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La NASA veut lancer des fermes d'algues flottantes
La semaine prochaine, la NASA présentera certaines de ses dernières technologies : un système de culture d'algues dans des sacs en plastique flottants. Le système est le résultat d'un projet de 10 millions de dollars sur deux ans qui visait à déterminer si les algues pouvaient être utilisées pour fabriquer des biocarburants, y compris du carburéacteur.
Le système est conçu pour réduire le coût de fabrication du carburant à partir d'algues en permettant de placer des fermes d'algues à proximité d'installations de traitement des eaux usées, qui offrent une grande source de nutriments.
Mais cela peut s'avérer difficile à mettre en œuvre. D'une part, il faudra beaucoup de plastique. Dans une configuration possible, cinq kilomètres carrés de sacs en plastique seraient utilisés pour produire 2,4 millions de gallons d'huile d'algues par an, une goutte dans le seau par rapport aux 800 millions de gallons d'huile que les États-Unis consomment chaque jour. Et les sacs devront probablement être remplacés chaque année.
L'installation a été testée dans quatre sacs en plastique de neuf mètres de long dans une station d'épuration près de San Francisco. Les chercheurs ont démontré qu'ils peuvent faire pousser suffisamment d'algues pour produire près de 2 000 gallons de carburant par acre et par an, si le temps le permet. Donc, si un système commercial est construit, il devra peut-être être dans un endroit plus chaud et plus ensoleillé.
Le chercheur principal, Jonathan Trent, travaille normalement sur des systèmes de survie pour les voyages spatiaux. Ces systèmes impliquent le recyclage des déchets humains, tout comme la technologie des carburants à base d'algues.
Trent prévoit de pomper les eaux usées provenant du traitement des eaux usées dans des sacs en polyéthylène ordinaire. Les eaux usées sont un bon engrais, fournissant des nutriments tels que l'ammoniac et les phosphates. Il prévoit également de pomper le dioxyde de carbone des centrales électriques dans le système pour aider les algues à se développer. San Francisco produit suffisamment d'eaux usées pour alimenter une ferme d'algues flottante qui couvre 1 200 acres, dit-il.
La configuration est destinée à résoudre certaines des difficultés liées à la fabrication de carburants peu coûteux à partir d'algues. Les algues ont besoin d'engrais pour se développer rapidement, et les eaux usées en sont une excellente source. Mais les grandes sources d'eaux usées - les grandes villes - n'ont pas l'espace nécessaire pour les étangs artificiels dans lesquels les algues sont généralement cultivées. Le pompage de l'eau vers des zones où les terres sont bon marché et abondantes est coûteux et énergivore. Les conteneurs transparents appelés photobioréacteurs peuvent prendre moins de place, mais ceux-ci sont également coûteux.
Il y a quelques années, Trent s'est demandé si les sacs en plastique flottants pouvaient servir de bioréacteurs relativement bon marché. Ils n'ont pas besoin d'autant de soutien que ceux terrestres, du moins s'ils flottent sur des baies protégées. Et ils résolvent un autre problème majeur avec les bioréacteurs conventionnels, qui deviennent trop chauds à force de rester au soleil et nécessitent donc des systèmes de refroidissement coûteux. Dans le système de sacs en plastique de Trent, l'eau environnante aide à garder les sacs au frais.
Mais s'il peut résoudre certains problèmes - et il est loin d'être clair que les sacs s'avéreront supérieurs aux étangs ou autres photobioréacteurs - le système en crée d'autres. Trent reconnaît, par exemple, qu'il y aura une énorme quantité de plastique à éliminer. Le plastique pourrait être recyclé, bien que le nettoyage des algues puisse être difficile. Une meilleure option pourrait être de le réutiliser, suggère-t-il. Par exemple, il pourrait être utilisé pour remplacer le plastique noir avec lequel de nombreux agriculteurs californiens couvrent leurs champs pour réduire les mauvaises herbes et l'évaporation.
L'approche sera confrontée à plusieurs autres défis. Travailler dans des environnements d'eau salée corrosifs est très difficile. Et on ne sait pas dans quelle mesure les sacs survivraient aux tempêtes.
Si les sacs se brisent, les eaux usées, qui sont normalement rejetées directement dans la baie par les stations d'épuration, ne poseraient pas de problème. Et les algues qu'ils utiliseraient mourraient dans l'eau salée, donc il y a peu de menace pour l'écosystème de la baie, dit Trent. Mais il est difficile de prédire combien coûterait le remplacement des sacs endommagés par les tempêtes ou infectés par des microbes concurrents.
Les chercheurs ne savent pas non plus combien le système coûtera à grande échelle. Ce mois-ci, ils ont commencé une analyse économique détaillée basée sur leurs résultats à ce jour. Le projet a également reçu 800 000 $ de la California Energy Commission.