Sapphire Energy lève 144 millions de dollars pour une ferme d'algues

Cette semaine, la start-up Sapphire Energy a annoncé avoir reçu 144 millions de dollars de nouveaux financements, ce qui porte son total à plus de 300 millions de dollars.

L'entreprise, qui a moins de cinq ans, a agi rapidement pour construire une ferme d'algues de 300 acres comme démonstration à grande échelle de son processus de fabrication d'huiles d'algues. Le gouvernement américain a fourni plus de 100 millions de dollars des investissements, y compris une subvention de 50 millions de dollars de la Recovery Act conçue en partie pour stimuler la création d'emplois.

Mais l'expansion rapide de Sapphire soulève la question de savoir s'il étend sa technologie trop tôt. Certaines de ses idées pour réduire le coût des carburants à base d'algues sont à un stade trop précoce pour être mises en œuvre dans la nouvelle ferme. Pourtant, ces technologies pourraient s'avérer vitales pour rendre ses carburants compétitifs.

Savoir quand déplacer les technologies du laboratoire vers des démonstrations à grande échelle est un défi permanent pour les startups énergétiques. Selon certains experts, Range Fuels, une startup fondée pour produire de l'éthanol à partir de copeaux de bois, a sombré parce qu'elle a construit une usine à grande échelle trop tôt, avant que les bugs de sa technologie n'aient été éliminés à plus petite échelle. En conséquence, l'usine ne fonctionnait pas assez bien pour être économique.

Le nouveau financement permettra à Sapphire de terminer la construction de sa ferme d'algues, près de la petite ville de Columbus, au Nouveau-Mexique, juste au nord de la frontière américano-mexicaine. Un segment de 100 acres de la ferme a déjà été terminé, et lorsque l'ensemble du projet sera terminé, d'ici 2014, Sapphire aura la capacité de produire environ 1,5 million de gallons de pétrole brut d'algues, qui peuvent être expédiés aux raffineries pour fabriquer des produits chimiques et carburants tels que le diesel et l'essence.

Les algues sont attrayantes comme source de carburant car les microorganismes produisent naturellement de grandes quantités d'huile et peuvent être cultivés dans des étangs remplis d'eau saumâtre ou salée, de sorte qu'ils n'utilisent pas d'approvisionnement en eau douce ou de terres agricoles de qualité. Mais les algues sont chères à cultiver et à récolter, donc auparavant, elles n'étaient utilisées commercialement que pour produire des produits de valeur relativement élevée tels que des cosmétiques et des suppléments nutritionnels.

Sapphire espère réduire le coût de production des carburants à base d'algues en modifiant chaque partie du processus de production. Cela comprend l'augmentation de la qualité et de la quantité de pétrole produit, la réduction du coût de construction des étangs et le développement de moyens peu coûteux de récolter le pétrole. La société vise à avoir un produit compétitif avec le pétrole au prix de 85 $ le baril, et elle espère atteindre cet objectif une fois qu'elle aura atteint la production à grande échelle dans environ six ans. Le pétrole coûte maintenant plus de 100 $ le baril.

L'atteinte de ces objectifs de coûts nécessitera d'importantes innovations. L'année dernière, une paire d'études du National Renewable Energy Laboratory à Golden, Colorado, a conclu que le diesel à base d'algues fabriqué en étendant les technologies d'algues existantes coûterait plusieurs fois plus cher que le diesel conventionnel. Selon l'une des études, il en coûterait environ 9,84 $ le gallon pour fabriquer du diesel aux algues, contre 2,60 $ le gallon pour le pétrodiesel, aux coûts de janvier 2011. D'autres études ont estimé des coûts encore plus élevés.

L'augmentation de la quantité d'huile produite par les algues est l'un des moyens les plus prometteurs de réduire les coûts. Un certain nombre d'autres entreprises de biocarburants à base d'algues modifient génétiquement leurs algues pour augmenter la production, mais Sapphire, à la place, a développé un moyen rapide de reproduire des algues, de sélectionner celles dont les caractéristiques peuvent améliorer la production de pétrole et de produire du pétrole qui ressemble suffisamment au pétrole brut. qu'il puisse être traité dans des raffineries ordinaires.

Le saphir a également élevé des algues qui peuvent prospérer dans les étangs ouverts. D'autres entreprises de biocarburants à base d'algues utilisent des conteneurs fermés, qui sont plus chers mais peuvent aider à protéger les algues des prédateurs, des maladies fongiques et d'autres souches d'algues qui pourraient envahir un étang. Sapphire a produit des algues résistantes aux maladies qui peuvent pousser dans des conditions difficiles, telles qu'un pH élevé ou une salinité, que la plupart des autres organismes ne peuvent tolérer, ce qui réduit la compétition. Il les a également rendus résistants à certains produits chimiques qui inhibent la croissance d'autres organismes.

Un autre défi majeur est la récolte des algues. Il faut environ 1 000 grammes d'eau pour faire pousser 1 gramme d'algues, et séparer les deux efficacement et extraire l'huile peut nécessiter beaucoup d'énergie. Empruntant des techniques aux stations d'épuration, Sapphire traite les algues avec des produits chimiques qui les font s'agglutiner. Les algues peuvent être éliminées de la surface, explique Tim Zenk, vice-président des affaires générales de Sapphire Energy. Le résultat est un lisier humide qui contient encore beaucoup d'eau. Sapphire traite cela avec des solvants à des pressions et des températures élevées pour fabriquer trois flux de produits : l'huile d'algues, les nutriments tels que les phosphates et les restes de biomasse. L'huile va à une raffinerie, et les nutriments et la biomasse sont utilisés pour nourrir plus d'algues.

L'entreprise trouve des moyens de réduire d'autres coûts. Plutôt que de construire des étangs en béton, il construit des étangs moins chers à partir de terre et de revêtements imperméables. Il envisage à terme de supprimer les paquebots et de créer des étangs qui ressemblent à des rizières. Sapphire remplace également les roues à aubes énergivores utilisées pour faire circuler les algues par des pompes plus efficaces et envisage de concevoir des systèmes qui utilisent uniquement le vent qui balaie les déserts du Nouveau-Mexique pour la circulation.

L'entreprise travaille avec le groupe Linde basé à Munich pour développer un moyen peu coûteux d'approvisionner les algues en dioxyde de carbone, qui est la clé d'une productivité élevée. Linde a développé des systèmes d'approvisionnement de serres en dioxyde de carbone provenant d'une raffinerie.

Enfin, selon Zenk, la société pourrait éventuellement se tourner vers le génie génétique pour améliorer encore les performances de ses algues.

Une fois terminé, le nouveau projet de ferme d'algues de 300 acres devrait produire environ 100 barils de brut d'algues par jour, soit 35 000 par an. Zenk dit que le processus ne sera pas commercialement viable sans les économies d'échelle qui viendront avec des fermes beaucoup, beaucoup plus grandes - 1 000 à 5 000 acres.

Sapphire est l'un des principaux bénéficiaires du gouvernement américain. Il a reçu une subvention de 50 millions de dollars liée au Recovery Act de 2009 et une garantie de prêt de 54 millions de dollars du département américain de l'Agriculture. Ses premiers clients pourraient être l'armée américaine, qui évalue ses carburants. Les premiers bailleurs de fonds de Sapphire comprenaient Bill Gates et un fonds familial Rockefeller. Monsanto est un autre bailleur de fonds important. Il a un accord de R&D avec Sapphire pour identifier les gènes dans les algues qui pourraient rendre le maïs, le coton et le soja plus résistants à la sécheresse et à d'autres stress, et augmenter leur rendement.

Phil Pienkos, chercheur au National Renewable Energy Lab, affirme que Sapphire fait un certain nombre de bonnes choses pour réduire les coûts. Pourtant, il dit que rendre les carburants à base d'algues compétitifs sera un défi. Il faut une certaine confiance qu'il va y avoir une entreprise là-bas, dit-il.

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