Du plancton près de chez vous pour une ville intelligente (et respirable)
Jérôme Arnaudis
Que peut encore faire, pour nous, le phytoplancton ? À l’échelle de l’océan mondial, on le sait, il fournit 50 % de notre oxygène et « éponge » en bonne partie nos abus de CO2 (même s’il tend à peiner). À l’heure de l’urgence climatique, ce rôle crucial est l’objectif N°1 de la mission « Objectif Bloom » du projet Iodysséus, au printemps 2019. Dans le même temps, il inspire un projet de « puits de carbone » porté par SUEZ France, mais cette fois près de chez vous, au coin de la rue, en tout cas au cœur de la ville intelligente de demain. Ce sera l’une des innovations phares de l’édition 2018 du salon Pollutec de Lyon, fin novembre, auquel participe également Iodysséus. Devant tant de coïncidences, nous ne pouvions éviter de questionner le pilote d’une expérimentation qui met le plancton en vedette, Jérôme Arnaudis de SUEZ France. Interview.
Iodysséus - D’où viennent et où vont les expérimentations en cours à Paris et sa région de « puits de carbone » basés sur la captation du CO2 par des micro-algues ?
Jérôme Arnaudis – L’idée consiste à transformer par photosynthèse le CO2 en biomasse puis à valoriser celle-ci sous forme d’énergie « verte ». Le projet a été présenté lors de la conférence internationale sur le changement climatique, COP21, fin 2015 à Paris. Par la suite, nous avons signé des accords d’expérimentation avec la ville de Paris, pour une application urbaine et avec le Syndicat interdépartemental pour l’assainissement de l’agglomération parisienne (SIAAP) pour une autre application, sur un incinérateur situé à Colombes (92). Les équipes scientifiques du SIAAP ont d’ailleurs activement participé à la conduite de ce projet par la mise en œuvre d’expérimentations au sein de leur centre de recherche (Colombes). Cette seconde expérimentation intéresse particulièrement les activités industrielles émettrices de CO2, comme les incinérateurs, et plus largement tout procédé de combustion générant des fumées concentrées en CO2 (de l’ordre de 10 %).
Iodysséus - Quel genre de phytoplancton est utilisé ?
Jérôme Arnaudis – Notre partenaire sur cette expérimentation, Fermentalg, spécialisé depuis 10 ans dans les micro algues, possède une collection de 2500 souches. Il se charge de sélectionner avec nous les plus opérantes en fonction de l’application visée. Sans dévoiler de secrets industriels, elles sont de la famille des Chlorella. Cette famille de micro-algues unicellulaires d’eau douce (existent aussi en version marine, NDLR) se distingue par son exceptionnelle concentration en chlorophylle et sa rapidité de croissance. (Riches en vitamine A et protéines, les Chlorelles fournissent par ailleurs des compléments alimentaires et son utilisées aussi en cosmétique, NDLR).
Iodysséus - À date, le concept a-t-il fait ses preuves ?
Jérôme Arnaudis – Oui. L’expérience menée sur l’incinérateur de Colombes a permis de valider l’ensemble de notre schéma. Nous maîtrisons désormais la production et le transport de cette biomasse ainsi que son traitement. Etape par étape, cela fonctionne bien :
- On capte bien le CO2 sans effets inhibiteurs des fumées sur la souche d’algues sélectionnée.
- Une fois introduite dans le réseau d’assainissement, les micro-algues restent intègres, c’est à dire qu’elles ne relarguent pas le CO2 capturé, ne provoque pas de lyse (dommages cellulaires collatéraux) et n’est pas « mangée » par d’autres micro-organismes présents dans l’eau résiduaire. Cette phase de transport ne change donc rien à l’exploitation des réseaux existants, et c’est un point important.
- Nous avons également pu vérifier que les stations d’épuration équipées d’étapes de décantation récupèrent 100 % des micro-algues de manière à les envoyer sur la filière boues.
- L’ultime phase validée est celle de la transformation dans des digesteurs conventionnels de cette biomasse algale en biogaz.
Iodysséus - Que retirez-vous de l’expérimentation, en milieu urbain cette fois, d’un « puits de carbone » en forme de « colonne Morris », implanté place d’Alésia (XIVe), au nœud de congestion d’une des deux entrées sud de Paris ? Cette colonne a fait beaucoup parler...
Jérôme Arnaudis – L’expérimentation en question, initiée à l’été 2017, touche à sa fin à l’heure où je vous parle. Ces résultats n’ont pas encore été rendus publics. Ce que je peux vous dire, c’est que le bénéfice principal recherché est ici la captation des particules fines et de NOx. La valorisation du CO2 est un bénéfice additionnel. La raison ? Même si le taux des émissions de gaz carbonique est supérieur à la moyenne en milieu urbain dense, il n’atteint pas celui des flux d’une fumée d’incinération
Iodysséus - Que deviennent les micro-algues contenues par la colonne Morris d’Alésia ?
Jérôme Arnaudis – Elles suivent le même parcours que dans l’application industrielle. Sachant qu’elles croissent plus ou moins rapidement en fonction du niveau de pollution, on purge périodiquement la colonne et on les envoie directement dans le réseau d’assainissement à destination d’une station d’épuration existante. Ce qu’on a démontré au SIAAP s’applique également ici. Au SIAAP, nous avons simulé des temps de séjour des algues dans le circuit deux fois plus longs que dans la vie réelle. On a sciemment poussé les curseurs de manière à s’assurer que les algues ne se collent pas dans le réseau, ne décantent pas et ne relarguent pas le CO2.
Iodysséus - Qui du bilan carbone ? De telles colonnes Morris seraient chacune équivalentes en absorption carbone à une centaine d’arbres. Leur bilan ne représenterait-il pas, globalement, plus d’émissions que leur capacité à en pomper dans l’atmosphère : la critique a été exprimée. Que lui répondez-vous ?
Jérôme Arnaudis – Par son prisme CO2 centré, l’article auquel vous faites référence omettait les autres services que les micro-algues sont en mesure de rendre. Je le redis, le bénéfice principal est ici, dans l’application urbaine, à chercher du côté du traitement des particules fines et des NOx.
Iodysséus - Cette appellation « puits de carbone » n’induit-elle pas une confusion ? Allez-vous renommer votre innovation ?
Jérôme Arnaudis – Nous y réfléchissons en effet et nous en réservons l’annonce lors du prochain salon Pollutec, le rendez-vous international de l’innovation environnementale, qui se tient à Lyon à la fin du mois de novembre 2018. Nous y présenterons de nouveaux démonstrateurs et nous serons en lice pour les Trophées de l’innovation Pollutec 2018.
Iodysséus - De nouvelles phases de développement sont-elles déjà planifiées ? Vous orientez-vous vers une solution industrielle et si oui à quel horizon ?
Jérôme Arnaudis – C’est notre sujet pour 2019, l’objectif étant d’y parvenir d’ici trois à cinq ans. Chez SUEZ, nous avons été agréablement surpris de l’engouement suscité par cette innovation. Nous menons ce projet sur un mode proche de celui d’une start-up : nous le testons directement en conditions réelles et le faisons évoluer de manière souple, pragmatique, voire empirique. Il ne s’agit pas de se passer de R&D, nous la menons en parallèle. Ce mode de fonctionnement convient à un projet se situant à la jonction de nos métiers avec des expertises nouvelles. C’est ce qui permet effectivement de gagner du temps. Au bout de deux ans et demi de collaboration avec Fermentalg, expert en micro-algues, nous n’en sommes plus à nous interroger sur le schéma ou sur la performance, mais déjà à aller chercher les résultats optimaux sur chacune des étapes.
Iodysséus - Comment fonctionne cette collaboration dans le contexte actuel ?
Jérôme Arnaudis – Une équipe dédiée d’ingénieurs de SUEZ travaille en interaction avec Fermentalg. Autrement dit, nous implémentons directement sur nos expérimentations les résultats de leurs labos. Inversement nous leur envoyons un bout de culture ou bien mettons au point de nouveaux cahiers des charges et/ou protocoles pour mieux comprendre ce qui se passe et réagir aussitôt.
Iodysséus - L’expérimentation se dissémine-t-elle désormais au-delà de Colombes et Alésia ?
Jérôme Arnaudis – Oui, nous dupliquons nos systèmes. Un nouveau dispositif a été inauguré, en contexte urbain, à Poissy (Yvelines) et un autre le sera à la fin de l’année sur un nouveau site industriel de la région parisienne.
Iodysséus - Suivez-vous d’autres expérimentations de micro-algues intégrées à l’architecture de différents types de bâtiment, cette fois, ici et là en France et en Europe notamment ?
Jérôme Arnaudis – C’est très intéressant, cela touche à nos cœurs de métier : l’eau, la valorisation des déchets et la protection des ressources avec, comme enjeu et fil conducteur, la lutte contre le réchauffement climatique. L’objectif de nos nouveaux démonstrateurs consiste à montrer ce que l’on sait faire à date, notre maîtrise technologique en la matière et tout son potentiel. Le but est aussi que tous les acteurs (urbanistes, architectes, collectivités, etc.) s’emparent de cette idée. Nous saurons les accompagner sur toutes sortes d’applications. La question est : que peut-on faire, ensemble, dans la ville intelligente de demain, une aire urbaine toujours plus contrainte en termes d’espace et de ressources, de façon à améliorer la qualité de vie de ses habitants, en France, en Europe et dans le monde ?
