Projet ECOPLAK : Capteurs solaires plan de faible épaisseur pour la production de microalgues

Le programme de recherche ECOPLAK vise à concevoir un système de culture de microalgues permettant une implantation à l’échelle industrielle à faibles coûts.
Optimiser le rendement surfacique : géométrie permettant un meilleur accès à la lumière ; Améliorer la fiabilité : cloisonnement des cultures, désencrassement ; Minimiser l’investissement : matériaux, auxiliaires de production ; Diminuer les coûts d’exploitation : gestion thermique, gestion du CO2 ; Gestion de la production : flexibilité, modularité.

Description du concept

Le système est constitué d’un ensemble de plaques de plastique extrudé de faible épaisseur (1-2cm) dans lesquelles circule le milieu de culture. L’utilisation d’une faible épaisseur de culture permet d’obtenir de très fortes productivités volumiques et donc de très fortes concentrations en biomasse (jusqu’à 10g/l).

Chaque plaque possède un double réseau hydraulique indépendant fonctionnant en circuit fermé afin de limiter les risques de contamination. Les plaques peuvent être assemblées en série ou en parallèle formant un ensemble de modules indépendants. Cette organisation facilite la gestion de production en une ou deux étapes (croissance, carence).

Il est possible de moduler au besoin la surface de  production grâce à la double circulation intra-plaque. En fonction des besoins de chauffage, une partie des canaux de circulation peut être utilisée pour la circulation d’un fluide caloporteur basse température permettant ainsi de maintenir le milieu de culture à une température optimale pour un coût énergétique réduit. Lors de ces périodes plus froides, la radiation lumineuse est également plus faible, l’utilisation en production d’un canal sur deux permet d’améliorer la pénétration lumineuse au travers des plaques. La production devrait être possible une grande partie de l’année en gardant des niveaux de productivité élevés.

Points forts du système

• Rendement surfacique important : faible épaisseur de culture (rapport S/V) ;
• Système modulable : dimensions et nombre de plaques aisément variables ;
• Grande disponibilité et faible coût : produit standard ;
• Système de régulation thermique peu énergivore : mode « échangeur de chaleur intégré », autorisant la culture à l’optimum de température ;
• Système clos limitant les risques de contamination ;
• Forte concentration en biomasse, diminution des coûts de traitement aval.