Améliorer le rendement en hydrogène de microalgues

Des chercheurs allemands se sont unis au sein du projet "Production de biohydrogène dans des microalgues" afin d'examiner la possible utilisation de microalgues pour l'approvisionnement en hydrogène et donc pour produire de l'énergie de manière rentable et respectueuse de l'environnement. Ce projet, soutenu par le Ministère fédéral de l'enseignement et de la recherche à hauteur de 1,8 millions d'euros, réunit des chercheurs des Universités de Münster, de Karlsruhe, de Bielefeld et de l'Institut Max Planck de physiologie végétale moléculaire de Golm.

Si l'hydrogène est considéré comme une source d'énergie non polluante, pour l'automobile par exemple, encore faut-il que sa production soit également respectueuse de l'environnement. L'emploi d'algues est une possibilité. Dans ce but, les chercheurs étudient des algues vertes unicellulaires de la famille des Chlamydomonas. Sous certaines conditions, telles qu'un manque d'oxygène, ou encore un manque de soufre, le mécanisme de photosynthèse de ces minuscules algues change. Sous l'effet d'un rayonnement lumineux, elles produisent alors de l'hydrogène.

Le problème est qu'actuellement, seuls 0,1% des particules lumineuses arrivant à la plante sont transformées en hydrogène. D'après le Prof. Hippler de Münster, "si nous parvenions à amener ce taux entre 7 et 10%, alors la production d'hydrogène à partir d'algues vertes deviendrait également intéressante sur le plan commercial". Dans ce but, les chercheurs développent plusieurs approches. Ils étudient notamment une lignée d'algues porteuses d'une mutation génétique, responsable d'une plus forte production d'hydrogène. Le rendement de cette algue demeure toutefois encore loin des valeurs espérées. En comparant cette lignée avec l'algue "normale", les scientifiques veulent obtenir des informations sur les changements du métabolisme provoquant cette augmentation du rendement, découvrir quels gènes sont actifs et quelles protéines se forment. Ils espèrent ainsi, par la suite, pouvoir créer de nouvelles lignées d'algues, plus efficaces.

Une autre approche consiste à améliorer les installations de fermentation c'est-à-dire les réservoirs d'eau dans lesquels les algues sont soumises à certaines conditions afin de produire l'hydrogène. Il s'agit, en particulier, d'améliorer l'éclairage, en développant, par exemple, des réacteurs "extérieurs" utilisant la lumière naturelle du soleil. De plus, il faut également augmenter la taille de ces installations, les scientifiques ont ainsi l'intention de faire passer le volume du fermenteur de 25 à 250 litres.

Pour le Prof. Hippler, les microalgues présentent des avantages importants: "elles n'ont pas besoin d'un terrain fertile, contrairement aux plantes cultivées utilisées pour la production de biocarburants, elles n'entrent pas en concurrence avec la production alimentaire. Enfin, elles consomment beaucoup moins d'eau, ce qui est essentiel dans des régions arides".