements enfin tout ce qui est normalisé euh qui nous permettra vraiment conclure et c'est un bon carburant alors il y a encore des choses à améliorer l'aura compris obtenir un biocarburant à partir de micro-algue ne sera pas une mince affaire il faudra encore mener des recherches pendant quelques années pour que ces solutions puissent devenir économiquement compétitive et voir le jour à l'échelle industrielle l'idée d'avoir rassemblé les meilleurs spécialistes dans les différents maillons de la chaîne de production d'huile à partir d'algues a déjà permis au projet de générer de l'expertise et surtout une forte crédibilité dans l'etat de nen aller-retour entre eux les modélisation l'mathématique des modèles l'expertise des biologistes et les expériences en biologie on avance fondamentalement sur la sur connaissance
Les meilleurs capteurs solaires au monde se trouvent peut-être sous l'eau Ce sont les micro-algues Ces organismes photosynthétiques microscopiques sont non seulement capables de produire plus de la moitié des l'oxygène de notre planète mais ils peuvent aussi biosynthétiser des sucres ou des lipides soit naturellement soit de façon accrue sous certaines conditions de stress physiologique << Comme type de stress on peut carencer ces organismes en un élément nutritif Par exemple le nitrate c'est une ressource qu'elles exploitent naturellement dans l'eau qu'elles puisent dans l'eau Si on les affame en quelque sorte en cette ressource c'est un stress c'est pour ça qu'on appelle un stress donc on on appelle ça aussi un stress parce qu'on va provoquer une dérégulation du métabolisme qui va conduire à une accumulation excessive de lipides >> Partant de cette idée des chercheurs se sont demandé si la modélisation de ces phénomènes de production des lipides chez les microalgues ne pourrait pas devenir un enjeu de recherche aussi important que surprenant << Nous travaillons en collaboration avec le laboratoire d'océanographie de Villefranche depuis plus de quinze ans sur des microalgues J'ai moi-même fait ma thèse sur la modélisation de cellule phytoplanctoniques sous l'effet de stress en azote qui sont des conditions je le savais pas à l'époque mais de production de lipides Par ailleurs nous travaillons également sur des systèmes de production de bio-énergie - méthanisation production de méthane - et l'idée de croiser ces deux thématiques microalgues bio-énergie est apparue relativement naturellement >>
Et ainsi est née en 2005 l'idée de combiner les compétences de différents laboratoires et instituts de recherche pour lancer un programme de production de production de biocarburants à partir de microalgues
Ce sera le projet SHAMASH et il sera piloté par l'INRIA
<< Un des apports de l'INRIA euh c'est de faire de la modélisation c'est à dire de quantifier des phénomènes de quantifier des flux
Et donc l'INRIA a une vision très intégrative justement depuis la petite échelle - l'échelle de la cellule - jusqu'à l'échelle de la production à grande échelle
On est capables de prédire des flux euh à différents niveaux de prédire des coûts et euh à ce titre donc l'INRIA apporte cette compétence >>
L'L'originalité du projet vient de cette intégration car il ne s'agit pas uniquement d'annoncer et de prouver qu'on peut obtenir un biocarburant à partir de microalgues L'objectif ici est de sélectionner des
L'des souches à forte productivité en lipides par la connaissance de leur écophysiologie ou encore par l'utilisation de la génomique
L'L'objectif est de réussir à cultiver ces microalgues en optimisant l'utilisation des la lumière solaire par des photobioréacteurs L'objectif c'est encore de préconiser des techniques d'extraction de l'huile de microalgues qui permettent d'obtenir un bon rendement tout en étant totalement respectueux de l'environnement L'objectif enfin c'est de réussir à produire un biocarburant compétitif par rapport aux autres filières existantes comme le colza ou le tournesol Pour bien comprendre tous ces enjeux notre voyage dans le projet SHAMASH commence dans le monde de l'expertise écophysiologique qui est une des voies retenues pour sélectionner les algues les plus aptes à produire des lipides << Il est évident qu'il faut déjà choisir une microalgue cultivable On pourrait trouver une algue de laboratoire extraordinaire mais qu'on ne pourrait pas mettre dans des volumes compatibles avec notre but qui est quand même carburant euh un carburant liquide donc ça c'est un des premiers points après y il a des points qui sont très très importants qui vont être euh leur capacité à faire de l'huile dans quelles circonstances que ces alpes peuvent être cultivées en grandes concentrations parce elles qu'sont faciles à centrifugeuses consentant derrière la spécialité chez nous ce sont même les croire crois le à peu près dans tous les sortes de volumes dans les systèmes de culture qui vont être continue ou discontinue on est donc capable de d'offrir au projet lui-même la matière première qui avait pris son étoile on est parti au départ d'une cinquantaine de micros à une de possibilités mais on croirait on est arrivé au à et fur mesure des discussions à une dizaine nous avons fini par décider de mettre l'accent sur certaines laboratoire censé donner cette décision nous donnons des informations nous apportons de la donnée qui fait que le comité de pilotage schamasch prend des décisions et de se focaliser ou de mettre l'accent sur une algue ou une autre en fonction des critères que je vous ai donné une autre voie est aussi explorer pour sélectionner les meilleures algue possible s'agit d'utiliser les informations contenues dans le génome de certaines algues a une algue dont le génome a été séquencé c'est une algue qui n'est pas connue des lipides en revanche son génome montrait qu'elle avait tous les outils tous les acteurs nécessaires à est suffisant à faire des lipides de réserve donc on avait une petite suppositions ces cas le projet schamasch à l'idée originale de criblés sélectionner des souches d'algues des mutants d'algues avec un colorant qui ni la et on observe une fluorescence comme vous voyez sur cet écran on observe un petit comme ça très caractéristique donc des lipides neutres on a étudié quelques mutants disponibles et ces mutants mute en faisant pas dessus peut-être qui font les lipides la place et a joie a certaines joie parce que effectivement le pic était assez impressionnant et quand on a corrélé ces spectres avec de la microscopie à fluorescence la cellule était euh soixante dix ou quatre-vingt pour cent remplie vésicules de gouttelettes lipidiques elle en était pleine donc très encourageant pour pour la production de lipides avant d'obtenir un biocarburant la route est encore très longue car si le choix des micro-algue établis au laboratoire est primordial il faut encore démontrer que les souches sélectionnées sont exploitables sur le terrain optimisé pour accroître la teneur en lipides dans ces micro-organismes il faut faire une chose a deux effets antagonistes faut les stressés donc ça euh ça provoque une accumulation de lipides dans les cellules mais en même temps ça ralentit leur croissance comme à terme la production c'est la résultante de ces deux d'un optimum à trouver et on joue pour ça justement sur les paramètres de croissance pour déterminer cette optique ensuite on va utiliser cette information pour alimenter des modèles mathématiques et donc une des spécificités de ce laboratoire c'est justement d'apporter la qualité d'informations nécessaires la validation de ce modèle autre paramètre essentiel pour la modélisation concerne la composition même de l'huile qui pourra être récoltée cette analyse de la composition en lipides de notre algue on retrouve des petites quantités de cholestérol on retrouve des phospholipides qui ne sont pas exploitables directement comme le et on surtout que notre algue a accumulé de fortes quantités de triglycérides qui sont donc des lipides directement injectables par un moteur est exploitable comme biocarburants de passage dans ces trois premiers laboratoires fait déjà apparaître la complexité des recherches à mettre en oeuvre pour sélectionner une algue idéale aspect pionnier du projet apparaît aussi plus clairement avoir mis des mathématiques au centre de tout cela biologie et tout projet euh moderne va intégrer ces nouveaux dont biolay biologie moléculaire par exemple mais euh mathématiques pour mettre en équation comprendre de manière microscopique en les analysant ces systèmes biologiques et donc déduire des conditions propices à une synthèse par exemple de manière plus on utilise des émotions différentiels non linéaire des objets mathématiques assez sophistiqués mais nécessaires pour retracer évolution de d'organismes biologiques termine avoir une petite explication en fonction de l'état micro-algue en fonction de leur stocks en en vont eux produire à chaque instant suivant le le flux de photons c'est à dire l'intensité lumineuse une certaine quantité de d'huile donc ça décrit finalement euh la capacité de ces algues au cours du temps de manière dynamique a synthétiser les épines c'est la productivité en huile et c'est l'évolution de cette productivité au cours du temps en fonction des variables internes des micro-etats prenez une sorte de simulateur euh qui permet d'éviter des expériences lourde et coûteuse euh et donc au lieu de faire euh une cinquantaine d'expériences en laboratoire on peut en faire des milliers sur sur ordinateur un voyage dans le projet schamasch ne mène aussi le monde de la lumière et plus précisément celui des photos bi-réacteurs on réunit toutes les conditions nécessaires à la photosynthèse donc le processus euh dans lequel se développent les micro-organismes synthétiques donc apporte les conditions telles que températures mieux culture favorables mais également la lumière d'où le terme photo de photo bouillon acteur fini la première partie qui était la caractérisation expérimentale pour un saoûl potentiel jugé intéressant au sein du programme on a étudié le comportement croissance de la souche on a défini ces optimum de croissance en terme de lumière aussi en terme de milieu utiliser pour atteindre des hautes concentrations on a aussi fini donc la phase la production de lépine qui est la recherche de protocole pour cette souche là il faut savoir qu'il existe un grand nombre d'un potentiel intéressant pour les productions de lipides elle est trop vite dans le choix des souches risquent de nous faire passer de d'optimum de de souche idéale donc les modèles sont développés sur petits réacteurs niveau du ensuite on a besoin d'une étape de validation échelle supérieure ce qu'on l'extrapolation est tout l'du réacteur de cent litres contraint de concevoir actuellement nous permettront de valider nos modèles d'extrapolation sur petits réacteurs qui sont validés à cet étape plat après on pourra passer à l'échelle au-dessus sans forcément avoir un rôle validé le modèle montré qu'c'était capable de passer de un litre qui a déjà un passage important en terme de mieux rectum simultanément à tous ces travaux de recherche le schamasch doit aussi mettre au point des procédés pour concentrer les algues dans leurs milliers puis pour en l'huile tout en respectant l'environnement domaines d'activité et le trait de solution aqueuse par séparation membrane et l'extraction de bowling bio molécule active ou fonctionnelle issue de la ressource végétales le cadre de schamasch nous étudiants la possibilité de concentrer la biomasse abgal en utilisant les techniques c'est pratiquement brader la des algues est très faible dans ce milieu c'est inférieur à gramme par litre et par type de procédé nous pouvons espérer concentrer cette biomasse abgal beaucoup important ce qui permettra par la suite et en faisant une opération supplémentaire d'obtenir la biomasse abgal sèche précédée ensuite à l'extraction des lui le mettait en avant une technique très premier l'utilisation du cio d'hyper critique super critique c'est du cio deux sous pression et sous certaines conditions températures c'est un nous avons ce procédé parce que c'est un procédé propre qui n'émet aucun rejet et qui ne nécessite pas l'usage de solvants organiques nous avons mené une campagne expérimental au laboratoire et nous avons obtenu des rendements maximaux dans des conditions opératoires tout à fait envisageable nous projetons de travailler sur des ex tracteurs de plus gros volumes quelques kilos de micro-algue alors que jusqu'à maintenant nous avons travaillé sur quelques grammes intégration de toutes ces recherches définit vérifier valider dans le projet schamasch nécessite encore la prise en compte impérative d'un paramètre la qualité du carburant existe les spécifications nécessaires aux produits pétroliers alors substituts homologués je qu'on peut suivre mais dans le cas de produits vraiment typés comme des micro-algue il y a d'autres méthodes nous standards si vous voulez euh qu'il faut utiliser pour arriver à déterminer les qualités carburant en tout cas les z les non qualité on peut travailler même avec une très faible quantité et en particulier l'observation de l'évaporation de la formation de dépôts s'il faut pouvoir grasse ce est pas pour l'éducation c'est très riche en enseignements et en comparatif avec les autres huiles végétales qu'on connaît bien comme si tous les indicateurs sont au vert à ce moment là on passera aux essais moteurs là il nous faudra plusieurs litres quand même qui nous permettront d'avoir consommation rendement puissance émission à l'échappements enfin tout ce qui est normalisé euh qui nous permettra vraiment conclure et c'est un bon carburant alors il y a encore des choses à améliorer l'aura compris obtenir un biocarburant à partir de micro-algue ne sera pas une mince affaire il faudra encore mener des recherches pendant quelques années pour que ces solutions puissent devenir économiquement compétitive et voir le jour à l'échelle industrielle l'idée d'avoir rassemblé les meilleurs spécialistes dans les différents maillons de la chaîne de production d'huile à partir d'algues a déjà permis au projet de générer de l'expertise et surtout une forte crédibilité dans l'etat de nen aller-retour entre eux les modélisation l'mathématique des modèles l'expertise des biologistes et les expériences en biologie on avance fondamentalement sur la sur connaissance
Les meilleurs capteurs solaires au monde se trouvent peut-être sous l'eau Ce sont les micro-algues Ces organismes photosynthétiques microscopiques sont non seulement capables de produire plus de la moitié des l'oxygène de notre planète mais ils peuvent aussi biosynthétiser des sucres ou des lipides soit naturellement soit de façon accrue sous certaines conditions de stress physiologique << Comme type de stress on peut carencer ces organismes en un élément nutritif Par exemple le nitrate c'est une ressource qu'elles exploitent naturellement dans l'eau qu'elles puisent dans l'eau Si on les affame en quelque sorte en cette ressource c'est un stress c'est pour ça qu'on appelle un stress donc on on appelle ça aussi un stress parce qu'on va provoquer une dérégulation du métabolisme qui va conduire à une accumulation excessive de lipides >> Partant de cette idée des chercheurs se sont demandé si la modélisation de ces phénomènes de production des lipides chez les microalgues ne pourrait pas devenir un enjeu de recherche aussi important que surprenant << Nous travaillons en collaboration avec le laboratoire d'océanographie de Villefranche depuis plus de quinze ans sur des microalgues J'ai moi-même fait ma thèse sur la modélisation de cellule phytoplanctoniques sous l'effet de stress en azote qui sont des conditions je le savais pas à l'époque mais de production de lipides Par ailleurs nous travaillons également sur des systèmes de production de bio-énergie - méthanisation production de méthane - et l'idée de croiser ces deux thématiques microalgues bio-énergie est apparue relativement naturellement >>
Et ainsi est née en 2005 l'idée de combiner les compétences de différents laboratoires et instituts de recherche pour lancer un programme de production de production de biocarburants à partir de microalgues
Ce sera le projet SHAMASH et il sera piloté par l'INRIA
<< Un des apports de l'INRIA euh c'est de faire de la modélisation c'est à dire de quantifier des phénomènes de quantifier des flux
Et donc l'INRIA a une vision très intégrative justement depuis la petite échelle - l'échelle de la cellule - jusqu'à l'échelle de la production à grande échelle
On est capables de prédire des flux euh à différents niveaux de prédire des coûts et euh à ce titre donc l'INRIA apporte cette compétence >>
L'L'originalité du projet vient de cette intégration car il ne s'agit pas uniquement d'annoncer et de prouver qu'on peut obtenir un biocarburant à partir de microalgues L'objectif ici est de sélectionner des
L'des souches à forte productivité en lipides par la connaissance de leur écophysiologie ou encore par l'utilisation de la génomique
L'L'objectif est de réussir à cultiver ces microalgues en optimisant l'utilisation des la lumière solaire par des photobioréacteurs L'objectif c'est encore de préconiser des techniques d'extraction de l'huile de microalgues qui permettent d'obtenir un bon rendement tout en étant totalement respectueux de l'environnement L'objectif enfin c'est de réussir à produire un biocarburant compétitif par rapport aux autres filières existantes comme le colza ou le tournesol Pour bien comprendre tous ces enjeux notre voyage dans le projet SHAMASH commence dans le monde de l'expertise écophysiologique qui est une des voies retenues pour sélectionner les algues les plus aptes à produire des lipides << Il est évident qu'il faut déjà choisir une microalgue cultivable On pourrait trouver une algue de laboratoire extraordinaire mais qu'on ne pourrait pas mettre dans des volumes compatibles avec notre but qui est quand même de faire un carburant liquide
Donc ça c'est un des premiers points

Après il y a des points qui sont très très importants qui vont être
leur capacité à faire de l'huile
dans quelles circonstances
est-ce que ces alpes peuvent être cultivées en grandes concentrations
est-ce qu'elles sont faciles à centrifuger et à concentrer derrière La spécialité chez nous ce sont les microalgues crois le à peu près dans tous les sortes de volumes dans les systèmes de culture qui vont être continue ou discontinue on est donc capable de d'offrir au projet lui-même la matière première qui avait pris son étoile on est parti au départ d'une cinquantaine de micros à une de possibilités mais on croirait on est arrivé au à et fur mesure des discussions à une dizaine nous avons fini par décider de mettre l'accent sur certaines laboratoire censé donner cette décision nous donnons des informations nous apportons de la donnée qui fait que le comité de pilotage schamasch prend des décisions et de se focaliser ou de mettre l'accent sur une algue ou une autre en fonction des critères que je vous ai donné une autre voie est aussi explorer pour sélectionner les meilleures algue possible s'agit d'utiliser les informations contenues dans le génome de certaines algues a une algue dont le génome a été séquencé c'est une algue qui n'est pas connue des lipides en revanche son génome montrait qu'elle avait tous les outils tous les acteurs nécessaires à est suffisant à faire des lipides de réserve donc on avait une petite suppositions ces cas le projet schamasch à l'idée originale de criblés sélectionner des souches d'algues des mutants d'algues avec un colorant qui ni la et on observe une fluorescence comme vous voyez sur cet écran on observe un petit comme ça très caractéristique donc des lipides neutres on a étudié quelques mutants disponibles et ces mutants mute en faisant pas dessus peut-être qui font les lipides la place et a joie a certaines joie parce que effectivement le pic était assez impressionnant et quand on a corrélé ces spectres avec de la microscopie à fluorescence la cellule était euh soixante dix ou quatre-vingt pour cent remplie vésicules de gouttelettes lipidiques elle en était pleine donc très encourageant pour pour la production de lipides avant d'obtenir un biocarburant la route est encore très longue car si le choix des micro-algue établis au laboratoire est primordial il faut encore démontrer que les souches sélectionnées sont exploitables sur le terrain optimisé pour accroître la teneur en lipides dans ces micro-organismes il faut faire une chose a deux effets antagonistes faut les stressés donc ça euh ça provoque une accumulation de lipides dans les cellules mais en même temps ça ralentit leur croissance comme à terme la production c'est la résultante de ces deux d'un optimum à trouver et on joue pour ça justement sur les paramètres de croissance pour déterminer cette optique ensuite on va utiliser cette information pour alimenter des modèles mathématiques et donc une des spécificités de ce laboratoire c'est justement d'apporter la qualité d'informations nécessaires la validation de ce modèle autre paramètre essentiel pour la modélisation concerne la composition même de l'huile qui pourra être récoltée cette analyse de la composition en lipides de notre algue on retrouve des petites quantités de cholestérol on retrouve des phospholipides qui ne sont pas exploitables directement comme le et on surtout que notre algue a accumulé de fortes quantités de triglycérides qui sont donc des lipides directement injectables par un moteur est exploitable comme biocarburants de passage dans ces trois premiers laboratoires fait déjà apparaître la complexité des recherches à mettre en oeuvre pour sélectionner une algue idéale aspect pionnier du projet apparaît aussi plus clairement avoir mis des mathématiques au centre de tout cela biologie et tout projet euh moderne va intégrer ces nouveaux dont biolay biologie moléculaire par exemple mais euh mathématiques pour mettre en équation comprendre de manière microscopique en les analysant ces systèmes biologiques et donc déduire des conditions propices à une synthèse par exemple de manière plus on utilise des émotions différentiels non linéaire des objets mathématiques assez sophistiqués mais nécessaires pour retracer évolution de d'organismes biologiques termine avoir une petite explication en fonction de l'état micro-algue en fonction de leur stocks en en vont eux produire à chaque instant suivant le le flux de photons c'est à dire l'intensité lumineuse une certaine quantité de d'huile donc ça décrit finalement euh la capacité de ces algues au cours du temps de manière dynamique a synthétiser les épines c'est la productivité en huile et c'est l'évolution de cette productivité au cours du temps en fonction des variables internes des micro-etats prenez une sorte de simulateur euh qui permet d'éviter des expériences lourde et coûteuse euh et donc au lieu de faire euh une cinquantaine d'expériences en laboratoire on peut en faire des milliers sur sur ordinateur un voyage dans le projet schamasch ne mène aussi le monde de la lumière et plus précisément celui des photos bi-réacteurs on réunit toutes les conditions nécessaires à la photosynthèse donc le processus euh dans lequel se développent les micro-organismes synthétiques donc apporte les conditions telles que températures mieux culture favorables mais également la lumière d'où le terme photo de photo bouillon acteur fini la première partie qui était la caractérisation expérimentale pour un saoûl potentiel jugé intéressant au sein du programme on a étudié le comportement croissance de la souche on a défini ces optimum de croissance en terme de lumière aussi en terme de milieu utiliser pour atteindre des hautes concentrations on a aussi fini donc la phase la production de lépine qui est la recherche de protocole pour cette souche là il faut savoir qu'il existe un grand nombre d'un potentiel intéressant pour les productions de lipides elle est trop vite dans le choix des souches risquent de nous faire passer de d'optimum de de souche idéale donc les modèles sont développés sur petits réacteurs niveau du ensuite on a besoin d'une étape de validation échelle supérieure ce qu'on l'extrapolation est tout l'du réacteur de cent litres contraint de concevoir actuellement nous permettront de valider nos modèles d'extrapolation sur petits réacteurs qui sont validés à cet étape plat après on pourra passer à l'échelle au-dessus sans forcément avoir un rôle validé le modèle montré qu'c'était capable de passer de un litre qui a déjà un passage important en terme de mieux rectum simultanément à tous ces travaux de recherche le schamasch doit aussi mettre au point des procédés pour concentrer les algues dans leurs milliers puis pour en l'huile tout en respectant l'environnement domaines d'activité et le trait de solution aqueuse par séparation membrane et l'extraction de bowling bio molécule active ou fonctionnelle issue de la ressource végétales le cadre de schamasch nous étudiants la possibilité de concentrer la biomasse abgal en utilisant les techniques c'est pratiquement brader la des algues est très faible dans ce milieu c'est inférieur à gramme par litre et par type de procédé nous pouvons espérer concentrer cette biomasse abgal beaucoup important ce qui permettra par la suite et en faisant une opération supplémentaire d'obtenir la biomasse abgal sèche précédée ensuite à l'extraction des lui le mettait en avant une technique très premier l'utilisation du cio d'hyper critique super critique c'est du cio deux sous pression et sous certaines conditions températures c'est un nous avons ce procédé parce que c'est un procédé propre qui n'émet aucun rejet et qui ne nécessite pas l'usage de solvants organiques nous avons mené une campagne expérimental au laboratoire et nous avons obtenu des rendements maximaux dans des conditions opératoires tout à fait envisageable nous projetons de travailler sur des ex tracteurs de plus gros volumes quelques kilos de micro-algue alors que jusqu'à maintenant nous avons travaillé sur quelques grammes intégration de toutes ces recherches définit vérifier valider dans le projet schamasch nécessite encore la prise en compte impérative d'un paramètre la qualité du carburant existe les spécifications nécessaires aux produits pétroliers alors substituts homologués je qu'on peut suivre mais dans le cas de produits vraiment typés comme des micro-algue il y a d'autres méthodes nous standards si vous voulez euh qu'il faut utiliser pour arriver à déterminer les qualités carburant en tout cas les z les non qualité on peut travailler même avec une très faible quantité et en particulier l'observation de l'évaporation de la formation de dépôts s'il faut pouvoir grasse ce est pas pour l'éducation c'est très riche en enseignements et en comparatif avec les autres huiles végétales qu'on connaît bien comme si tous les indicateurs sont au vert à ce moment là on passera aux essais moteurs là il nous faudra plusieurs litres quand même qui nous permettront d'avoir consommation rendement puissance émission à l'échappements enfin tout ce qui est normalisé euh qui nous permettra vraiment conclure et c'est un bon carburant alors il y a encore des choses à améliorer l'aura compris obtenir un biocarburant à partir de micro-algue ne sera pas une mince affaire il faudra encore mener des recherches pendant quelques années pour que ces solutions puissent devenir économiquement compétitive et voir le jour à l'échelle industrielle l'idée d'avoir rassemblé les meilleurs spécialistes dans les différents maillons de la chaîne de production d'huile à partir d'algues a déjà permis au projet de générer de l'expertise et surtout une forte crédibilité dans l'etat de nen aller-retour entre eux les modélisation l'mathématique des modèles l'expertise des biologistes et les expériences en biologie on avance fondamentalement sur la sur connaissance
Les meilleurs capteurs solaires au monde se trouvent peut-être sous l'eau Ce sont les micro-algues Ces organismes photosynthétiques microscopiques sont non seulement capables de produire plus de la moitié des l'oxygène de notre planète mais ils peuvent aussi biosynthétiser des sucres ou des lipides soit naturellement soit de façon accrue sous certaines conditions de stress physiologique << Comme type de stress on peut carencer ces organismes en un élément nutritif Par exemple le nitrate c'est une ressource qu'elles exploitent naturellement dans l'eau qu'elles puisent dans l'eau Si on les affame en quelque sorte en cette ressource c'est un stress c'est pour ça qu'on appelle un stress donc on on appelle ça aussi un stress parce qu'on va provoquer une dérégulation du métabolisme qui va conduire à une accumulation excessive de lipides >> Partant de cette idée des chercheurs se sont demandé si la modélisation de ces phénomènes de production des lipides chez les microalgues ne pourrait pas devenir un enjeu de recherche aussi important que surprenant << Nous travaillons en collaboration avec le laboratoire d'océanographie de Villefranche depuis plus de quinze ans sur des microalgues J'ai moi-même fait ma thèse sur la modélisation de cellule phytoplanctoniques sous l'effet de stress en azote qui sont des conditions je le savais pas à l'époque mais de production de lipides Par ailleurs nous travaillons également sur des systèmes de production de bio-énergie - méthanisation production de méthane - et l'idée de croiser ces deux thématiques microalgues bio-énergie est apparue relativement naturellement >>
Et ainsi est née en 2005 l'idée de combiner les compétences de différents laboratoires et instituts de recherche pour lancer un programme de production de production de biocarburants à partir de microalgues
Ce sera le projet SHAMASH et il sera piloté par l'INRIA
<< Un des apports de l'INRIA euh c'est de faire de la modélisation c'est à dire de quantifier des phénomènes de quantifier des flux
Et donc l'INRIA a une vision très intégrative justement depuis la petite échelle - l'échelle de la cellule - jusqu'à l'échelle de la production à grande échelle
On est capables de prédire des flux euh à différents niveaux de prédire des coûts et euh à ce titre donc l'INRIA apporte cette compétence >>
L'L'originalité du projet vient de cette intégration car il ne s'agit pas uniquement d'annoncer et de prouver qu'on peut obtenir un biocarburant à partir de microalgues L'objectif ici est de sélectionner des
L'des souches à forte productivité en lipides par la connaissance de leur écophysiologie ou encore par l'utilisation de la génomique
L'L'objectif est de réussir à cultiver ces microalgues en optimisant l'utilisation des la lumière solaire par des photobioréacteurs L'objectif c'est encore de préconiser des techniques d'extraction de l'huile de microalgues qui permettent d'obtenir un bon rendement tout en étant totalement respectueux de l'environnement L'objectif enfin c'est de réussir à produire un biocarburant compétitif par rapport aux autres filières existantes comme le colza ou le tournesol Pour bien comprendre tous ces enjeux notre voyage dans le projet SHAMASH commence dans le monde de l'expertise écophysiologique qui est une des voies retenues pour sélectionner les algues les plus aptes à produire des lipides << Il est évident qu'il faut déjà choisir une microalgue cultivable On pourrait trouver une algue de laboratoire extraordinaire mais qu'on ne pourrait pas mettre dans des volumes compatibles avec notre but qui est quand même de faire un carburant liquide
Donc ça c'est un des premiers points

Après Après il y a des points qui sont très très importants qui vont être
leur capacité à faire de l'huile
dans quelles circonstances
est-ce que ces alpes peuvent être cultivées en grandes concentrations
est-ce qu'elles sont faciles à centrifuger et à concentrer derrière La spécialité chez nous ce sont les microalgues crois le à peu près dans tous les sortes de volumes dans les systèmes de culture qui vont être continue ou discontinue on est donc capable de d'offrir au projet lui-même la matière première qui avait pris son étoile on est parti au départ d'une cinquantaine de micros à une de possibilités mais on croirait on est arrivé au à et fur mesure des discussions à une dizaine nous avons fini par décider de mettre l'accent sur certaines laboratoire censé donner cette décision nous donnons des informations nous apportons de la donnée qui fait que le comité de pilotage schamasch prend des décisions et de se focaliser ou de mettre l'accent sur une algue ou une autre en fonction des critères que je vous ai donné une autre voie est aussi explorer pour sélectionner les meilleures algue possible s'agit d'utiliser les informations contenues dans le génome de certaines algues a une algue dont le génome a été séquencé c'est une algue qui n'est pas connue des lipides en revanche son génome montrait qu'elle avait tous les outils tous les acteurs nécessaires à est suffisant à faire des lipides de réserve donc on avait une petite suppositions ces cas le projet schamasch à l'idée originale de criblés sélectionner des souches d'algues des mutants d'algues avec un colorant qui ni la et on observe une fluorescence comme vous voyez sur cet écran on observe un petit comme ça très caractéristique donc des lipides neutres on a étudié quelques mutants disponibles et ces mutants mute en faisant pas dessus peut-être qui font les lipides la place et a joie a certaines joie parce que effectivement le pic était assez impressionnant et quand on a corrélé ces spectres avec de la microscopie à fluorescence la cellule était euh soixante dix ou quatre-vingt pour cent remplie vésicules de gouttelettes lipidiques elle en était pleine donc très encourageant pour pour la production de lipides avant d'obtenir un biocarburant la route est encore très longue car si le choix des micro-algue établis au laboratoire est primordial il faut encore démontrer que les souches sélectionnées sont exploitables sur le terrain optimisé pour accroître la teneur en lipides dans ces micro-organismes il faut faire une chose a deux effets antagonistes faut les stressés donc ça euh ça provoque une accumulation de lipides dans les cellules mais en même temps ça ralentit leur croissance comme à terme la production c'est la résultante de ces deux d'un optimum à trouver et on joue pour ça justement sur les paramètres de croissance pour déterminer cette optique ensuite on va utiliser cette information pour alimenter des modèles mathématiques et donc une des spécificités de ce laboratoire c'est justement d'apporter la qualité d'informations nécessaires la validation de ce modèle autre paramètre essentiel pour la modélisation concerne la composition même de l'huile qui pourra être récoltée cette analyse de la composition en lipides de notre algue on retrouve des petites quantités de cholestérol on retrouve des phospholipides qui ne sont pas exploitables directement comme le et on surtout que notre algue a accumulé de fortes quantités de triglycérides qui sont donc des lipides directement injectables par un moteur est exploitable comme biocarburants de passage dans ces trois premiers laboratoires fait déjà apparaître la complexité des recherches à mettre en oeuvre pour sélectionner une algue idéale aspect pionnier du projet apparaît aussi plus clairement avoir mis des mathématiques au centre de tout cela biologie et tout projet euh moderne va intégrer ces nouveaux dont biolay biologie moléculaire par exemple mais euh mathématiques pour mettre en équation comprendre de manière microscopique en les analysant ces systèmes biologiques et donc déduire des conditions propices à une synthèse par exemple de manière plus on utilise des émotions différentiels non linéaire des objets mathématiques assez sophistiqués mais nécessaires pour retracer évolution de d'organismes biologiques termine avoir une petite explication en fonction de l'état micro-algue en fonction de leur stocks en en vont eux produire à chaque instant suivant le le flux de photons c'est à dire l'intensité lumineuse une certaine quantité de d'huile donc ça décrit finalement euh la capacité de ces algues au cours du temps de manière dynamique a synthétiser les épines c'est la productivité en huile et c'est l'évolution de cette productivité au cours du temps en fonction des variables internes des micro-etats prenez une sorte de simulateur euh qui permet d'éviter des expériences lourde et coûteuse euh et donc au lieu de faire euh une cinquantaine d'expériences en laboratoire on peut en faire des milliers sur sur ordinateur un voyage dans le projet schamasch ne mène aussi le monde de la lumière et plus précisément celui des photos bi-réacteurs on réunit toutes les conditions nécessaires à la photosynthèse donc le processus euh dans lequel se développent les micro-organismes synthétiques donc apporte les conditions telles que températures mieux culture favorables mais également la lumière d'où le terme photo de photo bouillon acteur fini la première partie qui était la caractérisation expérimentale pour un saoûl potentiel jugé intéressant au sein du programme on a étudié le comportement croissance de la souche on a défini ces optimum de croissance en terme de lumière aussi en terme de milieu utiliser pour atteindre des hautes concentrations on a aussi fini donc la phase la production de lépine qui est la recherche de protocole pour cette souche là il faut savoir qu'il existe un grand nombre d'un potentiel intéressant pour les productions de lipides elle est trop vite dans le choix des souches risquent de nous faire passer de d'optimum de de souche idéale donc les modèles sont développés sur petits réacteurs niveau du ensuite on a besoin d'une étape de validation échelle supérieure ce qu'on l'extrapolation est tout l'du réacteur de cent litres contraint de concevoir actuellement nous permettront de valider nos modèles d'extrapolation sur petits réacteurs qui sont validés à cet étape plat après on pourra passer à l'échelle au-dessus sans forcément avoir un rôle validé le modèle montré qu'c'était capable de passer de un litre qui a déjà un passage important en terme de mieux rectum simultanément à tous ces travaux de recherche le schamasch doit aussi mettre au point des procédés pour concentrer les algues dans leurs milliers puis pour en l'huile tout en respectant l'environnement domaines d'activité et le trait de solution aqueuse par séparation membrane et l'extraction de bowling bio molécule active ou fonctionnelle issue de la ressource végétales le cadre de schamasch nous étudiants la possibilité de concentrer la biomasse abgal en utilisant les techniques c'est pratiquement brader la des algues est très faible dans ce milieu c'est inférieur à gramme par litre et par type de procédé nous pouvons espérer concentrer cette biomasse abgal beaucoup important ce qui permettra par la suite et en faisant une opération supplémentaire d'obtenir la biomasse abgal sèche précédée ensuite à l'extraction des lui le mettait en avant une technique très premier l'utilisation du cio d'hyper critique super critique c'est du cio deux sous pression et sous certaines conditions températures c'est un nous avons ce procédé parce que c'est un procédé propre qui n'émet aucun rejet et qui ne nécessite pas l'usage de solvants organiques nous avons mené une campagne expérimental au laboratoire et nous avons obtenu des rendements maximaux dans des conditions opératoires tout à fait envisageable nous projetons de travailler sur des ex tracteurs de plus gros volumes quelques kilos de micro-algue alors que jusqu'à maintenant nous avons travaillé sur quelques grammes intégration de toutes ces recherches définit vérifier valider dans le projet schamasch nécessite encore la prise en compte impérative d'un paramètre la qualité du carburant existe les spécifications nécessaires aux produits pétroliers alors substituts homologués je qu'on peut suivre mais dans le cas de produits vraiment typés comme des micro-algue il y a d'autres méthodes nous standards si vous voulez euh qu'il faut utiliser pour arriver à déterminer les qualités carburant en tout cas les z les non qualité on peut travailler même avec une très faible quantité et en particulier l'observation de l'évaporation de la formation de dépôts s'il faut pouvoir grasse ce est pas pour l'éducation c'est très riche en enseignements et en comparatif avec les autres huiles végétales qu'on connaît bien comme si tous les indicateurs sont au vert à ce moment là on passera aux essais moteurs là il nous faudra plusieurs litres quand même qui nous permettront d'avoir consommation rendement puissance émission à l'échappements enfin tout ce qui est normalisé euh qui nous permettra vraiment conclure et c'est un bon carburant alors il y a encore des choses à améliorer l'aura compris obtenir un biocarburant à partir de micro-algue ne sera pas une mince affaire il faudra encore mener des recherches pendant quelques années pour que ces solutions puissent devenir économiquement compétitive et voir le jour à l'échelle industrielle l'idée d'avoir rassemblé les meilleurs spécialistes dans les différents maillons de la chaîne de production d'huile à partir d'algues a déjà permis au projet de générer de l'expertise et surtout une forte crédibilité dans l'etat de nen aller-retour entre eux les modélisation l'mathématique des modèles l'expertise des biologistes et les expériences en biologie on avance fondamentalement sur la sur connaissance
Les meilleurs capteurs solaires au monde se trouvent peut-être sous l'eau Ce sont les micro-algues Ces organismes photosynthétiques microscopiques sont non seulement capables de produire plus de la moitié des l'oxygène de notre planète mais ils peuvent aussi biosynthétiser des sucres ou des lipides soit naturellement soit de façon accrue sous certaines conditions de stress physiologique << Comme type de stress on peut carencer ces organismes en un élément nutritif Par exemple le nitrate c'est une ressource qu'elles exploitent naturellement dans l'eau qu'elles puisent dans l'eau Si on les affame en quelque sorte en cette ressource c'est un stress c'est pour ça qu'on appelle un stress donc on on appelle ça aussi un stress parce qu'on va provoquer une dérégulation du métabolisme qui va conduire à une accumulation excessive de lipides >> Partant de cette idée des chercheurs se sont demandé si la modélisation de ces phénomènes de production des lipides chez les microalgues ne pourrait pas devenir un enjeu de recherche aussi important que surprenant << Nous travaillons en collaboration avec le laboratoire d'océanographie de Villefranche depuis plus de quinze ans sur des microalgues J'ai moi-même fait ma thèse sur la modélisation de cellule phytoplanctoniques sous l'effet de stress en azote qui sont des conditions je le savais pas à l'époque mais de production de lipides Par ailleurs nous travaillons également sur des systèmes de production de bio-énergie - méthanisation production de méthane - et l'idée de croiser ces deux thématiques microalgues bio-énergie est apparue relativement naturellement >>
Et ainsi est née en 2005 l'idée de combiner les compétences de différents laboratoires et instituts de recherche pour lancer un programme de production de production de biocarburants à partir de microalgues
Ce sera le projet SHAMASH et il sera piloté par l'INRIA
<< Un des apports de l'INRIA euh c'est de faire de la modélisation c'est à dire de quantifier des phénomènes de quantifier des flux
Et donc l'INRIA a une vision très intégrative justement depuis la petite échelle - l'échelle de la cellule - jusqu'à l'échelle de la production à grande échelle
On est capables de prédire des flux euh à différents niveaux de prédire des coûts et euh à ce titre donc l'INRIA apporte cette compétence >>
L'L'originalité du projet vient de cette intégration car il ne s'agit pas uniquement d'annoncer et de prouver qu'on peut obtenir un biocarburant à partir de microalgues L'objectif ici est de sélectionner des
L'des souches à forte productivité en lipides par la connaissance de leur écophysiologie ou encore par l'utilisation de la génomique
L'L'objectif est de réussir à cultiver ces microalgues en optimisant l'utilisation des la lumière solaire par des photobioréacteurs L'objectif c'est encore de préconiser des techniques d'extraction de l'huile de microalgues qui permettent d'obtenir un bon rendement tout en étant totalement respectueux de l'environnement L'objectif enfin c'est de réussir à produire un biocarburant compétitif par rapport aux autres filières existantes comme le colza ou le tournesol Pour bien comprendre tous ces enjeux notre voyage dans le projet SHAMASH commence dans le monde de l'expertise écophysiologique qui est une des voies retenues pour sélectionner les algues les plus aptes à produire des lipides << Il est évident qu'il faut déjà choisir une microalgue cultivable On pourrait trouver une algue de laboratoire extraordinaire mais qu'on ne pourrait pas mettre dans des volumes compatibles avec notre but qui est quand même de faire un carburant liquide
Donc ça c'est un des premiers points

Après Après il y a des points qui sont très très importants qui vont être
leur leur capacité à faire de l'huile
dans quelles circonstances
est-ce que ces alpes peuvent être cultivées en grandes concentrations
est-ce qu'elles sont faciles à centrifuger et à concentrer derrière La spécialité chez nous ce sont les microalgues crois le à peu près dans tous les sortes de volumes dans les systèmes de culture qui vont être continue ou discontinue on est donc capable de d'offrir au projet lui-même la matière première qui avait pris son étoile on est parti au départ d'une cinquantaine de micros à une de possibilités mais on croirait on est arrivé au à et fur mesure des discussions à une dizaine nous avons fini par décider de mettre l'accent sur certaines laboratoire censé donner cette décision nous donnons des informations nous apportons de la donnée qui fait que le comité de pilotage schamasch prend des décisions et de se focaliser ou de mettre l'accent sur une algue ou une autre en fonction des critères que je vous ai donné une autre voie est aussi explorer pour sélectionner les meilleures algue possible s'agit d'utiliser les informations contenues dans le génome de certaines algues a une algue dont le génome a été séquencé c'est une algue qui n'est pas connue des lipides en revanche son génome montrait qu'elle avait tous les outils tous les acteurs nécessaires à est suffisant à faire des lipides de réserve donc on avait une petite suppositions ces cas le projet schamasch à l'idée originale de criblés sélectionner des souches d'algues des mutants d'algues avec un colorant qui ni la et on observe une fluorescence comme vous voyez sur cet écran on observe un petit comme ça très caractéristique donc des lipides neutres on a étudié quelques mutants disponibles et ces mutants mute en faisant pas dessus peut-être qui font les lipides la place et a joie a certaines joie parce que effectivement le pic était assez impressionnant et quand on a corrélé ces spectres avec de la microscopie à fluorescence la cellule était euh soixante dix ou quatre-vingt pour cent remplie vésicules de gouttelettes lipidiques elle en était pleine donc très encourageant pour pour la production de lipides avant d'obtenir un biocarburant la route est encore très longue car si le choix des micro-algue établis au laboratoire est primordial il faut encore démontrer que les souches sélectionnées sont exploitables sur le terrain optimisé pour accroître la teneur en lipides dans ces micro-organismes il faut faire une chose a deux effets antagonistes faut les stressés donc ça euh ça provoque une accumulation de lipides dans les cellules mais en même temps ça ralentit leur croissance comme à terme la production c'est la résultante de ces deux d'un optimum à trouver et on joue pour ça justement sur les paramètres de croissance pour déterminer cette optique ensuite on va utiliser cette information pour alimenter des modèles mathématiques et donc une des spécificités de ce laboratoire c'est justement d'apporter la qualité d'informations nécessaires la validation de ce modèle autre paramètre essentiel pour la modélisation concerne la composition même de l'huile qui pourra être récoltée cette analyse de la composition en lipides de notre algue on retrouve des petites quantités de cholestérol on retrouve des phospholipides qui ne sont pas exploitables directement comme le et on surtout que notre algue a accumulé de fortes quantités de triglycérides qui sont donc des lipides directement injectables par un moteur est exploitable comme biocarburants de passage dans ces trois premiers laboratoires fait déjà apparaître la complexité des recherches à mettre en oeuvre pour sélectionner une algue idéale aspect pionnier du projet apparaît aussi plus clairement avoir mis des mathématiques au centre de tout cela biologie et tout projet euh moderne va intégrer ces nouveaux dont biolay biologie moléculaire par exemple mais euh mathématiques pour mettre en équation comprendre de manière microscopique en les analysant ces systèmes biologiques et donc déduire des conditions propices à une synthèse par exemple de manière plus on utilise des émotions différentiels non linéaire des objets mathématiques assez sophistiqués mais nécessaires pour retracer évolution de d'organismes biologiques termine avoir une petite explication en fonction de l'état micro-algue en fonction de leur stocks en en vont eux produire à chaque instant suivant le le flux de photons c'est à dire l'intensité lumineuse une certaine quantité de d'huile donc ça décrit finalement euh la capacité de ces algues au cours du temps de manière dynamique a synthétiser les épines c'est la productivité en huile et c'est l'évolution de cette productivité au cours du temps en fonction des variables internes des micro-etats prenez une sorte de simulateur euh qui permet d'éviter des expériences lourde et coûteuse euh et donc au lieu de faire euh une cinquantaine d'expériences en laboratoire on peut en faire des milliers sur sur ordinateur un voyage dans le projet schamasch ne mène aussi le monde de la lumière et plus précisément celui des photos bi-réacteurs on réunit toutes les conditions nécessaires à la photosynthèse donc le processus euh dans lequel se développent les micro-organismes synthétiques donc apporte les conditions telles que températures mieux culture favorables mais également la lumière d'où le terme photo de photo bouillon acteur fini la première partie qui était la caractérisation expérimentale pour un saoûl potentiel jugé intéressant au sein du programme on a étudié le comportement croissance de la souche on a défini ces optimum de croissance en terme de lumière aussi en terme de milieu utiliser pour atteindre des hautes concentrations on a aussi fini donc la phase la production de lépine qui est la recherche de protocole pour cette souche là il faut savoir qu'il existe un grand nombre d'un potentiel intéressant pour les productions de lipides elle est trop vite dans le choix des souches risquent de nous faire passer de d'optimum de de souche idéale donc les modèles sont développés sur petits réacteurs niveau du ensuite on a besoin d'une étape de validation échelle supérieure ce qu'on l'extrapolation est tout l'du réacteur de cent litres contraint de concevoir actuellement nous permettront de valider nos modèles d'extrapolation sur petits réacteurs qui sont validés à cet étape plat après on pourra passer à l'échelle au-dessus sans forcément avoir un rôle validé le modèle montré qu'c'était capable de passer de un litre qui a déjà un passage important en terme de mieux rectum simultanément à tous ces travaux de recherche le schamasch doit aussi mettre au point des procédés pour concentrer les algues dans leurs milliers puis pour en l'huile tout en respectant l'environnement domaines d'activité et le trait de solution aqueuse par séparation membrane et l'extraction de bowling bio molécule active ou fonctionnelle issue de la ressource végétales le cadre de schamasch nous étudiants la possibilité de concentrer la biomasse abgal en utilisant les techniques c'est pratiquement brader la des algues est très faible dans ce milieu c'est inférieur à gramme par litre et par type de procédé nous pouvons espérer concentrer cette biomasse abgal beaucoup important ce qui permettra par la suite et en faisant une opération supplémentaire d'obtenir la biomasse abgal sèche précédée ensuite à l'extraction des lui le mettait en avant une technique très premier l'utilisation du cio d'hyper critique super critique c'est du cio deux sous pression et sous certaines conditions températures c'est un nous avons ce procédé parce que c'est un procédé propre qui n'émet aucun rejet et qui ne nécessite pas l'usage de solvants organiques nous avons mené une campagne expérimental au laboratoire et nous avons obtenu des rendements maximaux dans des conditions opératoires tout à fait envisageable nous projetons de travailler sur des ex tracteurs de plus gros volumes quelques kilos de micro-algue alors que jusqu'à maintenant nous avons travaillé sur quelques grammes intégration de toutes ces recherches définit vérifier valider dans le projet schamasch nécessite encore la prise en compte impérative d'un paramètre la qualité du carburant existe les spécifications nécessaires aux produits pétroliers alors substituts homologués je qu'on peut suivre mais dans le cas de produits vraiment typés comme des micro-algue il y a d'autres méthodes nous standards si vous voulez euh qu'il faut utiliser pour arriver à déterminer les qualités carburant en tout cas les z les non qualité on peut travailler même avec une très faible quantité et en particulier l'observation de l'évaporation de la formation de dépôts s'il faut pouvoir grasse ce est pas pour l'éducation c'est très riche en enseignements et en comparatif avec les autres huiles végétales qu'on connaît bien comme si tous les indicateurs sont au vert à ce moment là on passera aux essais moteurs là il nous faudra plusieurs litres quand même qui nous permettront d'avoir consommation rendement puissance émission à l'échappements enfin tout ce qui est normalisé euh qui nous permettra vraiment conclure et c'est un bon carburant alors il y a encore des choses à améliorer l'aura compris obtenir un biocarburant à partir de micro-algue ne sera pas une mince affaire il faudra encore mener des recherches pendant quelques années pour que ces solutions puissent devenir économiquement compétitive et voir le jour à l'échelle industrielle l'idée d'avoir rassemblé les meilleurs spécialistes dans les différents maillons de la chaîne de production d'huile à partir d'algues a déjà permis au projet de générer de l'expertise et surtout une forte crédibilité dans l'etat de nen aller-retour entre eux les modélisation l'mathématique des modèles l'expertise des biologistes et les expériences en biologie on avance fondamentalement sur la sur connaissance
Les meilleurs capteurs solaires au monde se trouvent peut-être sous l'eau Ce sont les micro-algues Ces organismes photosynthétiques microscopiques sont non seulement capables de produire plus de la moitié des l'oxygène de notre planète mais ils peuvent aussi biosynthétiser des sucres ou des lipides soit naturellement soit de façon accrue sous certaines conditions de stress physiologique << Comme type de stress on peut carencer ces organismes en un élément nutritif Par exemple le nitrate c'est une ressource qu'elles exploitent naturellement dans l'eau qu'elles puisent dans l'eau Si on les affame en quelque sorte en cette ressource c'est un stress c'est pour ça qu'on appelle un stress donc on on appelle ça aussi un stress parce qu'on va provoquer une dérégulation du métabolisme qui va conduire à une accumulation excessive de lipides >> Partant de cette idée des chercheurs se sont demandé si la modélisation de ces phénomènes de production des lipides chez les microalgues ne pourrait pas devenir un enjeu de recherche aussi important que surprenant << Nous travaillons en collaboration avec le laboratoire d'océanographie de Villefranche depuis plus de quinze ans sur des microalgues J'ai moi-même fait ma thèse sur la modélisation de cellule phytoplanctoniques sous l'effet de stress en azote qui sont des conditions je le savais pas à l'époque mais de production de lipides Par ailleurs nous travaillons également sur des systèmes de production de bio-énergie - méthanisation production de méthane - et l'idée de croiser ces deux thématiques microalgues bio-énergie est apparue relativement naturellement >>
Et ainsi est née en 2005 l'idée de combiner les compétences de différents laboratoires et instituts de recherche pour lancer un programme de production de production de biocarburants à partir de microalgues
Ce sera le projet SHAMASH et il sera piloté par l'INRIA
<< Un des apports de l'INRIA euh c'est de faire de la modélisation c'est à dire de quantifier des phénomènes de quantifier des flux
Et donc l'INRIA a une vision très intégrative justement depuis la petite échelle - l'échelle de la cellule - jusqu'à l'échelle de la production à grande échelle
On est capables de prédire des flux euh à différents niveaux de prédire des coûts et euh à ce titre donc l'INRIA apporte cette compétence >>
L'L'originalité du projet vient de cette intégration car il ne s'agit pas uniquement d'annoncer et de prouver qu'on peut obtenir un biocarburant à partir de microalgues L'objectif ici est de sélectionner des
L'des souches à forte productivité en lipides par la connaissance de leur écophysiologie ou encore par l'utilisation de la génomique
L'L'objectif est de réussir à cultiver ces microalgues en optimisant l'utilisation des la lumière solaire par des photobioréacteurs L'objectif c'est encore de préconiser des techniques d'extraction de l'huile de microalgues qui permettent d'obtenir un bon rendement tout en étant totalement respectueux de l'environnement L'objectif enfin c'est de réussir à produire un biocarburant compétitif par rapport aux autres filières existantes comme le colza ou le tournesol Pour bien comprendre tous ces enjeux notre voyage dans le projet SHAMASH commence dans le monde de l'expertise écophysiologique qui est une des voies retenues pour sélectionner les algues les plus aptes à produire des lipides << Il est évident qu'il faut déjà choisir une microalgue cultivable On pourrait trouver une algue de laboratoire extraordinaire mais qu'on ne pourrait pas mettre dans des volumes compatibles avec notre but qui est quand même de faire un carburant liquide
Donc ça c'est un des premiers points

Après Après il y a des points qui sont très très importants qui vont être
leur leur capacité à faire de l'huile
dans dans quelles circonstances
est-ce que ces alpes peuvent être cultivées en grandes concentrations
est-ce qu'elles sont faciles à centrifuger et à concentrer derrière La spécialité chez nous ce sont les microalgues crois le à peu près dans tous les sortes de volumes dans les systèmes de culture qui vont être continue ou discontinue on est donc capable de d'offrir au projet lui-même la matière première qui avait pris son étoile on est parti au départ d'une cinquantaine de micros à une de possibilités mais on croirait on est arrivé au à et fur mesure des discussions à une dizaine nous avons fini par décider de mettre l'accent sur certaines laboratoire censé donner cette décision nous donnons des informations nous apportons de la donnée qui fait que le comité de pilotage schamasch prend des décisions et de se focaliser ou de mettre l'accent sur une algue ou une autre en fonction des critères que je vous ai donné une autre voie est aussi explorer pour sélectionner les meilleures algue possible s'agit d'utiliser les informations contenues dans le génome de certaines algues a une algue dont le génome a été séquencé c'est une algue qui n'est pas connue des lipides en revanche son génome montrait qu'elle avait tous les outils tous les acteurs nécessaires à est suffisant à faire des lipides de réserve donc on avait une petite suppositions ces cas le projet schamasch à l'idée originale de criblés sélectionner des souches d'algues des mutants d'algues avec un colorant qui ni la et on observe une fluorescence comme vous voyez sur cet écran on observe un petit comme ça très caractéristique donc des lipides neutres on a étudié quelques mutants disponibles et ces mutants mute en faisant pas dessus peut-être qui font les lipides la place et a joie a certaines joie parce que effectivement le pic était assez impressionnant et quand on a corrélé ces spectres avec de la microscopie à fluorescence la cellule était euh soixante dix ou quatre-vingt pour cent remplie vésicules de gouttelettes lipidiques elle en était pleine donc très encourageant pour pour la production de lipides avant d'obtenir un biocarburant la route est encore très longue car si le choix des micro-algue établis au laboratoire est primordial il faut encore démontrer que les souches sélectionnées sont exploitables sur le terrain optimisé pour accroître la teneur en lipides dans ces micro-organismes il faut faire une chose a deux effets antagonistes faut les stressés donc ça euh ça provoque une accumulation de lipides dans les cellules mais en même temps ça ralentit leur croissance comme à terme la production c'est la résultante de ces deux d'un optimum à trouver et on joue pour ça justement sur les paramètres de croissance pour déterminer cette optique ensuite on va utiliser cette information pour alimenter des modèles mathématiques et donc une des spécificités de ce laboratoire c'est justement d'apporter la qualité d'informations nécessaires la validation de ce modèle autre paramètre essentiel pour la modélisation concerne la composition même de l'huile qui pourra être récoltée cette analyse de la composition en lipides de notre algue on retrouve des petites quantités de cholestérol on retrouve des phospholipides qui ne sont pas exploitables directement comme le et on surtout que notre algue a accumulé de fortes quantités de triglycérides qui sont donc des lipides directement injectables par un moteur est exploitable comme biocarburants de passage dans ces trois premiers laboratoires fait déjà apparaître la complexité des recherches à mettre en oeuvre pour sélectionner une algue idéale aspect pionnier du projet apparaît aussi plus clairement avoir mis des mathématiques au centre de tout cela biologie et tout projet euh moderne va intégrer ces nouveaux dont biolay biologie moléculaire par exemple mais euh mathématiques pour mettre en équation comprendre de manière microscopique en les analysant ces systèmes biologiques et donc déduire des conditions propices à une synthèse par exemple de manière plus on utilise des émotions différentiels non linéaire des objets mathématiques assez sophistiqués mais nécessaires pour retracer évolution de d'organismes biologiques termine avoir une petite explication en fonction de l'état micro-algue en fonction de leur stocks en en vont eux produire à chaque instant suivant le le flux de photons c'est à dire l'intensité lumineuse une certaine quantité de d'huile donc ça décrit finalement euh la capacité de ces algues au cours du temps de manière dynamique a synthétiser les épines c'est la productivité en huile et c'est l'évolution de cette productivité au cours du temps en fonction des variables internes des micro-etats prenez une sorte de simulateur euh qui permet d'éviter des expériences lourde et coûteuse euh et donc au lieu de faire euh une cinquantaine d'expériences en laboratoire on peut en faire des milliers sur sur ordinateur un voyage dans le projet schamasch ne mène aussi le monde de la lumière et plus précisément celui des photos bi-réacteurs on réunit toutes les conditions nécessaires à la photosynthèse donc le processus euh dans lequel se développent les micro-organismes synthétiques donc apporte les conditions telles que températures mieux culture favorables mais également la lumière d'où le terme photo de photo bouillon acteur fini la première partie qui était la caractérisation expérimentale pour un saoûl potentiel jugé intéressant au sein du programme on a étudié le comportement croissance de la souche on a défini ces optimum de croissance en terme de lumière aussi en terme de milieu utiliser pour atteindre des hautes concentrations on a aussi fini donc la phase la production de lépine qui est la recherche de protocole pour cette souche là il faut savoir qu'il existe un grand nombre d'un potentiel intéressant pour les productions de lipides elle est trop vite dans le choix des souches risquent de nous faire passer de d'optimum de de souche idéale donc les modèles sont développés sur petits réacteurs niveau du ensuite on a besoin d'une étape de validation échelle supérieure ce qu'on l'extrapolation est tout l'du réacteur de cent litres contraint de concevoir actuellement nous permettront de valider nos modèles d'extrapolation sur petits réacteurs qui sont validés à cet étape plat après on pourra passer à l'échelle au-dessus sans forcément avoir un rôle validé le modèle montré qu'c'était capable de passer de un litre qui a déjà un passage important en terme de mieux rectum simultanément à tous ces travaux de recherche le schamasch doit aussi mettre au point des procédés pour concentrer les algues dans leurs milliers puis pour en l'huile tout en respectant l'environnement domaines d'activité et le trait de solution aqueuse par séparation membrane et l'extraction de bowling bio molécule active ou fonctionnelle issue de la ressource végétales le cadre de schamasch nous étudiants la possibilité de concentrer la biomasse abgal en utilisant les techniques c'est pratiquement brader la des algues est très faible dans ce milieu c'est inférieur à gramme par litre et par type de procédé nous pouvons espérer concentrer cette biomasse abgal beaucoup important ce qui permettra par la suite et en faisant une opération supplémentaire d'obtenir la biomasse abgal sèche précédée ensuite à l'extraction des lui le mettait en avant une technique très premier l'utilisation du cio d'hyper critique super critique c'est du cio deux sous pression et sous certaines conditions températures c'est un nous avons ce procédé parce que c'est un procédé propre qui n'émet aucun rejet et qui ne nécessite pas l'usage de solvants organiques nous avons mené une campagne expérimental au laboratoire et nous avons obtenu des rendements maximaux dans des conditions opératoires tout à fait envisageable nous projetons de travailler sur des ex tracteurs de plus gros volumes quelques kilos de micro-algue alors que jusqu'à maintenant nous avons travaillé sur quelques grammes intégration de toutes ces recherches définit vérifier valider dans le projet schamasch nécessite encore la prise en compte impérative d'un paramètre la qualité du carburant existe les spécifications nécessaires aux produits pétroliers alors substituts homologués je qu'on peut suivre mais dans le cas de produits vraiment typés comme des micro-algue il y a d'autres méthodes nous standards si vous voulez euh qu'il faut utiliser pour arriver à déterminer les qualités carburant en tout cas les z les non qualité on peut travailler même avec une très faible quantité et en particulier l'observation de l'évaporation de la formation de dépôts s'il faut pouvoir grasse ce est pas pour l'éducation c'est très riche en enseignements et en comparatif avec les autres huiles végétales qu'on connaît bien comme si tous les indicateurs sont au vert à ce moment là on passera aux essais moteurs là il nous faudra plusieurs litres quand même qui nous permettront d'avoir consommation rendement puissance émission à l'échappements enfin tout ce qui est normalisé euh qui nous permettra vraiment conclure et c'est un bon carburant alors il y a encore des choses à améliorer l'aura compris obtenir un biocarburant à partir de micro-algue ne sera pas une mince affaire il faudra encore mener des recherches pendant quelques années pour que ces solutions puissent devenir économiquement compétitive et voir le jour à l'échelle industrielle l'idée d'avoir rassemblé les meilleurs spécialistes dans les différents maillons de la chaîne de production d'huile à partir d'algues a déjà permis au projet de générer de l'expertise et surtout une forte crédibilité dans l'etat de nen aller-retour entre eux les modélisation l'mathématique des modèles l'expertise des biologistes et les expériences en biologie on avance fondamentalement sur la sur connaissance
cathare célèbre au monde se trouve peut être sous l'eau sont les micro-algue organisme fauté synthétique microscopique sont non seulement capables de produire plus de la moitié des l'oxygène de notre cadre ils peuvent aussi bien synthétiser d'ici crudéli lipides soit naturellement souhaité façon accrue sous certaines conditions de stress physiologique type de stress on carence ces organismes en éléments nutritifs comme par exemple les nitrates est une ressource que s'exploite naturellement dans l'eau puis dans l'eau on les affame en quelque sorte cette ressource c'est un stress c'est pour ça qu'on appelle un stress donc on on appelle ça c'est stress parce qu'on va provoquer une dérégulation du métabolisme qui va conduire un accumulation excessive de lipides cette idée des chercheurs se sont demandé si la modélisation des phénomènes de production des lipides les micro-algue pourrait pas devenir un enjeu de recherche aussi important que surprenant travaillons en collaboration avec le laboratoire d'océanographie de france depuis plus de quinze ans sur des microalgue j'ai moi-même fait ma thèse sur la modélisation de cellule phytoplancton unique euh sous effet de stress en azote qui sont des conditions je le savais pas à l'époque mais de production de de lipides par ailleurs travaillons également sur des systèmes de production de bio énergie méthanisation production de méthane et l'idée de de croiser ces deux thématiques micro-algue bio énergie est apparue relativement naturellement ainsi en deux milles cinq l'idée de combiner les compétences des différents laboratoires et instituts de recherche pour lancer un programme de production de biocarburants à partir de micro-algue sera lettre g schamasch et il sera piloté tarrin riia des rapports de l'ineris ia euh c'est de de la modélisation c'est à dire de quantifier des phénomènes de quantifier des feux et donc l'riia a une vision très intégrera-t-il justement depuis la petite échelle les celle de la cellule jusqu'à l'échelle de la production à grande échelle euh on est capable de de prédire des des flux euh à différents niveaux prédire des coûts et euh à ce titre donc il ne rien apporte cette compétence l'originalité du projet vient de cette intégration car il ne s'agit pas uniquement d'annoncer et de prouver qu'on peut obtenir un biocarburant à partir de micro-algue l'objectif ici de sélectionner des sous-chef productivité lipides par la connaissance de leur eco physiologie ou encore par l'utilisation des la génomique l'objectif est de réussir à cultiver ces micro-algue optimiser l'utilisation des la lumière solaire par des photos bi-réacteurs objectif c'est encore de préconiser des techniques d'extraction de l'huile de micro-algue qui permettent d'obtenir un bon rendement tout en étant totalement respectueux de l'environnement objectif enfin c'est de réussir à produire un biocarburant compétitif par rapport aux autres filières existantes comme le colza ou le tournesol bien comprendre tous ces enjeux voyage dans le projet schamasch commence dans le monde de l'expertise eco physiologique qui est une des voies retenues pour sélectionner les algues et les plus aptes à produire des lipides il est évident qu'il faut déjà euh choisir une micro-algue cultivable on pourrait euh une algue de laboratoire extraordinaire qu'on ne pourrait pas mettre dans des dans des volumes compatibles avec notre but qui est quand même carburant euh un carburant liquide donc ça c'est un des premiers points après y il a des points qui sont très très importants qui vont être euh leur capacité à faire de l'huile dans quelles circonstances que ces alpes peuvent être cultivées en grandes concentrations parce elles qu'sont faciles à centrifugeuses consentant derrière la spécialité chez nous ce sont même les croire crois le à peu près dans tous les sortes de volumes dans les systèmes de culture qui vont être continue ou discontinue on est donc capable de d'offrir au projet lui-même la matière première qui avait pris son étoile on est parti au départ d'une cinquantaine de micros à une de possibilités mais on croirait on est arrivé au à et fur mesure des discussions à une dizaine nous avons fini par décider de mettre l'accent sur certaines laboratoire censé donner cette décision nous donnons des informations nous apportons de la donnée qui fait que le comité de pilotage schamasch prend des décisions et de se focaliser ou de mettre l'accent sur une algue ou une autre en fonction des critères que je vous ai donné une autre voie est aussi explorer pour sélectionner les meilleures algue possible s'agit d'utiliser les informations contenues dans le génome de certaines algues a une algue dont le génome a été séquencé c'est une algue qui n'est pas connue des lipides en revanche son génome montrait qu'elle avait tous les outils tous les acteurs nécessaires à est suffisant à faire des lipides de réserve donc on avait une petite suppositions ces cas le projet schamasch à l'idée originale de criblés sélectionner des souches d'algues des mutants d'algues avec un colorant qui ni la et on observe une fluorescence comme vous voyez sur cet écran on observe un petit comme ça très caractéristique donc des lipides neutres on a étudié quelques mutants disponibles et ces mutants mute en faisant pas dessus peut-être qui font les lipides la place et on a joie a certaines joie parce que effectivement le pic était assez impressionnant et quand on a corrélé ces spectres avec de la microscopie à fluorescence la cellule était euh soixante dix ou quatre-vingt pour cent remplies vésicules de gouttelettes lipidiques elle en était pleine donc très encourageant pour pour la production de lipides avant d'obtenir un biocarburant la route est encore très longue car si le choix des micro-algue établis au laboratoire est primordial il faut encore démontrer que les souches sélectionnées sont exploitables sur le terrain optimisé pour accroître la teneur en lipides dans ces micro-organismes il faut faire une chose a deux effets antagonistes faut les stressés donc euh ça provoque une accumulation de lipides dans les cellules mais en même temps ça ralentit leur croissance comme à terme la production c'est la résultante de ces deux d'un optimum à trouver et on joue pour ça justement sur les paramètres de croissance pour déterminer cette optique ensuite on va utiliser cette information pour alimenter des modèles mathématiques et donc une des spécificités de ce laboratoire c'est justement d'apporter la qualité d'informations nécessaires la validation de ce modèle autre paramètre essentiel pour la modélisation concerne la composition même de l'huile qui pourra être récoltée cette analyse de la composition en lipides de notre algue on retrouve des petites quantités de cholestérol on retrouve des phospholipides qui ne sont pas exploitables directement comme le et on surtout que notre algue a accumulé de fortes quantités de triglycérides qui sont donc des lipides directement injectables par un moteur est exploitable comme biocarburants de passage dans ces trois premiers laboratoires fait déjà apparaître la complexité des recherches à mettre en oeuvre pour sélectionner une algue idéale aspect pionnier du projet apparaît aussi plus clairement avoir mis des mathématiques au centre de tout cela biologie et tout projet euh moderne va intégrer ces nouveaux dont biolay biologie moléculaire par exemple mais euh mathématiques pour mettre en équation comprendre de manière microscopique en les analysant ces systèmes biologiques et donc déduire des conditions propices à une synthèse par exemple de manière plus on utilise des émotions différentiels non linéaire des objets mathématiques assez sophistiqués mais nécessaires pour retracer l'évolution de d'organismes biologiques termine une petite explication en fonction de l'état micro-algue en fonction de leur stocks en en vont eux produire à chaque instant suivant le le flux de photons c'est à dire l'intensité lumineuse une certaine quantité de d'huile donc ça décrit finalement euh la capacité de ces algues au cours du temps de manière dynamique a synthétiser les épines c'est la productivité en huile et c'est l'évolution de cette productivité au cours du temps en fonction des variables internes des micro-etats prenez une sorte de simulateur euh qui permet d'éviter des expériences lourde et coûteuse euh et donc au lieu de faire euh une cinquantaine d'expériences en laboratoire on peut en faire des milliers sur sur ordinateur un voyage dans le projet schamasch ne mène aussi le monde de la lumière et plus précisément celui des photos bi-réacteurs on réunit toutes les conditions nécessaires à la photosynthèse donc le processus euh dans lequel se développent les micro-organismes synthétiques donc apporte les conditions telles que températures mieux culture favorables mais également la lumière d'où le terme photo de photo bouillon acteur fini la première partie qui était la caractérisation expérimentale pour un saoûl potentiel jugé intéressant au sein du programme on a étudié le comportement croissance de la souche on a défini ces optimum de croissance en terme de lumière aussi en terme de milieu utiliser pour atteindre des hautes concentrations on a aussi fini donc la phase la production de lépine qui est la recherche de protocole pour cette souche là il faut savoir qu'il existe un grand nombre d'un potentiel intéressant pour les productions de lipides elle est trop vite dans le choix des souches risquent de nous faire passer de d'optimum de de souche idéale donc les modèles sont développés sur petits réacteurs niveau du ensuite on a besoin d'une étape de validation échelle supérieure ce qu'on l'extrapolation est tout l'du réacteur de cent litres contraint de concevoir actuellement nous permettront de valider nos modèles d'extrapolation développé sur petits qui sont validés à cet étape plat après on pourra passer à l'échelle au-dessus sans forcément avoir un rôle validé le modèle montré qu'c'était capable de passer de un litre qui a déjà un passage important en terme de mieux rectum simultanément à tous ces travaux de recherche le schamasch doit aussi mettre au point des procédés pour concentrer les algues dans leurs milliers puis pour en l'huile tout en respectant l'environnement domaines d'activité et le trait de solution aqueuse par séparation membrane et l'extraction de bowling bio molécule active ou fonctionnelle issue de la ressource végétales le cadre de schamasch nous étudiants la possibilité de concentrer la biomasse abgal en utilisant les techniques c'pratiquement brader la des algues est très faible dans ce milieu c'est inférieur à un gramme par litre et par type de procédé nous pouvons espérer concentrer cette biomasse abgal beaucoup plus important ce qui permettra par la suite et en faisant une opération supplémentaire d'obtenir la biomasse abgal sèche précédée ensuite à l'extraction des lui le mettait en avant une technique très premier l'utilisation du cio d'hyper critique super critique c'est du cio deux sous pression et sous certaines conditions températures c'est un nous avons ce procédé parce que c'est un procédé propre qui n'émet aucun rejet et qui ne nécessite pas l'usage de solvants organiques nous avons mené une campagne expérimental au laboratoire et nous avons obtenu des rendements maximaux dans des conditions opératoires tout à fait envisageable nous projetons de travailler sur des ex tracteurs de plus gros volumes quelques kilos de micro-algue alors que jusqu'à maintenant nous avons travaillé sur quelques grammes intégration de toutes ces recherches définit vérifier valider dans le projet schamasch nécessite encore la prise en compte impérative d'un paramètre la qualité du carburant existe les spécifications nécessaires aux produits pétroliers alors substituts homologués je qu'on peut suivre mais dans le cas de produits vraiment typés comme des micro-algue il y a d'autres méthodes nous standards si vous voulez euh qu'il faut utiliser pour arriver à déterminer les qualités carburant en tout cas les z les non qualité on peut travailler même avec une très faible quantité et en particulier l'observation de l'évaporation de la formation de dépôts s'il faut pouvoir grasse ce est pas pour l'éducation c'est très riche en enseignements et en comparatif avec les autres huiles végétales qu'on connaît bien comme si tous les indicateurs sont au vert à ce moment là on passera aux essais moteurs là il nous faudra plusieurs litres quand même qui nous permettront d'avoir consommation rendement puissance émission à l'échappements enfin tout ce qui est normalisé euh qui nous permettra vraiment euh conclure euh c'est un bon carburant alors y il a encore des choses à améliorer l'aura compris obtenir un biocarburant à partir de micro-algue ne sera pas mince affaire il faudra encore mener des recherches pendant quelques années pour que ces solutions puissent devenir économiquement compétitive et voir le jour à l'échelle industrielle l'idée d'avoir rassemblé les meilleurs spécialistes dans les différents maillons de la chaîne de production d'huile à partir d'algues a déjà permis au projet de générer de l'expertise et surtout une forte crédibilité dans l'etat de nen aller-retour entre eux les modélisation l'mathématique des modèles l'expertise des biologistes et les expériences en biologie on avance fondamentalement sur la sur connaissance
Inria-600-Shamash-fr-1_HD.mp4

Format : .mp4
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1024 x 576 pixels
Moyenne définition - équivalent DVD
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