Etude comparative sur la culture d’Arthrospira platensis à l’échelle pilote en utilisant un digestat de méthanisation prétraité et de l’eau géothermale

Le secteur de la digestion anaérobie connaît une expansion mondiale, et les alternatives consistant à utiliser les digestats comme substrat pour la culture de microalgues afin d'améliorer la rentabilité et l'impact environnemental des installations de biogaz sont importantes.

Dans cette étude, Arthrospira platensis (A. platensis) a été cultivée pendant plus de 130 jours dans une serre expérimentale, en utilisant des bassins ouverts de type raceway et des photobioréacteurs en colonne fermés. Un milieu de culture composé de digestat liquide prétraité à l'aide de zéolite naturelle et dilué avec de l’eau géothermale a été évalué comme alternative aux milieux synthétiques conventionnels pour la culture de cyanobactéries.

Parmi les différentes stratégies de culture testées, la recirculation de l’inoculum de A. platensis s’est révélée non concluante, car elle a empêché la répétition de plusieurs batchs de culture et a finalement conduit à un effondrement et arret complet de la culture. En revanche, l’utilisation d’un inoculum frais a permis une production stable sur trois batchs consécutifs, malgré des conditions environnementales sous-optimales, avec des productivités en biomasse atteignant 10 ± 3 mg·L⁻¹·j⁻¹ avec le digestat. Durant la majeure partie de la période de culture, l’ammonium a été entièrement éliminé. L’analyse du bilan de masse azoté a mis en évidence plusieurs mécanismes d’élimination, dont l’assimilation par A. platensis entre 7 et 60 % de l’azote éliminé.

La composition biochimique de A. platensis est restée globalement similaire entre les cultures sur milieux conventionnels et celles sur digestat, les protéines (44 ± 6 % MS) constituant la fraction majoritaire, suivies des lipides (14 ± 5 % MS) et des glucides (9 ± 3 % MS). Ces résultats soulignent le potentiel des milieux de culture à base de digestat et mettent en évidence la nécessité de poursuivre les recherches afin d’optimiser les stratégies de culture en vue d’une production industrielle durable et à grande échelle de A. platensis.