Des algues productrices d’hydrogène ?

Vecteur de la transition énergétique, on entend beaucoup parler de l’hydrogène  produit par l’électrolyse de l’eau. A travers cet article, nous allons voir qu’il est aussi possible de produire cette molécule à partir de microalgues.

De quoi parle t-on vraiment ?

D’après une étude publiée fin novembre dans la revue Nature Communications et menée conjointement par l’Université de Bristol au Royaume-Uni et l’Institut de Technologie de Harbin en Chine, les algues pourraient jouer un rôle non-négligeable dans la fabrication d’hydrogène, cela via la photosynthèse. Rentrons un tout petit peu dans les détails. Ce phénomène est possible en anaérobie, c’est-à-dire en l’absence d’oxygène, et en présence de lumière afin que le processus de photosynthèse soit actif. La photosynthèse produit aussi des électrons libres en excès, qui sont toxiques pour l’algue. C’est là qu’intervient l’hydrogénase , une enzyme de l’algue Chlamydomonas reinhardtii (cette algue meilleure candidate pour la production d’hydrogène), qui neutralise ces électrons , en les combinant avec des protons: des molécules d’hydrogène se forment. MAIS cette enzyme est extrêmement sensible à l’oxygène. C’est pourquoi elle n’apparaît qu’en conditions anaérobiques.

Schéma de production d’hydrogène par photosynthèse-Gérard Tremblin

Une équipe de chercheur dirigée par le professeur de biologie moléculaire et de biologie végétale,  Jean-David Rochaix a mis au point une technique modifiant le système génétique de l’algue de manière à pouvoir découpler la production d’hydrogène en deux phases distinctes:

• 1ère phase: la photosynthèse a lieu et l’algue produit de l’énergie, stockée sous forme d’amidon.
• 2ème phase: la photosynthèse est  bloquée artificiellement ce qui entraîne une réduction rapide du taux d’oxygène ambiant. Les conditions deviennent anaérobiques et les algues commencent à produire de l’hydrogène

Une fois en route, ce système est autonome.

Une production à l’échelle industrielle ?

La réponse est NON pour le moment. Des spécialistes s’accordent à dire qu’il  faudra encore beaucoup de travail pour améliorer le rendement des cellules et atteindre une maturité technologique suffisante. A l’heure actuelle, plusieurs stratégies sont envisageables dont la finalité est la production de l’hydrogène dans des bioréacteurs. Un projet européen  (Solar-H) regroupant une dizaine d’équipes de chercheurs de plusieurs pays travaillent actuellement  pour l’amélioration des process.

On constate aussi que le sujet intéresse les collectivités , par exemple,  la Région Pays de la Loire qui  a publié récemment sa feuille de route pour la filière micro algue (« nutrition – santé – environnement – énergie »):  Feuille de route microalgues -Pays de la Loire

Pour aller plus loin: 

Perspectives hydrogène

Algues productrices d’hydrogène

Hydrogène renouvelable par les microalgues