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Brevets et licences

Un photobioréacteur pour la culture intensive des microalgues

Le laboratoire Génie des procédés – environnement – agroalimentaire1 et l'Institut Pascal2 ont mis au point un photobioréacteur modulaire 15 à 30 fois plus efficace que les technologies existantes pour la production de microalgues. Un développement industriel est en cours avec deux entreprises.

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La culture de microalgues est une filière émergente pour la production de molécules naturelles qui intéressent des secteurs industriels comme la santé, la cosmétique et l'alimentation. Le principal obstacle au développement des applications est le passage du laboratoire à l'échelle de production industrielle. Deux équipes de chercheurs, au Laboratoire Génie des procédés – environnement – agroalimentaire (Gepea)1 et à l'Institut Pascal2, qui collaborent dans ce domaine depuis une quinzaine d'années, ont mis au point un prototype de réacteur qui atteint un très haut niveau de productivité volumique (3,7 kg/m3/jour), soit 15 à 30 fois celui des technologies actuelles de référence. De plus, ce nouveau réacteur est conçu pour être modulaire, ce qui permet de réaliser aisément des unités de production de 10 à 1000 litres.

Cette technologie, initialement mise au point dans le cadre du projet ANR Priam, est un photobioréacteur combinant plusieurs innovations. L'apport de lumière, essentiel pour la culture des microalgues, est notamment réalisé par un panneau de fibres optiques tissées et alimentées par des LED, qui a été développé par la société Brochier Technologies. Ce mode d'éclairage a permis de concevoir une géométrie compacte : la culture des microalgues est réalisée entre deux panneaux. Les chercheurs ont utilisé leurs outils de modélisation des photobioréacteurs et leur savoir-faire en intensification de procédés pour définir la géométrie optimale de chaque module. Le système obtenu produit en continu une culture à haute densité cellulaire. Une unité pilote de 10 litres a ainsi été construite et testée avec succès au sein de la plateforme AlgoSolis du laboratoire Gepea, utilisée notamment pour ses développements industriels.

Le projet est maintenant entré dans une phase de valorisation industrielle. AlgoSource Technologies, la branche Ingénierie d'AlgoSource, industriel spécialisé dans la production de microalgues, s'est rapprochée des partenaires du projet. Après avoir été validée sur une espèce bien connue du laboratoire, la chlorelle, le procédé a pu ainsi être développé pour la culture d'une microalgue d'intérêt industriel. Les chercheurs ont également poursuivi l'optimisation du réacteur, en particulier sur la partie hydrodynamique. Le transfert vers les industriels, soutenu par la filiale nationale de valorisation du CNRS, CNRS Innovation, et la Satt Ouest Valorisation, doit déboucher dans les deux ans sur la réalisation d'une installation complète de production de microalgues bénéficiant des avantages compétitifs du photobioréacteur. La formation d'une co-entreprise entre les deux industriels, Brochier Technologies et AlgoSource, est en projet.

 

1 Laboratoire Génie des procédés – environnement – agroalimentaire (Gepea - CNRS/Université de Nantes/Oniris Nantes/IMT Atlantique – Institut Mines-Telecom)

2 Institut Pascal (CNRS/Université Clermont Auvergne/SIGMA Clermont) et Laboratoire GePEB (Génie des procédés, énergétique et biosystèmes)

 

Contacts :

Jérémy Pruvost / Laboratoire Génie des procédés – environnement – agroalimentaire / Jeremy.Pruvost@univ-nantes.fr

Jack Legrand / Laboratoire Génie des procédés – environnement – agroalimentaire / Jack.Legrand@univ-nantes.fr