Le Groupe de Recherche en Génie Environnemental et 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.
Dans l'usine de génération de bioproduits construite à Agrópolis, située à Viladecans, des recherches sont menées sur la manière de produire de nouvelles ressources énergétiques et des produits de valeur à partir des eaux usées agricoles et domestiques, dans le cadre des écotechnologies innovantes pour la récupération des ressources de Eaux usées (INCOVER). Ce projet comprend la récupération d'énergie sous forme de biométhane et l'obtention d'autres produits tels que des bioplastiques, des engrais biologiques et de l'eau pour l'irrigation.
Avec la capacité de traiter un volume de 2 000 à 8 000 litres d'eaux usées contaminées par jour, soit l'équivalent de la consommation d'un petit immeuble résidentiel, l'usine pilote est constituée de trois photobioréacteurs tubulaires – systèmes de production transparents et fermés – de 10 m3 chacun. alimenté par des eaux usées agricoles et domestiques qui servent à la croissance de microalgues.
De même, il comprend un décanteur lamellaire qui permet de séparer ultérieurement la biomasse de l'eau traitée. Une partie de la biomasse est digérée par un digesteur anaérobie de 1 m3 à partir duquel est obtenu du biométhane, et une autre partie est destinée à l'accumulation de bioplastiques (polyhydroxyalcanoats, PHA). Les résidus solides issus de cette digestion sont stabilisés dans une zone humide artificielle de 6 m2, également aménagée au sein de l'Agropolis, où sont produits des biofertilisants. Enfin, l'eau traitée dans ces photobioréacteurs est soumise à une ultrafiltration et à une désinfection solaire, suivie de colonnes d'adsorption de phosphore. Enfin, l’eau traitée peut être réutilisée dans les cultures (jusqu’à 250 m2 de champ) grâce à un système d’irrigation intelligent.
La richesse du biométhane obtenu est bien supérieure à celle obtenue dans les processus de digestion conventionnels, où il passe par une colonne d'absorption qui retient les gaz volatils et autres contaminants qui réduisent la richesse du produit.
Des algues pour générer des bioplastiques
Des chercheurs ont expérimenté et démontré la capacité d'un certain type de microalgues – les cyanobactéries – à produire et à accumuler des bioplastiques. En adaptant les conditions des photobioréacteurs, on peut favoriser l'augmentation de la population de ces organismes, capables de synthétiser et d'accumuler des bioplastiques sous forme de granules dans le cytoplasme de la cellule comme réserve nutritive. Les propriétés de ces bioplastiques sont très similaires à celles des plastiques traditionnels issus de l’industrie pétrochimique et avec l’avantage d’être totalement biodégradables. Ils étudient désormais également comment les utiliser sur le marché de l'emballage et du conditionnement. L’objectif est d’atteindre 1,5 kg de bioplastiques par jour.
