Produire du biodiesel à partir de micro-algues

L'augmentation incessante des prix de l'essence impose des coûts élevés aux familles et aux services publics. Le pétrole, principale source d'énergie fossile dans le monde, est associé à des problèmes environnementaux majeurs, dont l'émission de gaz à effet de serre. Une recherche menée à l'Université de Sherbrooke pourrait apporter une solution intéressante sur le plan des énergies alternatives au pétrole : produire du biodiesel à partir de micro-algues provenant de l'estuaire du Saint-Laurent.

La production de ce biodiesel aurait de nombreux avantages sur le plan environnemental et éthique, explique Marc Veillette, étudiant au doctorat en génie chimique. Contrairement aux biocarburants de première génération, produits notamment à partir de maïs, de soja ou de tournesol, les micro-algues ne sont pas cultivées sur des surfaces agricoles. «Cette source d'approvisionnement évite l'utilisation de terres arables, qui assurent l'accès des denrées alimentaires aux citoyens des pays émergents tout en réduisant la flambée des prix à la consommation», dit-il.

Organismes extrêmement productifs et au taux de croissance rapide, les micro-algues captent le dioxyde de carbone (CO₂) en grande quantité. Une tonne de ce gaz permet en effet d'obtenir deux tonnes de biomasse. «Non seulement nous réduirons notre dépendance au pétrole, mais encore nous diminuerons les émissions de CO₂», souligne le doctorant de la Faculté de génie, qui ajoute : «L'utilisation à grande échelle de ce biocarburant de troisième génération nécessitera toutefois la réduction de son coût de production.»

Du Saint-Laurent à l'automobile

Par ses recherches, Marc Veillette veut tester des méthodes d'extraction afin de récupérer les lipides des micro-algues qui seraient prélevées dans le Saint-Laurent. «En utilisant divers solvants et des méthodes physicochimiques, j'ai réussi à obtenir, jusqu'à maintenant, un rendement en lipides extraits des micro-algues d'environ 35 % en base massique sèche, explique-t-il.

Par la suite, le chercheur a réalisé une transestérification des lipides obtenus par ces méthodes. La transestérification est une technique classique de production de biodiesel. Il s'agit d'un procédé dans lequel les lipides extraits des micro-algues sont mélangés à un alcool en présence d'un catalyseur (basique, acide ou autre) et dont le mélange est ensuite chauffé.

L'analyse du biodiesel a permis de déterminer qu'il était composé en majorité de palmitoléate de méthyle, un ester méthylique dont certaines propriétés physicochimiques seraient intéressantes lors de l'utilisation de ce biocarburant.

En outre, la transformation des huiles ou des graisses en esters éthyliques ou méthyliques permet de réduire la masse moléculaire à un tiers de celle de l'huile, de réduire la viscosité d'un facteur huit, de réduire la densité et d'augmenter la volatilité, contribuant ainsi au rapprochement des propriétés physiques de ces esters à celles du diesel.

De l'or noir à l'or vert

De nombreux pays ont établi une réglementation afin que l'essence employée par les divers moyens de transport contienne au moins 10 % de biocarburants comme le bioéthanol ou le biodiesel d'ici 2020. L'algocarburant se présente comme une voie prometteuse et respectueuse de l'environnement. Déjà, plusieurs pays investissent massivement dans ces recherches, dont la France, l'Espagne, les États-Unis et le Royaume-Uni.

Les travaux entrepris par Marc Veillette bénéficieront aux nations qui envisageaient d'utiliser leurs terres arables pour produire des biocarburants et permettront de nourrir des humains plutôt que des moteurs à essence.