Micro-algues : un potentiel à exploiter

Si les recherches et applications concernant les micro-algues intéressent les industries agroalimentaires et la cosmétique, elles sont encore assez méconnues et leur coût de production reste un frein pour une utilisation en nutrition animale. La RAA présente des pistes prometteuses d’exploitation de cette matière première de qualité.

En France, les premières traces d’utilisation des micro-algues remontent à la fin des années 1970, avec l’apparition des premières écloseries de mollusques et la production d’algues fourrages pour l’aquaculture. Aujourd’hui, à travers le monde, quelques dizaines d’espèces de micro-algues sont cultivées et la production mondiale plafonne à 10 000 tonnes chaque année (pour comparaison avec les macro-algues à 15 millions de tonnes). Les espèces de micro-algues les plus cultivées sont par ordre décroissant : la cyanobactérie Arthrospira (la spiruline, qui représenterait 50 % de la production mondiale), suivie par les micro-algues vertes Chlorella, Dunaliella, Haematococcus, Nannochloropsis et la diatomée Odontella.

Les composés d’intérêt essentiellement identifiés sont les lipides (jusqu’à 50 % de leur poids sec, triglycérides, phospholipides, glycolipides, acides gras saturés, oméga-3 et oméga-6), les vitamines (B1, B6, B12, C, E, K1), les polysaccharides, les protéines (jusqu’à 65 % de la matière sèche), les pigments, les antioxydants et d’autres composants cellulaires.

Made in Bretagne

L’entreprise a construit sur le terrain de M. Onno une serre de 650 m2, contenant 2 bassins de 250 m2 chacun.

L’entreprise a construit sur le terrain de M. Onno une serre de 650 m2, contenant 2 bassins de 250 m2 chacun.

En France, plusieurs entreprises développent des systèmes de production de micro-algues (Alpha-Biotech, Greensea, Fermentalg,…) et plusieurs projets collaboratifs de développement et valorisation se sont mis en place. Dernièrement c’est en Bretagne qu’une idée innovante a émergé : lier activité agricole et production de micro-algues. L’entreprise Algae Green Value, basée à Vannes, développe un nouveau concept : proposer à des exploitations agricoles ayant mis en place des systèmes de méthanisation à la ferme d’utiliser une partie de l’énergie ainsi créée dans un procédé de production de micro-algues. Le projet va plus loin en étudiant les possibilités de valorisation de cette ressource en nutrition animale. L’entreprise a choisi de s’associer dans un projet collaboratif avec notamment InVivo NSA. « Nous en sommes à la genèse du projet, et nous recherchons encore d’autres partenaires techniques pour constituer un dossier prochainement labellisé Valorial (pôle de compétitivité agroalimentaire du Grand Ouest) », précise Philippe Signes, président de Algae Green Value.

L’entreprise a mis en place son premier procédé de production dans une exploitation située à côté de Pontivy (Morbihan). Jean-Marc Onno, exploitant agricole (polyculture et élevage de 250 truies) a été l’un des premiers à se lancer dans la méthanisation en 2010. Son installation produit du biogaz (par fermentation du lisier de porc et quelques déchets extérieurs), de la chaleur et du digestat. Ce dernier peut être réutilisé en épandage. Le biogaz est transformé en électricité et la chaleur est utilisée pour chauffer les bâtiments d’élevage, la maison de l’exploitant et quelques logements à proximité. « M. Onno n’exploitait pas toute sa production de chaleur. Il était partant pour mettre en place le système de production de spiruline que nous avons développé. Cela lui permet d’utiliser cette chaleur, en excès, et d’en retirer de la valeur ajoutée », explique Philippe Signes.

Spiruline valorisée

La spiruline est séchée à basse température dans des armoires utilisant également la chaleur du méthaniseur.

La spiruline est séchée à basse température dans des armoires utilisant également la chaleur du méthaniseur.

La spiruline est connue pour contenir plus de 60 % de protéines brutes, des vitamines, des minéraux et de nombreuses substances biologiquement actives. Les potentiels de cette micro-algue sont intéressants et son système de production est abordable techniquement et financièrement.

« Nous proposons de mettre à disposition notre technologie de production, de formation des exploitants et de rachat de la matière obtenue pour la valoriser. » Une serre de 650 m2, contenant 2 bassins de 250 m2 chacun, a trouvé place sur un terrain de l’exploitation. Depuis février 2013, la production est mise en place et est affinée et contrôlée (densité optique, pH, analyses microscopiques…) tous les jours par Benjamin Bornet, chef de projet Algae Green Value.

Le circuit est maîtrisé et la production est continue. La récolte de spiruline se fait plusieurs fois par semaine. « À terme nous estimons une capacité de production d’environ 1,5 tonne/an sur ce genre d’exploitation. » La spiruline est filtrée, pressée, extrudée et séchée à basse température dans des armoires (utilisant également la chaleur du méthaniseur). Dès qu’une récolte est terminée, le démarrage d’une nouvelle production est relancé par l’introduction d’un nouveau milieu de culture (composition développée par Algae Green Value). La spiruline se divise toutes les 6 heures et permet une culture rapide. L’eau est chauffée aux environs de 35-40 °C et l’air ambiant avoisine également ces températures.

Les axes de valorisation en nutrition animale de cette spiruline locale s’orientent vers deux idées : la première serait une utilisation en nutrition animale en tant que matières premières ou extraits, et la seconde en autoconsommation par les exploitations productrices. « La spiruline, reconnue pour sa teneur en protéines, ne peut pas faire face aux sources de protéines déjà présentes sur le marché telles que le soja. Les quantités et le coût de revient ne sont pas compétitifs. Ce n’est pas vers ce secteur que nous souhaitons la mettre en valeur », indique Alain Guyonvarch, directeur recherche et développement chez InVivo NSA.

Alltech : un savoir-faire de plus de 30 ans

De l’autre côté de l’atlantique, le groupe Alltech développe lui aussi un produit à base de micro-algues. Pearse Lyons, fondateur de l’entreprise l’a rappelé lors du symposium 2013 : « Alltech jouit d’une expérience de plus 30 ans dans les processus de fermentation ». Un savoir-faire qui a permis de développer une activité innovante, encore peu explorée par la concurrence : la production de micro-algues en milieu fermé. Pour les ingénieurs d’Alltech, les algues forment la base de la chaîne alimentaire aquatique. À ce titre, leur potentiel d’application en agroalimentaire est énorme. L’intérêt des algues réside dans leur imbattable capacité de reproduction. « Les algues peuvent tripler voir quadrupler leur biomasse chaque jour. Ce développement rapide signifie qu’un hectare d’algues peut produire la même quantité de protéines en un an que 21 hectares de soja », illustre Rebecca Timmons, directeur de recherche Alltech. En règle générale, les algues prolifèrent grâce à la synthèse de la matière organique, en exploitant la lumière du soleil (photosynthèse). L’usine de production d’algues Alltech permet quant à elle de développer la culture de ces micro-organismes en milieu hétérotrophe. Autrement dit, les algues de l’usine de Winchester au Kentucky sont cultivées dans le noir sans aucun contact avec le milieu extérieur et ne consomment que des éléments nutritifs. Elles se développent dans des cuves fermées, par fermentation et par l’apport d’un substrat carboné. Les fermentateurs de l’usine ont une capacité totale d’1,2 million de litres. Lors de la visite de l’usine, on en apprend un peu plus sur le processus de fabrication. « Après l’étape de fermentation, les algues passent par des centrifugeuses qui permettent de séparer les matières solides et liquides. Le produit est ensuite envoyé dans nos tours de séchage d’une capacité de 10 000 tonnes par an ». Ce processus permet d’obtenir une poudre parfaitement homogène et de composition constante. La qualité sanitaire et la traçabilité de la production est assurée dans un système où aucun contact avec le milieu extérieur n’est possible. « Un résultat très difficile à obtenir dans un processus de production en extérieur. Cela nous permet de répondre aux standards internationaux les plus exigeants. »

Caroline Morice

Retrouvez l’intégralité de l’article dans la RAA 668 – Juillet-Août 2013

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