Quand la Nasa planche sur des projets de recherche, elle a plutôt la tête dans les étoiles. Cette fois, la célèbre agence spatiale américaine s’intéresse au monde du silence, celui des océans. Mais, du ciel à la terre, il n’y a qu’un pas. Un grand pas pour l’humanité d’ailleurs, puisque la Nasa met une technologie spatiale au service d’un projet cleantech particulièrement innovant de culture de microalgues à même d’optimiser la production de biocarburants.

Jonathan Trent, le chercheur du centre Ames Research Center de la Nasa en Californie, viendra présenter son procédé et ses avantages à Hambourg le 1er décembre prochain dans le cadre de l’International Algae Congress.

L’idée consiste à cultiver des microalgues dans des sacs plastiques contenant des eaux usées et flottant en pleine mer. De quoi faire d’une pierre trois coups : assurer la croissance des algues donc, mais aussi traiter les eaux usées municipales, et enfin séquestrer au passage du dioxyde de carbone. Explications.

Le procédé est étonnamment simple. Les algues sont placées dans des sacs plastiques remplis d’eaux usées. Ces sacs répondent au nom de baptême, qui est également celui du projet, de Omega pour « Offshore membrane enclosures for growing algae ». Les sacs Omega sont constituées de membranes semi-perméables, fondées sur le principe de la pression osmotique, ayant été développées par le passé pour recycler les eaux usées des astronautes lors de voyages de longue durée dans l’espace.

Un premier pilote en Floride à Tampa Bay

Dans cette nouvelle utilisation, les membranes osmotiques laissent l’eau douce traitée s’échapper dans l’océan, mais empêchent l’eau salée de pénétrer dans le sac.

Les microalgues dans les sacs se nourrissent des nutriments contenus dans les eaux grises. Les « plantes marines » nettoient l’eau et produit dans le même temps des lipides qui engendreront en bout de processus du carburant. Comme une culture de microalgues sur terre, les sacs Omega utilisent l’eau, l’énergie solaire et le CO2, lequel est absorbé à travers la membrane plastique, pour produire du sucre que les algues assimilent par réaction métabolique pour générer des corps gras.

L’oxygène et l’eau traitée à l’issue du processus traversent la membrane pour rejoindre les eaux de l’océan. Le procédé est infaillible, va jusqu’à dire Jonathan Trent. Car même si les membranes venaient à lâcher, l’eau salée des mers se chargerait de tuer les algues malencontreusement dispersées.

L’approche est si séduisante qu’une « spinoff » de la Nasa, Algae Systems LLC, vient de licencier le brevet de l’agence spatiale pour une exploitation commerciale de la technologie. Un pilote est même prévu pour être déployé à Tampa Bay en Floride.

Les sacs ont une durée de vie de trois ans, après quoi ils peuvent être recyclés en paillis pour l’agriculture.

De quoi couvrir les besoins en carburant de l’aviation américaine

Jonathan Trent estime que les coûts de l’approche Omega sont quasiment à même de concurrencer ceux des méthodes de production de biocarburants à base d’algues cultivées dans des bassins au sol occupant une très vaste superficie terrestre. Et ainsi de ne pas manquer de souligner que sa technique ne présente pas le risque d’entrer en compétition avec les terres arables tournées vers l’agriculture.

Les visées du chercheur sont optimistes : selon lui, son procédé sera capable de couvrir les besoins en carburant de l’aviation américain, soit près de 80 milliards de litres par an, confiait-il dans un article du New York Times en mai dernier. Une production qui nécessitera la mobilisation d’une superficie en mer de 4 millions d’hectares !

Il reste bien sûr des défis à relever. D’ordre technique d’abord. L’équipe de Jonathan Trent devra s’assurer que le plastique retenu pour les sacs flottants sera capable de résister à des tempêtes et à des températures froides qui pourraient fragiliser la membrane osmotique.

Le deuxième challenge est financier. Mais, même si les investisseurs restent prudents, le projet de Jonathan Trent aurait déjà bénéficié, selon le Cleantech Group, d’un investissement de 250 000 dollars de la part des fondateurs de Google, Larry Page et Sergey Brin. Et la Commission californienne de l’énergie s’apprêterait à accorder une subvention encore plus conséquente au projet Omega.

Le premier démonstrateur Omega est prévu pour voir le jour avant la fin du premier semestre 2010. Après des années de recherche, il faut bien finir par se jeter à l’eau…

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