Culture de microalgues en photobioréacteur
Un photobioréacteur cultive des microalgues dans un récipient transparent fermé ou semi-fermé (les modèles tubulaires, à plaques planes ou en sacs sont courants), permettant un contrôle précis de l'exposition à la lumière, de la température, de l'apport en CO2 et du dosage des nutriments. Il exclut surtout toute contamination extérieure, permettant aux opérateurs de maintenir une monoculture d'une souche de microalgue spécifique, souvent commercialement précieuse, à une densité cellulaire et une pureté bien supérieures à ce que la culture en bassin ouvert peut garantir. Ce contrôle entraîne des coûts d'investissement et d'exploitation par unité de biomasse produite nettement plus élevés que les bassins de type « raceway » ouverts. C'est pourquoi les photobioréacteurs sont généralement réservés aux applications à haute valeur ajoutée : microalgues vivantes pour l'enrichissement des rotifères et des larves de mollusques en écloserie, pigments spécialisés et composés nutraceutiques, ou souches trop fragiles ou trop facilement supplantées par des contaminants pour survivre en bassin ouvert, plutôt qu'à la production de biomasse de faible valeur où les bassins ouverts restent le choix le plus économique. L'apport de lumière est le défi technique central à grande échelle, car l'auto-ombrage à mesure que la densité cellulaire augmente limite la quantité de lumière atteignant les cellules plus profondes. Ainsi, la conception du photobioréacteur (diamètre du tube, longueur du trajet lumineux, turbulence de mélange faisant circuler les cellules entre les zones bien éclairées et ombragées) détermine directement la productivité maximale durable qu'un système peut atteindre, indépendamment de la gestion des nutriments et de la température. Pour les écloseries aquacoles en particulier, les microalgues cultivées en photobioréacteur offrent une qualité d'aliment vivant plus constante et exempte de contamination que la culture en bassin ouvert, une prime de fiabilité que les opérations au stade larvaire, où une culture d'algues contaminée ou effondrée peut compromettre tout un lot de larves, considèrent souvent comme justifiant le coût de production plus élevé par unité d'algue.
