Conception d'un photobioréacteur airlift couplée à la sélection et l'optimisation de cultures de microalgues destinées à une valorisation énergétique

Dans la problématique énergétique actuelle, l'intérêt porté aux cultures à grande échelle d'algues peut s'expliquer d'un part, par leur consommation de dioxyde de carbone anthropique et, d'autre part, par le haut contenu lipidique de certaines souches qui permet la génération de biocarburant de 3ème génération.
Cette thèse s'inscrit plus particulièrement dans le cadre de la séquestration du dioxyde de carbone d'origine industrielle et de la valorisation énergétique de la biomasse microalgale. Dans un premier temps, des méthodes analytiques de quantification de la biomasse microalgale, des principaux nutriments présents dans le milieu de culture ainsi que des composés biochimiques intracellulaires ont été validées. Une sélection de souches microalgales photoautotrophes a été réalisée pour leur potentiel de capture de dioxyde de carbone d'origine industrielle. Par après, l'optimisation des conditions de production a porté sur la composition du milieu de culture, la gamme optimale de température de croissance, le choix et l'optimisation de la concentration initiale de la source d'azote du milieu de culture (nitrate, ammonium) tout en s'adaptant aux contraintes industrielles et aux aspects technico-économiques. Finalement, un photobioréacteur de laboratoire de type airlift avec un monitoring des différents paramètres de culture a permis de maximiser la productivité en biomasse. Ce dernier a été caractérisé par différents essais hydrodynamiques et par une simulation numérique des écoulements fluides. Sur ces bases, un prototype composé de cinq photobioréacteurs en cascade a été développé et testé lors de campagnes de cultures de microalgues montrant des gains intéressants de productivité.

Amaury Massart

Né à Tournai le 14 mai 1986, Amaury Massart a été diplômé, avec Grande Distinction, Ingénieur Civil en chimie et science des matériaux à finalité spécialisée en procédés de l'industrie chimique de la Faculté Polytechnique de Mons en juin 2009. Sa thèse de doctorat, sous la direction scientifique du Dr Ir Anne-Lise Hantson, a été réalisée de juillet 2009 à octobre 2013 au sein du service de Chimie et Biochimie Appliquées de la Faculté Polytechnique de l'Université de Mons. Cette recherche a été financée par plusieurs sources : durant 2 ans et demi par la Région Wallonne (Partenariat d'innovation technologique) puis par la société verrière AGC Glass Europe et le Fonds Spécial de la Recherche de l'Université de Mons.