Biomasse-énergie marine : les algues en action

Photo : Raúl Constela Lorenzo

La biomasse est la masse vivante, autrement dit l'ensemble des êtres vivants sur notre planète, hommes, animaux, végétaux et champignons compris. La biomasse-énergie est l'énergie qu'il est possible de tirer de cette biomasse. Historiquement, c'est une des premières sources d'énergie utilisées par l'homme, puisqu'un feu de bois au clair de Lune n'est rien d'autre qu'une forme d'exploitation de la biomasse.

Comment la biomasse peut-elle contenir de l'énergie ? Durant le processus de croissance des végétaux, les végétaux fabriquent de la matière vivante via le processus de photosynthèse. Le dioxyde de carbone et l'eau sont absorbés et, grâce à la lumière solaire, la plante rejette de l'oxygène et crée de la matière organique. C'est, finalement, une manière vivante de stocker de l'énergie solaire qui se transmet d'un individu à l'autre via la chaîne alimentaire.

La méthanisation des algues

La biomasse d'origine marine qui est intéressante pour la production d'énergie est principalement constituée par les algues, dont la croissance est très rapide et qui ont une teneur en lipides très élevée. Il existe plusieurs façon de retirer de l'énergie de la biomasse, dont la combustion, la méthanisation et la transformation.

La méthanisation est un procédé qui est déjà connu dans d'autres contextes, notamment celle des déjections des animaux d'élevage, mais qu'on pourrait appliquer aux algues. Réalisée dans un digesteur, la méthanisation permet d'accélérer et de contrôler le processus naturel de décomposition de la matière organique et sa transformation en gaz combustible, le biométhane. De nombreux digesteurs ont déjà été installés dans le monde.

Les algues contiennent en outre d'importantes quantités de lipides. Il est possible de les transformer en agrocarburants, que ce soit biodiésel, biométhane, biofioul ou bioéthanol. Le principal avantage est de ne plus mettre en concurrence sur les terres arables la production d'énergie et l'agriculture à vocation alimentaire. 1 hectare d'algues pourraient produire jusqu'à 60.000 litres d'huile par an contre 6.000 litres par hectare de palmeraie. Comme il existe plusieurs centaines de milliers d'espèces d'algues différentes, les possibilités ouvertes sont nombreuses.

Le projet Genialg

En France, les plus grands espoirs actuels se portent sur deux espèces d'algues réputées à forte production de biomasse : l'algue brune et l'algue verte. Un projet vient ainsi d'être lancé à la Station Biologique de Roscoff, dans le Finistère, qui a remporté en 2016 l'appel à projet "Horizon 2020" de la Commission Européenne.

L'objectif est de valoriser 100% de la biomasse de ces algues, cultivées en mer ou en bassin. Ce laboratoire porte le projet européen Horizon 2020 "Genialg", (GENetic diversity exploitation for Innovative macro-ALGal biorefinery) qui associe 19 organismes publics et privés de 6 pays européens, avec un budget de 11 millions d'euros sur 4 ans. L'objectif est non seulement de développer les technologies adéquates, mais aussi de les porter à l'échelle industrielle.

Outre les aspects purement techniques, le laboratoire s'intéressera également à des aspects sociaux tels que la cohabitation avec les populations concernées, ainsi qu'avec les autres activités de la mer.

Conséquences environnementales

D'un point de vue environnemental, c'est surtout le bilan carbone de la biomasse-énergie qui est intéressant. Alors que les énergies fossiles remettent en circulation du gaz carbonique emprisonné il y a des millions d'années, mettant en péril les équilibres climatiques, la biomasse marine ne fait que libérer du carbone capturé récemment par les végétaux en croissance. Elle n'augmente donc pas la quantité de carbone présente dans l'atmosphère.

Mais les inconvénients se trouvent ailleurs. La biomasse contient parfois des métaux lourds toxiques qui se sont accumulés dans les organismes vivants et qui se voient libérés lors de la combustion. De plus, comme toute production massifiée, la surexploitation des ressources peut, elle aussi, déstabiliser les écosystèmes. La culture d'algues n'a jamais été pratiquée à grande échelle et des inconnues subsistent donc à ce sujet.

L'énergie de la biomasse marine est une énergie prometteuse. Au contraire d'autres sources d'énergie d'origine marine, elle nécessite des technologies déjà mises en œuvre dans d'autres contextes et sa mise en pratique industriellement est donc envisageable à court terme.

Photos : Only2Eyes / Pedro Fernandes