Une installation pilote est capable de produire des bioproduits à partir de microalgues cultivées dans des eaux usées

Le groupe de recherche en génie environnemental et en microbiologie (GEMA) de l'Université polytechnique de Caluña (UPC) a construit une usine pilote de 30 m3 pour la production de bioproduits et de bioénergie à partir de microalgues cultivées dans les eaux usées.

À l'usine de production de bioproduits d'Agrópolis, située à Viladecans, des chercheurs étudient, dans le cadre du projet INCOVER (Innovative Eco-Technologies for Resource Recovery from Wastewater), comment produire de nouvelles ressources énergétiques et des produits à valeur ajoutée à partir des eaux usées agricoles et domestiques. Ce projet prévoit notamment la valorisation énergétique sous forme de biométhane et la production d'autres produits tels que des bioplastiques, des biofertilisants et de l'eau d'irrigation.

Avec une capacité de traitement de 2 000 à 8 000 litres d'eaux usées contaminées par jour, soit l'équivalent de la consommation d'un petit bâtiment résidentiel, l'installation pilote se compose de trois photobioréacteurs tubulaires – des systèmes de production transparents et fermés – de 10 m3 chacun, alimentés en eaux usées agricoles et domestiques servant à la croissance de microalgues.

 L'installation comprend également un clarificateur lamellaire permettant la séparation de la biomasse de l'eau traitée. Une partie de la biomasse est digérée dans un digesteur anaérobie de 1 m³, produisant du biométhane, tandis qu'une autre partie sert à la production de bioplastiques (polyhydroxyalcanoates, PHA). Le résidu solide issu de cette digestion est stabilisé dans une zone humide artificielle de 6 m², également située dans l'Agropolis, où sont produits des biofertilisants. Enfin, l'eau traitée dans ces photobioréacteurs subit une ultrafiltration et une désinfection solaire, suivies d'une adsorption du phosphore sur colonnes. L'eau traitée est ensuite réutilisée pour l'irrigation des cultures (jusqu'à 250 m² de surface cultivée) grâce à un système d'irrigation intelligent.

La richesse du biométhane obtenu est bien supérieure à celle obtenue par les procédés de digestion conventionnels, où il passe par une colonne d'absorption qui retient les gaz volatils et autres contaminants qui diminuent la richesse du produit.

Algues pour la production de bioplastiques :
Des chercheurs ont expérimenté et démontré la capacité de certaines microalgues, notamment les cyanobactéries, à produire et à accumuler des bioplastiques. En adaptant les conditions de culture dans des photobioréacteurs, il est possible de favoriser la prolifération de ces organismes, capables de synthétiser et d’accumuler des bioplastiques sous forme de granules dans leur cytoplasme, servant de réserve nutritive. Les propriétés de ces bioplastiques sont très similaires à celles des plastiques traditionnels issus de l’industrie pétrochimique, avec l’avantage d’être entièrement biodégradables. Les chercheurs étudient actuellement leur utilisation potentielle sur le marché de l’emballage. L’objectif est d’atteindre une production de 1,5 kg de bioplastiques par jour.