Algoculture

Définition

L'algoculture est une partie de l'aquaculture (phycoculture) avec la culture spécifique des algues marines pour une utilisation industrielle ou alimentaire, en formant des algueraies. Elle une culture d'algues professionnelle. Les algues marines sont devenues indispensables à la fabrication de quantité de produits alimentaires, textiles, cosmétiques ou autres.

La plupart des algues cultivées entrent dans la catégorie des microalgues, parmi lesquelles le phytoplancton, les microphytes, la spiruline, etc.

Une récolte d'algues vertes en algoculture :

Ici, l'algoculture se concentre sur une culture d'algues comestibles sur une île au sud-est de Bali, en Indonésie. L'algue se développe sur une corde. La baie sur la côte est délimitée par des poteaux de bois en parcelles rectangulaires appartenant à différentes familles.

Explications générales

L'exploitation des algues en algoculture se concentre sous trois types :

• le maërl, macroalgue calcaire utilisé pour sa composition minérale;
• les grandes algues marines, dont les colloïdes sont largement utilisés comme additifs alimentaires (comme le wakamé, algue alimentaire d'origine japonaise, du dulse, des caulerpes, des ulves, des sargasses, etc.);
• les microalgues, utilisées dans les domaines de l'aquaculture, la chimie et la diététique comme la spiruline ou les chlorelles par exemple.

La culture d'algues alimentaires est un domaine de l'algoculture en plein essor car certaines algues sont riches en minéraux (iode, calcium) et en vitamines (A, C et E), et c'est certainement pourquoi les algues figurent au menu des Asiatiques depuis des siècles.

Les macroalgues, communément appelées algues, ont aussi de nombreux usages commerciaux et industriels, mais en raison de leur taille et des exigences spécifiques de l'environnement, elles ne sont pas faciles à cultiver à grande échelle comme les microalgues et sont récoltées directement dans l'océan.

Ainsi, les produits des cultures d'algues sont des matières premières pour la production de carburant d'algues, de biodiesel, d'engrais (engrais vert), les bioplastiques, les colorants alimentaires naturels, et de produits pharmaceutiques. Le rendement par zone est beaucoup plus élevé que dans d'autres cultures rentables comme l'huile de palme. Les algues peuvent également servir comme un moyen de contrôle de la pollution des eaux marines.

Sélection d'algues

Dans le cas des microalgues, l'espèce d'algue est habituellement faite comme une monoculture. Les cultures pures sont obtenue par la méthode de dilution en série. Dans ce cas, un échantillon mélangé est dilué plusieurs fois de suite jusqu'à ce qu'il ne stocke statistiquement qu'une seule espèce. Les échantillons sont ensuite analysés au microscope.

L'espèce désirée est cultivée puis analysée à nouveau pour créer de plus grandes cultures, par exemple en phytoréacteur.

Culture-élevage

La lumière, l'eau, le dioxyde de carbone et les minéraux sont des facteurs essentiels de la culture. La réaction de base est l'accumulation de glucides et la libération d'oxygène (photosynthèse). La température doit être maintenue en fonction du type dans la zone qui permet une productivité élevée. En culture à ciel ouvert, la culture est alimentée uniquement par le haut. C'est ce qu'on appelle la croissance autotrophique.

Avec la croissance rapide des algues, les algues dans les couches supérieures bloquent la croissance dans les couches inférieures par absorption de la lumière. Afin d'utiliser de plus grandes "piscines de culture" et ainsi augmenter le rendement, le milieu de culture est agité ou mis en circulation de sorte que les algues se développent uniformément. Le mouvement peut également être réalisé en soufflant de l'air dans des couches plus profondes. L'agitation empêche également les algues dans les couches supérieures d'être trop exposées à la lumière directe du soleil. L'injection d'air prévient également les conditions anaérobies qui peuvent entraîner des nuisances olfactives causées par les produits de décomposition des algues mortes.

L'eau doit être dans une plage de température qui supportera les espèces d'algues spécifiques cultivées principalement entre 15˚C et 35˚C.

L'odeur associée aux tourbières, aux marécages, voire aux eaux stagnantes, peut être due à l'appauvrissement en oxygène causé par la décomposition des efflorescences algales décédées. Dans des conditions anoxiques, les bactéries qui habitent les cultures d'algues décomposent la matière organique et produisent du sulfure d'hydrogène et de l'ammoniac qui causent l'odeur. Cette hypoxie entraîne souvent la mort d'animaux aquatiques. Dans un système où les algues sont intentionnellement cultivées, entretenues et récoltées, ni l'eutrophisation ni l'hypoxie ne sont susceptibles de survenir.

Les nutriments tels que l'azote N, le phosphore P et le potassium K servent d'engrais pour les algues et sont généralement nécessaires à la croissance. La silice et le fer, ainsi que plusieurs oligo-éléments, peuvent également être considérés comme des nutriments marins importants, car l'absence d'un élément peut limiter la croissance ou la productivité dans une zone donnée. Le dioxyde de carbone est également essentiel. Habituellement, un apport de CO2 est nécessaire pour une croissance rapide des algues. Ces éléments doivent être dissous dans l'eau, sous des formes biodisponibles, pour la croissance des algues.

Photobioréacteurs

Les algues peuvent être cultivées dans des réservoirs ouverts ou des canaux ou dans des photobioréacteurs (bioréacteurs à lumière). Pour la production de matières premières destinées à la production de biodiesel, ces dernières ont fait leurs preuves. Un inconvénient des bassins ouverts est la contamination par d'autres micro-organismes. Pour les monocultures, des systèmes fermés sont utilisés.

Récolte d'algues

Des méthodes de récolte typiques telles que la filtration, la centrifugation, la floculation ou la flottation séparent les algues du milieu de culture. En interrompant l'approvisionnement en dioxyde de carbone, certaines espèces se défont.

Le "chitosane", un floculant commercial, plus couramment utilisé pour la purification de l'eau, est beaucoup plus coûteux. Les coquilles en poudre de crustacés sont traitées pour acquérir la chitine, un polysaccharide trouvé dans les coquilles, dont le chitosane est dérivé par dés-acétylation. L'eau qui est plus saumâtre, ou une solution saline nécessite de plus grandes quantités de floculant. La floculation est souvent trop chère pour les grandes opérations. L'alun et le chlorure ferrique sont d'autres floculants chimiques.

Extraction de l'huile

Tout d'abord, les algues sont broyées mécaniquement puis séchées. Ensuite, l'huile est pressée. Des méthodes d'extraction, telles que le n-hexane comme agent d'extraction, peuvent également être utilisées. Le processus d'extraction peut être grandement accéléré par ultrasons. L'huile devient un biocarburant.

En rapport avec "algoculture"

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