Les Bioénergies: une composante du bouquet énergétique

L’accroissement de la population mondiale, la diminution des réserves en énergies fossiles et la réalité des changements climatiques rendent urgente la recherche de nouvelles sources d'énergie.

La couverture de nos besoins énergétiques futurs nécessitera le recours à un bouquet incluant différentes sources d’énergies renouvelables non-génératrices de gaz à effet de serre.

Compte tenu du caractère quasi-inépuisable de l’énergie solaire, la domestication de la photosynthèse comme source d’énergie renouvelable représente un enjeu considérable.

Le Commissariat à l’Energie Atomique et aux Energies Alternatives est un acteur majeur dans différents domaines de l’énergie : nucléaire, solaire, hydrogène, biomasse. La capacité du CEA à développer et à innover est le résultat d’une culture croisée ingénieurs-chercheurs qui trouve sa source dans une recherche de haut niveau, indispensable à l’émergence de concepts innovants.

Explorer la biodiversité

Le milieu aquatique recèle de nombreuses richesses ; le monde des microalgues et des cyanobactéries constitue un formidable réservoir de biodiversité à peine exploré. Ces micro-organismes transforment, grâce à la photosynthèse, l’énergie solaire en énergie chimique avec une grande efficacité. Certains d’entre eux sont capables de produire de l’hydrogène ou d’accumuler des réserves lipidiques (jusqu’à 60% du contenu cellulaire) en utilisant l’eau, le CO2 et l’énergie solaire comme ressources principales. Le potentiel de ces micro-organismes permet d’envisager la mise au point de procédés propres et durables de production de biocarburants via leur culture à grande échelle.

gouttelettes lipidiques Chlamydomonas en microscopie Chlamydomonas culture de microalgues

Dévoiler les mécanismes biologiques

Un enjeu majeur des recherches est d’optimiser les souches pour la production d’énergie (hydrogène, biodiesel…) en se basant sur la connaissance des mécanismes biologiques. Des approches de génétique sont développées pour identifier les gènes clef permettant d’orienter le métabolisme cellulaire vers la production de molécules à forte teneur énergétique (hydrogène, lipides).

Les avancées récentes dans différents domaines de la biologie (génomique, biologie structurale, métabolomique, génétique, …) nous apportent aujourd’hui les outils nécessaires à la domestication de ces organismes.

Criblage de microalgues
Crible à haut débit de mutants de microalgues

Une plate-forme scientifique de haute technologie

La plate-forme HélioBiotec a pour but de développer des recherches innovantes pour faire face aux défis «énergétiques du futur, en étroite collaboration avec des partenaires académiques et industriels. La plate-forme comprend des équipements scientifiques de haut niveau, dont :

Photobioréacteurs instrumentés pour l'analyse des performances des souches

Un projet de recherche au service d'une politique régionale

La plate-forme de recherche partenariale HélioBiotec a été créée entre 2009 et 2011 au CEA Cadarache au sein de l’Institut de Biologie Environnementale et de Biotechnologie (IBEB) dans le cadre d’un Contrat de Projets Etat Région impliquant des financements du Fond Européen de Développement Régional (FEDER), de la Délégation Régionale à la Recherche et à la Technologie (DRRT), de la région Provence Alpes Côté d’Azur et du Commissariat à l’Energie Atomique et aux Energies Alternatives (CEA). Elle a pour ambition de servir de point d’ancrage pour la mise en place en région PACA d’un pôle scientifique et technologique d’excellence sur les Bioénergies.

Plus d’une trentaine de chercheurs, ingénieurs, techniciens, post-doctorants et thésards y unissent leurs efforts pour repousser les limites de nos connaissances dans le domaine des biotechnologies au service d’une production durable d’énergie.

Située à proximité d’ITER, HélioBiotec bénéficie des compétences du CEA (Direction des Sciences du Vivant), du CNRS et de l’Université d’Aix-Marseille en recherche de base, et de celles du CEA (Direction de la Recherche Technologique) en recherche technologique.

HélioBiotec est impliquée dans plusieurs projets de recherche partenariale académique ou industrielle soutenus par l’Union Européenne, l’ANR, OSEO, l’ADEME,….

HélioBiotec est partenaire du projet d’institut d’excellence sur les énergies décarbonées (IEED) Green Stars.

Spectromètre de masse pour l'analyse de la production d'hydrogène
 
Production d'hydrogène par des microalgues