FR2953856A1

FR2953856A1 - Making lipid, useful as biofuel comprises growing photosynthetic microalgae, culturing microalgae in stress conditions inducing overproduction of fat by microalgae and extracting lipid by microalgae followed by storing/recovering lipid

Info

Publication number: FR2953856A1
Application number: FR0958933A
Authority: FR
Inventors: Gerard Mignani; Jean Louis Lescuyer
Original assignee: Rhodia Operations SAS
Current assignee: Rhodia Operations SAS
Priority date: 2009-12-14
Filing date: 2009-12-14
Publication date: 2011-06-17
Anticipated expiration: 2029-12-14
Also published as: FR2953856B1

Abstract

Preparing lipid by microalgae, comprises: (a) growing photosynthetic microalgae; (b) culturing microalgae in stress conditions inducing an overproduction of fat by microalgae; and (c) extracting lipid produced by the microalgae followed by storing or recovering lipid. Preparing lipid by microalgae, comprises: (a) growing photosynthetic microalgae; (b) culturing microalgae in stress conditions inducing an overproduction of fat by microalgae; (c) extracting lipid produced by the microalgae followed by storing or recovering lipid, where the process comprises circulating an aqueous stream comprising, by mixing, microalgae, carbon dioxide and nutrients, in at least one photosynthetic growth region (3) provided with means allowing irradiation of microalgae of the stream to ensure the photosynthesis, between an inlet (25) of the growth region and outlet (85) of the growth region, and all or part of the stream in outlet of the growth region is reinjected in the photosynthetic growth region in upstream of the outlet, by which all or part of a stream traverses through at least a part of the region of the photosynthetic growth, in step (a) of photosynthetic growth of microalgae. An independent claim is included for installation for the implementation of the process, particularly a pre-existing industrial site, comprising: means to provide an aqueous stream comprising, by mixing, micro-algae, carbon dioxide and nutrients; a region (3) of photosynthetic growth of microalgae of the aqueous stream, provided with means to convey the aqueous stream from inlet (25) of the region of photosynthetic growth region towards an outlet (85) of the photosynthetic growth region and means for irradiating microalgae stream to ensure photosynthesis; at the outlet of the region of photosynthetic growth, means of reinjection of all or part of the outflow from the region of photosynthetic growth towards the region of photosynthetic growth in upstream of the outlet, preferably at inlet of the growth region; a reactor (9) for algal lipid overproduction, comprising means for culturing microalgae obtained from the photosynthetic growth zone, in stress conditions inducing the production of lipid by microalgae; and means (10) for extracting lipid produced by microalgae in algal lipid synthesis zone, generally associated with means of storing and/or recovering the lipid.

Description

1 Photobioréacteur algal à recirculation 1 algal photobioreactor with recirculation

La présente invention a trait au domaine des photobioréacteurs de croissance de microorganismes aquatiques photosynthétiques, de type microalgues ou cyanobactéries, qui sont destinés à la production d'huiles notamment en vue la production de biocarburants lipidiques. Dans la présente description, à des fins de concision, les microorganismes aquatiques photosynthétiques qui sont utilisables pour la synthèse de biocarburants lipidiques seront désignés par le terme générique de "microalgue". De même, dans la présente description, les photobioréacteurs mettant en oeuvre des microorganismes aquatiques du type précité sont désignés par l'expression générique "photobioréacteur algal". Le terme "microalgue", tel qu'employé dans la présente description, englobe notamment les organismes aquatiques photosynthétique ayant une taille de l'ordre du micron à la centaine de microns (par exemple entre 1 et 500 microns), ce qui inclut notamment les microalgues au sens le plus strict du terme, mais également d'autres micro-organismes telles que les cyanobactéries. Le terme "microalgue", au sens où il est employé dans la présente description, inclut notamment les micro-organismes et microorganismes choisis parmi Spirulina (Arthrospira platensis), Dunaliella salina, Chlorella vulgaris, Haematococcus pluvialis, employés seuls ou en mélange. Les microalgues employées pour la synthèse de biocarburants lipidiques auxquelles il est fait référence dans la présente description sont de préférences des organismes autotrophes au carbone (à savoir nécessitant comme source de carbone uniquement du carbone minéral, typiquement 002 ou des (bi)carbonates), Les microalgues sont capables, par photosynthèse, de fixer du 002 en employant la lumière comme source d'énergie. Dans certaines conditions, le carbone absorbé est stocké sous la forme de lipides, typiquement de type triglycérides. Ces lipides sont utilisables à titre de biocarburants, de préférence après conversion des chaînes hydrocarbonées insaturées qu'ils contiennent en des chaînes saturées (par hydrogénation catalytique typiquement). Pour plus de détails concernant la production algale de biocarburants lipidiques, on pourra notamment se reporter au Journal de la Société de Biologie, 202(3), pp. 201-211 (2008). Dans des conditions de culture normales, les microalgues contiennent des lipides (sous forme de phospholipides et glycolipides, essentiellement), en des teneurs The present invention relates to the field of photobioreactors for the growth of photosynthetic aquatic microorganisms, such as microalgae or cyanobacteria, which are intended for the production of oils, in particular for the production of lipid biofuels. In the present description, for the sake of brevity, the photosynthetic aquatic microorganisms that are useful for the synthesis of lipid biofuels will be designated by the generic term "microalgae". Similarly, in the present description, the photobioreactors using aquatic microorganisms of the aforementioned type are designated by the generic term "algal photobioreactor". The term "microalgae", as used in the present description, includes in particular photosynthetic aquatic organisms having a size of the order of one micron to one hundred microns (for example between 1 and 500 microns), which notably includes the microalgae in the strictest sense of the term, but also other microorganisms such as cyanobacteria. The term "microalgae", as used herein, includes especially microorganisms and microorganisms selected from Spirulina (Arthrospira platensis), Dunaliella salina, Chlorella vulgaris, Haematococcus pluvialis, employed alone or in admixture. The microalgae used for the synthesis of lipid biofuels referred to in the present description are preferably autotrophic carbon organisms (ie requiring as carbon source only mineral carbon, typically 002 or (bi) carbonates), microalgae are able, through photosynthesis, to fix 002 by using light as a source of energy. Under certain conditions, the absorbed carbon is stored in the form of lipids, typically of the triglyceride type. These lipids can be used as biofuels, preferably after conversion of the unsaturated hydrocarbon chains they contain into saturated chains (by catalytic hydrogenation typically). For further details concerning the algal production of lipid biofuels, reference may be made to the Journal of the Society of Biology, 202 (3), pp. 201-211 (2008). Under normal culture conditions, the microalgae contain lipids (in the form of phospholipids and glycolipids, essentially), in concentrations

2 relativement faibles. Lorsqu'on soumet les microalgues à certains types de stress, la teneur en lipides augmente de façon notable, avec une forte proportion de triglycérides, en général. Pour la plupart des microalgues, il est connu des conditions de stress conduisant à une augmentation particulièrement sensible de la teneur en lipides. Des conditions de stress conduisant assez systématiquement à une production quantitative de lipides par les microalgues consistent à placer les algues dans un milieu dépourvu de nutriments et de lumière. Sur cette base, des méthodes ont été proposées à ce jour pour effectuer une préparation quantitative d'huiles à partir de microalgues, qui comprennent : (i) une première étape de mise en culture des algues dans des conditions permettant la photosynthèse, à savoir sous une irradiation adéquate (solaire ou UV), en présence de 002, et en présence de nutriments (métaux de transition, sources d'azote, de phosphore et/ou de potassium, notamment), ce qui permet une croissance des algues ; puis (ii) une deuxième étape de soumission des algues à un stress conduisant à la production de lipides, typiquement en les soumettant à des conditions de carence (en limitant les sources de photosynthèse, par exemple en réduisant la quantité de nutriments, de 002 et/ou de lumière, par exemple en les privant totalement d'au moins un ces trois éléments, voire des trois), ce qui conduit à une synthèse quantitative de lipides au sein des algues issue de la mise en culture de l'étape (i) ; puis (iii) une extraction des huiles produites par les microalgues dans l'étape (ii), typiquement par pressage. Les microalgues présentent la particularité de fournir de grandes quantités de lipides de type triglycérides lorsqu'elles sont soumises à des conditions de stress adéquates, et ce en outre avec des rendements photosynthétiques (rapport de l'énergie lumineuse incidente à l'énergie stockée dans la plante) nettement supérieurs à ceux obtenus avec des espèces oléagineuses terrestres. Ainsi, généralement, les microalgues se révèlent capables d'accumuler des acides gras en très grande quantité (typiquement jusqu'à 80% de leur poids sec). De ce fait, la synthèse de carburants lipidiques par la voie des microalgues constitue une voie très prometteuse. 2 relatively weak. When microalgae are subjected to certain types of stress, the lipid content increases noticeably with a high proportion of triglycerides in general. For most microalgae, it is known stress conditions leading to a particularly significant increase in lipid content. Stress conditions that lead systematically to the quantitative production of lipids by microalgae consist in placing the algae in a medium devoid of nutrients and light. On this basis, methods have been proposed to date to perform a quantitative preparation of oils from microalgae, which include: (i) a first step of culturing the algae under conditions allowing photosynthesis, ie under adequate irradiation (solar or UV), in the presence of 002, and in the presence of nutrients (transition metals, sources of nitrogen, phosphorus and / or potassium, in particular), which allows growth of algae; then (ii) a second step of submitting algae to stress leading to the production of lipids, typically by subjecting them to deficiency conditions (by limiting the sources of photosynthesis, for example by reducing the amount of nutrients, from 002 and or light, for example by totally depriving them of at least one of these three elements, or even three), which leads to a quantitative synthesis of lipids within the algae resulting from the cultivation of the step (i ); and then (iii) extracting the oils produced by the microalgae in step (ii), typically by pressing. The microalgae have the particularity of providing large quantities of triglyceride-type lipids when subjected to adequate stress conditions, and this in addition with photosynthetic yields (ratio of the light energy incident on the energy stored in the plant) significantly higher than those obtained with terrestrial oleaginous species. Thus, generally, microalgae are able to accumulate fatty acids in very large quantities (typically up to 80% of their dry weight). As a result, the synthesis of lipid fuels via microalgae is a very promising avenue.

La synthèse de biocarburants à l'aide de microalgues s'avère également séduisante dans la mesure où elle constitue une voie de traitement du 002 émis par certaines installations industrielles telles que des cimenteries ou des usines d'incinération, la consommation du 002 par photosynthèse permettant de limiter les rejets de 002 vers l'environnement. The synthesis of biofuels using microalgae is also attractive insofar as it constitutes a route for the treatment of 002 emitted by certain industrial installations such as cement plants or incineration plants, the consumption of 002 by photosynthesis allowing to limit the releases of 002 to the environment.

Néanmoins, en pratique, la production de biocarburant algal selon la technique précitée ne se révèle pleinement satisfaisante. En particulier, l'obtention d'une bonne fixation de 002 dans l'étape (i) de croissance du procédé précité s'avère constituer un verrou majeur pour l'exploitation industrielle du procédé, et, à l'heure actuelle, les rendements de fixation en 002 obtenus en pratique se révèlent souvent bien inférieurs aux rendements théoriques attendus. Pour atteindre une efficacité compatible avec une production quantitative d'huiles, il a été proposé d'augmenter les temps de contact entre les microalgues et le 002. Pour ce faire, les solutions préconisées passent essentiellement par la mise en oeuvre d'installations de très grandes dimensions, typiquement des bassins ouverts, par exemple des étangs à haut rendement de type "en champ de course" (dits "raceway" en anglais) de faible profondeur (une dizaine de centimètres) où le 002 est diffusé par bullage. Un inconvénient majeur de ces installations de grandes dimensions est leur encombrement, qui interdit notamment leur mise en oeuvre à titre d'unités de traitement de 002 sur des sites industriels préexistants. En effet, à de rares exceptions près, les sites industriels produisant du 002 (unités d'incinération, cimenteries ...) ne disposent pas d'un espace suffisant dans leur proximité immédiate pour permettre l'implantation d'un bassin de grandes dimensions propre à permettre une conversion quantitative du 002 qu'ils génèrent. However, in practice, the production of algal biofuel according to the aforementioned technique is not fully satisfactory. In particular, obtaining a good fixation of 002 in step (i) of growth of the aforementioned process proves to constitute a major lock for the industrial exploitation of the process, and, at present, the yields in practice, 002 are often much lower than expected theoretical yields. To achieve an efficiency compatible with a quantitative production of oils, it has been proposed to increase the contact time between microalgae and 002. To do this, the recommended solutions essentially pass through the implementation of facilities very large dimensions, typically open basins, for example high-efficiency ponds type "raceway" (so-called "raceway" in English) of shallow depth (about ten centimeters) where the 002 is diffused by bubbling. A major disadvantage of these large installations is their size, which in particular prohibits their implementation as 002 processing units on pre-existing industrial sites. Indeed, with rare exceptions, industrial sites producing 002 (incineration units, cement plants, etc.) do not have sufficient space in their immediate vicinity to allow the installation of a large basin. to allow a quantitative conversion of the 002 they generate.

En outre, même en mettant en oeuvre des installations de grandes dimensions propres à augmenter le temps de contact entre les microalgues et le 002, une croissance photosynthétique optimale n'est jamais garantie. En effet, pour des raisons diverses (fluctuation de température ou d'irradiation, par exemple), la croissance photosynthétique peut être perturbée et nuire in fine au rendement photosynthétique et, partant, au rendement de la production lipidique algale. Une augmentation de la taille de l'installation ne suffit pas toujours à contrecarrer les effets d'une perturbation de l'étape de croissance photosynthétique. In addition, even by implementing large facilities to increase the contact time between microalgae and 002, optimal photosynthetic growth is never guaranteed. Indeed, for various reasons (fluctuation of temperature or irradiation, for example), the photosynthetic growth can be disturbed and ultimately adversely affect the photosynthetic efficiency and, consequently, the yield of the algal lipid production. An increase in the size of the facility is not always enough to counteract the effects of a disturbance of the photosynthetic growth stage.

Un but de la présente invention est de fournir un moyen efficace de synthèse lipidique par des microalgues, qui permette en particulier de s'affranchir des problèmes précités. A cet effet, la présente invention propose de mettre en oeuvre l'étape de croissance par photosynthèse des procédés de synthèse lipidique algale décrits jusqu'à présent dans des conditions spécifiques, à savoir en faisant s'écouler un flux comprenant les microalgues au sein d'une région de croissance photosynthétique et en faisant recirculer, au moins une fois, tout ou partie du flux sortant de cette région de croissance photosynthétique dans tout ou partie de ladite zone de croissance photosynthétique. Plus précisément, selon un premier aspect, la présente invention a pour objet un procédé de préparation de lipides par des microalgues, du type mettant en oeuvre : (A) une croissance photosynthétique des microalgues ; (B) une mise en culture des microalgues issues de l'étape de croissance (A) dans des conditions de stress induisant une surproduction de lipides par les microalgues ; et (C) une extraction des lipides produits par les microalgues dans l'étape (B), généralement suivie par un stockage ou une valorisation desdits lipides, caractérisé en ce que, dans l'étape (A) de croissance photosynthétique des microalgues, on fait circuler (de préférence au sein d'un réacteur tubulaire ou d'une série de réacteur tubulaires) un flux aqueux comprenant, en mélange, lesdites microalgues, du 002 et des nutriments, au sein d'au moins une région de croissance photosynthétique munie de moyens permettant une irradiation des microalgues du flux propre à assurer la photosynthèse, entre une entrée de ladite région de croissance et une sortie de ladite région de croissance, et où tout ou partie (et de préférence la totalité) du flux en sortie de ladite région de croissance est réinjecté dans ladite région de croissance photosynthétique en amont de ladite sortie, ce par quoi tout ou partie du flux traverse à nouveau au moins une partie de la région de croissance photosynthétique. Selon un mode de réalisation particulier, tout ou partie (et de préférence la totalité) du flux en sortie de ladite région de croissance est réinjecté au niveau de ladite entrée de la région de croissance, et le flux traverse alors à nouveau la totalité de la région de croissance photosynthétique. An object of the present invention is to provide an effective means of lipid synthesis by microalgae, which allows in particular to overcome the aforementioned problems. For this purpose, the present invention proposes to implement the photosynthetic growth step of the algal lipid synthesis processes described up to now under specific conditions, namely by flowing a flow comprising the microalgae within a photosynthetic growth region and by recirculating, at least once, all or part of the flow leaving this photosynthetic growth region in all or part of said photosynthetic growth zone. More precisely, according to a first aspect, the subject of the present invention is a process for the preparation of lipids by microalgae, of the type employing: (A) photosynthetic growth of microalgae; (B) culturing the microalgae resulting from the growth step (A) under stress conditions inducing overproduction of lipids by the microalgae; and (C) an extraction of the lipids produced by the microalgae in step (B), generally followed by a storage or recovery of said lipids, characterized in that, in the step (A) of photosynthetic growth of microalgae, one circulates (preferably in a tubular reactor or series of tubular reactor) an aqueous flow comprising, in mixture, said microalgae, 002 and nutrients, within at least one photosynthetic growth region provided means for irradiating the microalgae of the flow proper for photosynthesis, between an inlet of said growth region and an outlet of said growth region, and where all or part (and preferably all) of the flow at the outlet of said growth region is reinjected into said photosynthetic growth region upstream of said outlet, whereby all or part of the flow again passes through at least a portion of the region of the photosynthetic growth. According to a particular embodiment, all or part (and preferably all) of the flow output of said growth region is reinjected at said input of the growth region, and the flow then again crosses the entire photosynthetic growth region.

Selon un autre aspect la présente invention fournit une installation adaptée à la mise en oeuvre du procédé précédent, qui comprend : - des moyens permettant de fournir un flux aqueux comprenant, en mélange, des microalgues, du 002 et des nutriments ; - une région de croissance photosynthétique des microalgues dudit flux aqueux, munie de moyens permettant de véhiculer ledit flux aqueux d'une entrée de ladite région de croissance photosynthétique vers une sortie de ladite région de croissance photosynthétique et de moyens permettant une irradiation des microalgues du flux propre à assurer la photosynthèse ; - au niveau de la sortie de ladite région de croissance photosynthétique, des moyens de réinjection de tout ou partie du flux sortant de ladite région de croissance photosynthétique vers ladite la région de croissance photosynthétique, en amont de ladite sortie, de préférence au niveau de l'entrée de la région de croissance ; - un réacteur de surproduction lipidique algale, de préférence enterré, comprenant des moyens de mise en culture des microalgues issues de la zone de croissance photosynthétique, dans des conditions de stress induisant la production de lipides par les microalgues (permettant la mise en oeuvre de l'étape (B)); et - des moyens d'extraction des lipides produits par les microalgues dans la zone de synthèse lipidique algale, généralement associés à des moyens de stockage et/ou de valorisation desdits lipides (permettant la mise en oeuvre de l'étape (C)). La recirculation du flux aqueux comprenant les microalgues, le 002 et les nutriments, telle que mise en oeuvre selon la présente invention, permet d'employer au moins deux fois consécutives la région de croissance photosynthétique, ce qui permet d'accroître le temps de contact entre les microalgues et le 002 en limitant l'encombrement de l'installation mettant en oeuvre le procédé, ce qui constitue un premier avantage de l'invention par rapport à la mise en oeuvre d'installations de grandes dimensions telles que proposées à l'heure actuelle. Selon un mode de réalisation particulier, dans l'étape (A), le flux comprenant les microalgues traverse une première région de croissance photosynthétique munie de moyens permettant une irradiation des microalgues du flux propre à assurer la photosynthèse, dite principale, et il est réinjecté dans ladite région de croissance photosynthétique principale en traversant intermédiairement (à savoir entre sa sortie de la région de croissance photosynthétique principale et sa réinjection dans cette région) une région de croissance photosynthétique auxiliaire munie de moyens permettant une irradiation des microalgues du flux propre à assurer la photosynthèse. La mise en oeuvre d'une telle région de croissance photosynthétique auxiliaire permet d'accroître encore le temps de contact entre les microalgues et le 002. According to another aspect the present invention provides an installation adapted to the implementation of the preceding method, which comprises: means for providing an aqueous flow comprising, in mixture, microalgae, 002 and nutrients; a photosynthetic growth region of the microalgae of said aqueous stream, provided with means making it possible to convey said aqueous stream from an inlet of said photosynthetic growth region to an outlet of said photosynthetic growth region and means allowing irradiation of the microalgae of the stream; clean to ensure photosynthesis; at the output of said photosynthetic growth region, means for reinjecting all or part of the flow leaving said photosynthetic growth region towards said photosynthetic growth region, upstream of said outlet, preferably at the level of the entry of the growth region; an algal lipid overproduction reactor, preferably buried, comprising means for culturing the microalgae from the photosynthetic growth zone, under stress conditions inducing the production of lipids by the microalgae (allowing the implementation of the step (B)); and means for extracting the lipids produced by the microalgae in the algal lipid synthesis zone, generally associated with means for storing and / or recovering said lipids (allowing the implementation of step (C)). The recirculation of the aqueous stream comprising the microalgae, the 002 and the nutrients, as implemented according to the present invention, makes it possible to use the photosynthetic growth region at least twice consecutively, which makes it possible to increase the contact time. between microalgae and 002 by limiting the size of the installation implementing the method, which constitutes a first advantage of the invention compared to the implementation of large size installations as proposed in the actual hour. According to a particular embodiment, in step (A), the flow comprising the microalgae passes through a first photosynthetic growth region provided with means for irradiation of microalgae flow proper to ensure photosynthesis, called main, and is reinjected in said main photosynthetic growth region crossing intermediately (ie between its output from the main photosynthetic growth region and its reinjection in this region) an auxiliary photosynthetic growth region provided with means for irradiation of the microalgae of the flow proper to ensure the photosynthesis. The implementation of such an auxiliary photosynthetic growth region makes it possible to further increase the contact time between the microalgae and the 002.

En outre, le procédé de la présente invention autorise un mode de réalisation intéressant de l'étape (A), à savoir une recirculation du flux sortant de la région de croissance photosynthétique répétée plusieurs fois, par exemple en effectuant plusieurs fois une réinjection de la totalité du flux sortant de la région de croissance photosynthétique vers ladite région de croissance en amont de ladite sortie (de préférence au niveau de l'entrée de cette région). Ainsi, le temps de contact peut être augmenté de façon quasiment illimitée, sans induire une augmentation de l'encombrement, ce qui permet d'obtenir des installation de production lipidique algale efficace et de taille plus réduite que celles des installations destinées à des productions quantitative qui sont proposées à l'heure actuelle. En outre, la recirculation opérée selon la présente invention permet d'optimiser la photosynthèse dans l'étape (A), en autorisant, avec une géométrie fixée de l'installation, une modification du temps de contact entre les microalgues et le CO2 en fonction de l'efficacité photocatalytique recherchée. En particulier, le procédé de l'invention rend possible une augmentation de ce temps de contact, au besoin, en cas de perturbations des conditions de la croissance photosynthétique, ce que ne permettent pas les installations actuellement proposées. Ainsi, selon un mode de réalisation intéressant, le procédé de l'invention peut être conduit en adaptant le nombre de recirculation(s) du flux à une mesure de l'efficacité de la photosynthèse opérée en sortie de la région de croissance photosynthétique. Dans ce cas, typiquement, la sortie de la région de croissance photosynthétique est munie de moyens de mesure de la croissance photosynthétique réalisée dans cette région et d'une vanne permettant sélectivement (de façon manuelle ou automatisée) de faire recirculer le flux soit vers la région de croissance photosynthétique ou vers l'étape (B) de surproduction lipidique algale. In addition, the method of the present invention allows an interesting embodiment of step (A), namely a recirculation of the flow leaving the photosynthetic growth region repeated several times, for example by performing several times a reinjection of the all of the flux leaving the photosynthetic growth region to said growth region upstream of said output (preferably at the inlet of this region). Thus, the contact time can be increased almost infinitely, without inducing an increase in size, which allows to obtain efficient algal lipid production facility and smaller in size than those intended for quantitative production which are proposed at the moment. In addition, the recirculation operated according to the present invention makes it possible to optimize the photosynthesis in step (A), by allowing, with a fixed geometry of the installation, a modification of the contact time between the microalgae and the CO2 in function the desired photocatalytic efficiency. In particular, the method of the invention makes it possible to increase this contact time, if necessary, in the event of disturbances of the photosynthetic growth conditions, which the currently proposed installations do not allow. Thus, according to an advantageous embodiment, the method of the invention can be carried out by adapting the recirculation number (s) of the flux to a measurement of the efficiency of the photosynthesis operated at the output of the photosynthetic growth region. In this case, typically, the output of the photosynthetic growth region is provided with means for measuring the photosynthetic growth produced in this region and a valve that selectively allows (manually or automated) to recirculate the flow to either the photosynthetic growth region or to step (B) of algal lipid overproduction.

Selon un mode de réalisation envisageable du procédé de l'invention, une partie seulement du flux sortant de la région de croissance photosynthétique est réinjecté vers ladite région de croissance en amont de ladite sortie (de préférence au niveau de l'entrée de cette région), et une autre partie du flux est envoyée vers la mise en culture de l'étape (B). La proportion du flux mis en recirculation peut, dans ce cas également, être corrélée (manuellement ou automatiquement) à une mesure, en sortie de la région de croissance photosynthétique, de l'efficacité de la photosynthèse opérée dans cette région. Quel que soit le mode de mise en oeuvre envisagé du procédé de l'invention, la circulation du flux aqueux comprenant le mélange des microalgues, du CO2 et des nutriments est de préférence réalisée en faisant circuler ledit flux au sein d'un réacteur tubulaire ou d'une série de réacteurs tubulaire consécutifs. De préférence, la croissance photosynthétique de l'étape (A) est réalisée au sein d'au moins un réacteur tubulaire localisé au sein d'un puits enterré muni de moyens permettant une irradiation des microalgues propre à assurer la photosynthèse, ce réacteur tubulaire étant de préférence positionné en position verticale au sein dudit puits enterré. La notion de « puits enterré », au sens de la présente description, englobe toute excavation souterraine ou bâtiment souterrain propre à contenir un réacteur tubulaire. Cette mise en oeuvre spécifique d'un réacteur tubulaire localisé au sein d'un puits enterré conduit à plusieurs avantages. Tout d'abord, l'enfouissement, au sein d'un puits enterré, du réacteur tubulaire qui est le siège de la croissance photosynthétique des microalgues permet une régulation fine des conditions de cette croissance photosynthétique au sein du réacteur tubulaire, contrairement aux installations localisées en extérieur, qui sont soumises aux fluctuations du climat et aux alternances jour/nuit qui induisent de fortes variations de température et d'éclairement. En particulier, au sein du puits enterré tel que mis en oeuvre selon la présente invention, la température peut être régulée indépendamment des variations de la température de surface, ce qui permet de réaliser la croissance photosynthétique des microalgues à une température contrôlée au sein du réacteur tubulaire tel que mis en oeuvre selon l'invention. Cette possibilité de régulation permet d'éviter les variations thermiques néfastes du type de celles rencontrées avec les installations localisées en extérieur, qui sont source de perte d'efficacité, voire de destruction irréversible des microalgues. A ce sujet, il est à noter que l'enfouissement des réacteurs proposé dans le cadre de la présente invention permet notamment d'éviter les problèmes de régulation de la température rencontrées avec les canalisations exposées au rayonnement solaire, qui sont le siège d'un effet de serre, en particulier aux heures chaudes de la journée, qui peuvent élever la température au sein des canalisations jusqu'à des valeurs létales pour les microalgues. L'enfouissement au sein de puits enterrés proposé selon l'invention permet de ce fait de s'affranchir de moyens de refroidissement, du type de ceux décrits par exemple par Huntley et Redalje dans Adaptation Strategies for global Change, 12, 573-608 (2007), ce qui permet de réduire les coûts de production et améliore la praticité du procédé. According to a conceivable embodiment of the method of the invention, only a part of the flow leaving the photosynthetic growth region is reinjected towards said growth region upstream of said outlet (preferably at the inlet of this region) and another portion of the stream is sent to the culture of step (B). The proportion of the recirculated flow can, in this case also, be correlated (manually or automatically) to a measurement, at the output of the photosynthetic growth region, the efficiency of photosynthesis operated in this region. Whatever the mode of implementation envisaged for the process of the invention, the circulation of the aqueous stream comprising the mixture of microalgae, CO2 and nutrients is preferably carried out by circulating said stream in a tubular reactor or of a series of consecutive tubular reactors. Preferably, the photosynthetic growth of step (A) is carried out in at least one tubular reactor located in a buried well provided with means for irradiation of microalgae suitable for photosynthesis, this tubular reactor being preferably positioned in a vertical position within said buried well. The concept of "buried well", within the meaning of the present description, encompasses any underground excavation or underground building capable of containing a tubular reactor. This specific implementation of a tubular reactor located in a buried well leads to several advantages. First, the burial, in a buried well, of the tubular reactor which is the site of the photosynthetic growth of microalgae allows a fine regulation of the conditions of this photosynthetic growth within the tubular reactor, unlike the localized installations outdoors, which are subject to fluctuations in climate and day / night alternations that induce large variations in temperature and illumination. In particular, within the buried well as implemented according to the present invention, the temperature can be regulated independently of variations in the surface temperature, which makes it possible to carry out the photosynthetic growth of microalgae at a controlled temperature within the reactor. tubular as implemented according to the invention. This possibility of regulation makes it possible to avoid harmful thermal variations of the type of those encountered with installations located outside, which are a source of loss of efficiency, or even irreversible destruction of microalgae. In this respect, it should be noted that the burial of the reactors proposed in the context of the present invention makes it possible in particular to avoid the problems of temperature regulation encountered with the pipes exposed to solar radiation, which are the seat of a greenhouse effect, especially during the hot hours of the day, which can raise the temperature in the pipes to lethal values for microalgae. The burial in the underground wells proposed according to the invention thus makes it possible to dispense with cooling means, of the type of those described, for example, by Huntley and Redalje in Adaptation Strategies for Global Change, 12, 573-608 ( 2007), which reduces production costs and improves the practicality of the process.

Notamment pour s'affranchir le plus possible des effets des variations de la température de la surface du sol sous lequel est enterré le puits, il est préférable que la partie la plus haute du puits enterré soit localisée à au moins 50 cm, de préférence à au moins 1 m, voire au moins 2 m de la surface du sol. Selon un mode de réalisation particulier que permet la présente invention, la température au sein du réacteur tubulaire mis en oeuvre dans l'étape (A) peut être maintenue sensiblement constante autour d'une valeur choisie. Dans ce cadre, dans l'installation mise en oeuvre pour conduire le procédé, le puits enterré contenant le réacteur tubulaire peut par exemple être muni de moyens de mesure et de contrôle de régulation de la température qui sont mis en oeuvre lorsque la température s'écarte d'une valeur pilote. Il est à noter que, dans la plupart des cas, de tels moyens ne sont pas nécessaires et la régulation de la température s'opère d'elle-même en régime constant. Plus généralement, la localisation du réacteur tubulaire au sein d'un puits enterré permet une régulation fine de la température au sein dudit réacteur, et permet notamment d'éviter des élévations de température létales et, au besoin, d'adapter la température en fonction de l'évolution de la croissance des microalgues. Concernant la température au sein des puits proposés selon la présente invention, il est à noter que les moyens permettant l'irradiation des microalgues au sein du puits enterré dégagent généralement de la chaleur. Typiquement, ces moyens d'irradiation sont des lampes ou des tubes délivrant des rayonnements propres à assurer la photosynthèse, avantageusement des tubes au néon, qui sont généralement localisés dans le puits, le plus souvent à l'extérieur du réacteur tubulaire, e dernier étant pourvu de parois transparentes (typiquement en verre ou matière plastique transparente). Un avantage du confinement du réacteur tubulaire de l'étape (A) au sein d'un puits enterré est la possibilité de récupérer au moins une partie de la chaleur dégagée par les moyens d'irradiation. Cette récupération de chaleur permet un contrôle de la température au sein du puits, en évitant notamment une élévation trop importante. La quantité de chaleur récupérée peut en outre être employée pour élever la température dans certaines zones de l'installation autre que le puits (par exemple le réacteur de surproduction lipidique algale mis en oeuvre dans l'étape (B) du procédé), ou bien des régions localisées à proximité de l'installation (zone de stockage des microalgues, local comprenant des moyens de contrôle de l'installation ou autres locaux ...). La localisation du réacteur tubulaire de croissance photosynthétique des microalgues au sein d'un puits enterré permet par ailleurs un contrôle de l'irradiation, et autorise notamment une irradiation constante au cours du temps, qui permet de réaliser la croissance photosynthétique avec une efficacité accrue par rapport aux installations extérieures où l'irradiation est réalisée par voie solaire, et donc soumise aux variations météorologiques et aux alternances jour/nuit. En particulier, le procédé de l'invention permet de conduire l'étape (A) avec une irradiation continue dans le temps, sans interruption nocturne notamment, contrairement aux installations extérieures proposées aujourd'hui. Cette possibilité, outre ses avantages économiques évidents, permet d'éviter les phénomènes d'atropinisation des processus enzymatiques qui sont observés lorsqu'on cesse d'irradier les microalgues et qui sont sources de perte de rendement. Les procédés où la croissance photosynthétique des microalgues est effectuée sans interruption de l'irradiation lors de l'étape (A) constituent un objet particulier de la présente invention. Lorsque le réacteur tubulaire de croissance photosynthétique des microalgues est localisé au sein d'un puits enterré muni de moyens d'irradiation tels que des lampes ou des tubes au néon, les parois internes du puits où est localisé le réacteur tubulaire de croissance photosynthétique peuvent avantageusement être pourvues d'une surface réfléchissante, permettant de renvoyer les radiations non absorbées vers les microalgues. Ce mode de réalisation est particulièrement adapté lorsque les moyens permettant l'irradiation des microalgues au sein du puits sont des tubes au néon. D'autre part, l'enfouissement des réacteurs tubulaires de croissance photosynthétique des microalgues tel que proposé selon la présente invention se traduit par un encombrement encore plus réduit de l'installation, en particulier en surface, ce qui permet de pallier une autre des difficultés rencontrées avec les dispositifs de synthèse lipidique algale actuellement connus. Cet encombrement se trouve tout particulièrement limité lorsque les réacteurs tubulaires de croissance photosynthétique des microalgues tels que mis en oeuvre dans l'étape (A) sont disposés verticalement ou sensiblement verticalement au sein des puits enterrés. Au sens de la présente description, la notion de tube « disposé sensiblement verticalement » désigne des tubes dont l'axe fait avec la verticale un angle de préférence inférieur à 45°, plus préférentiellement inférieur à 30°, cet angle étant avantageusement le plus faible possible, par exemple inférieur à 15°, plus préférentiellement inférieur à 10°. In order to overcome as much as possible the effects of variations in the temperature of the soil surface under which the well is buried, it is preferable for the highest part of the buried well to be located at least 50 cm, preferably at least 50 cm. at least 1 m, or at least 2 m from the ground surface. According to a particular embodiment that allows the present invention, the temperature in the tubular reactor used in step (A) can be maintained substantially constant around a chosen value. In this context, in the installation used to carry out the method, the buried well containing the tubular reactor may for example be provided with temperature control and temperature control means which are implemented when the temperature is at a minimum. deviates from a pilot value. It should be noted that, in most cases, such means are not necessary and the regulation of the temperature operates itself in steady state. More generally, the location of the tubular reactor in a buried well allows fine regulation of the temperature within said reactor, and in particular makes it possible to avoid lethal temperature increases and, if necessary, to adjust the temperature according to evolution of microalgae growth. Regarding the temperature in the wells proposed according to the present invention, it should be noted that the means for irradiating microalgae in the buried well generally give off heat. Typically, these irradiation means are lamps or tubes delivering photosynthetic radiation, preferably neon tubes, which are generally located in the well, most often outside the tubular reactor, e last being provided with transparent walls (typically glass or transparent plastic material). An advantage of confining the tubular reactor of step (A) in a buried well is the possibility of recovering at least a portion of the heat released by the irradiation means. This heat recovery makes it possible to control the temperature within the well, in particular by avoiding excessive elevation. The amount of heat recovered may also be used to raise the temperature in certain areas of the plant other than the well (for example the algal lipid overproduction reactor used in step (B) of the process), or else localized regions near the facility (microalgae storage area, premises including means of control of the installation or other premises ...). The location of the tubular photosynthetic growth reactor microalgae in a buried well also allows control of irradiation, and allows including a constant irradiation over time, which allows for photosynthetic growth with increased efficiency by compared to the external installations where the irradiation is carried out by solar way, and thus subjected to the meteorological variations and the alternations day / night. In particular, the method of the invention makes it possible to conduct step (A) with a continuous irradiation in time, without nocturnal interruption in particular, contrary to the external installations proposed today. This possibility, in addition to its obvious economic advantages, makes it possible to avoid the phenomena of atropinisation of the enzymatic processes which are observed when one stops irradiating the microalgae and which are sources of yield loss. The processes in which photosynthetic growth of microalgae is carried out without interruption of irradiation during step (A) constitute a particular object of the present invention. When the tubular photosynthetic growth reactor of the microalgae is located in a buried well provided with irradiation means such as lamps or neon tubes, the inner walls of the well where the tubular photosynthetic growth reactor is located can advantageously be provided with a reflective surface, to return unabsorbed radiation to microalgae. This embodiment is particularly suitable when the means for irradiating microalgae in the well are neon tubes. On the other hand, burial tubular reactors photosynthetic growth of microalgae as proposed according to the present invention results in an even smaller footprint of the installation, especially at the surface, which makes it possible to overcome another difficulty encountered with currently known algal lipid synthesis devices. This bulk is particularly limited when tubular photosynthetic growth reactors microalgae as implemented in step (A) are arranged vertically or substantially vertically within the buried wells. For the purposes of the present description, the notion of tube "arranged substantially vertically" means tubes whose axis is with the vertical angle preferably less than 45 °, more preferably less than 30 °, this angle being advantageously the lowest possible, for example less than 15 °, more preferably less than 10 °.

Lorsque le réacteur tubulaire de croissance photosynthétique de l'étape (A) est mis en oeuvre en position verticale ou en position sensiblement verticale, l'encombrement de l'installation est surtout en profondeur, avec une surface occupée au sol très faible, ce qui autorise la mise en oeuvre de l'installation sur la plupart des sites industriels existants, contrairement aux solutions proposées à ce jour. When the photosynthetic growth tubular reactor of step (A) is used in a vertical position or in a substantially vertical position, the bulk of the installation is mainly deep, with a very small surface area occupied, which authorizes the installation of the installation on most existing industrial sites, unlike the solutions proposed to date.

En plus de l'encombrement limité au sol précité, le positionnement vertical, ou sensiblement vertical, des réacteurs tubulaires mis en oeuvre dans une étape (A) selon la présente invention induit un autre effet intéressant, à savoir qu'il permet un écoulement gravitaire du flux aqueux comprenant microalgues, qui permet de s'affranchir de moyens pour assurer l'écoulement (pompes, système d'injection) au sein des réacteurs tubulaires, ce qui se traduit notamment en termes de réduction de coût de procédé. A cet effet, lorsqu'on met en oeuvre dans l'étape (A) un réacteur tubulaire de croissance photosynthétique des microalgues orienté verticalement, le flux comprenant les microalgues circule de préférence du haut vers le bas du réacteur. In addition to the confined space limited to the aforementioned ground, the vertical or substantially vertical positioning of the tubular reactors used in a step (A) according to the present invention induces another interesting effect, namely that it allows a gravitational flow. an aqueous flow comprising microalgae, which makes it possible to dispense with means to ensure flow (pumps, injection system) within the tubular reactors, which is reflected in particular in terms of process cost reduction. For this purpose, when in step (A) a tubular photosynthetic growth reactor of vertically oriented microalgae is used, the flow comprising the microalgae preferably circulates from the top to the bottom of the reactor.

Selon un mode de réalisation particulièrement intéressant, la région de croissance photosynthétique dans lequel le flux aqueux comprenant les microalgues, le 002 et les nutriments est mis en circulation dans l'étape (A) comprend une série de plusieurs réacteurs tubulaires de croissance photosynthétique consécutifs (typiquement de 2 à 10, par exemple de 3 à 6), en connexion fluide entre eux, chacun de ces réacteurs étant orienté en position verticale, ou sensiblement verticale, au sein d'un puits enterré (les différents réacteurs peuvent, dans ce cadre, être localisés au sein d'un unique puits ou bien au sein de plusieurs puits distincts). Ce mode de réalisation permet généralement d'obtenir une surface (et donc une durée) d'échange importante entre les algues et le 002 dans les conditions de la photosynthèse, en induisant un encombrement au sol qui reste limité, avec en outre les avantages économiques liés à l'écoulement gravitaire. Selon une variante intéressante de ce mode de réalisation, permettant de bénéficier de façon optimale des bénéfices de l'écoulement gravitaire, la région de croissance photosynthétique dans lequel le flux aqueux comprenant les microalgues, le 002 et les nutriments est mis en circulation dans l'étape (A) comprend au moins deux réacteurs de croissance photosynthétique consécutifs, orientés chacun en position verticale ou sensiblement verticale, le premier réacteur tubulaire ayant une sortie en connexion fluide avec une entrée du deuxième réacteur, avec ladite sortie du premier réacteur localisée plus haut que ladite entrée du deuxième réacteur. Cette disposition particulière des réacteurs de croissance photosynthétique permet un écoulement gravitaire tout au long des deux premiers réacteurs sans avoir besoin de mettre en oeuvre de moyens spécifiques pour assurer l'écoulement qui s'effectue naturellement, de la zone la plus haute à la zone la plus basse. Avantageusement, selon ce mode de réalisation, l'ensemble des différents réacteurs tubulaires de croissance photosynthétique des microalgues consécutifs sont localisés de plus en plus profondément, de façon assurer un écoulement gravitaire du flux contenant les microalgues du premier au dernier des réacteurs (à savoir avec une sortie du (n-1)ème réacteur tubulaire en connexion fluide avec une entrée du nème réacteur tubulaire, avec ladite sortie du (n-1)ème réacteur localisée plus haut que ladite entrée nème deuxième réacteur, pour chacune des valeur entières de n allant de 2 au nombre de réacteurs tubulaires dans la série de réacteurs de croissance photosynthétique employée). La recirculation mise en oeuvre dans le cadre de la présente invention permet encore de limiter davantage le nombre de réacteurs de croissance photosynthétique consécutifs et donc la profondeur des puits à mettre en oeuvre, en permettant néanmoins un temps de contact élevé entre les algues et le 002 dans les conditions de la photosynthèse. Pour ce faire, typiquement, la région de croissance photosynthétique de l'étape (A) comprend une série de réacteurs tubulaires du type précité (à savoir localisés de plus en plus profondément au sein d'un ou plusieurs puits) et on effectue une recirculation du flux sortant d'au moins un des réacteurs tubulaires de la région de croissance photosynthétique les plus en aval vers au moins un réacteur tubulaire de la région de croissance photosynthétique plus en amont (typiquement à l'aide d'une pompe en sortie du réacteur aval). Une telle recirculation du flux permet, schématiquement, de bénéficier plusieurs fois de l'effet gravitaire, en utilisant plusieurs fois au moins un des réacteurs tubulaires de croissance photosynthétique, ce qui permet notamment de limiter le nombre de réacteurs tubulaires successifs, et donc réduit encore la surface occupée au sol. Typiquement, on peut réaliser une recirculation depuis une sortie du dernier réacteur tubulaire de croissance photosynthétique vers une entrée du premier réacteur tubulaire de croissance photosynthétique de la chaîne, ce qui permet de réutiliser la totalité de la succession des réacteurs. La recirculation du flux sortant d'au moins un des réacteurs les plus en aval de la région de croissance photosynthétique vers au moins un réacteur plus en amont de la région de croissance photosynthétique peut être effectué directement entre ces deux réacteurs, ou bien, plus avantageusement (si la configuration du réacteur l'autorise, comme dans le cas de l'exemple décrit plus loin en référence à la figure annexée), via au moins une région de croissance photosynthétique auxiliaire comprenant au moins un réacteur tubulaire de croissance photosynthétique additionnel autre que ceux mis en oeuvre dans la succession de réacteurs utilisés avant la recirculation, ce qui permet encore d'augmenter le temps de contact entre les algues et le 002 sans augmenter l'encombrement au sol. According to a particularly interesting embodiment, the photosynthetic growth region in which the aqueous flow comprising the microalgae, the 002 and the nutrients is circulated in step (A) comprises a series of several consecutive tubular photosynthetic growth reactors ( typically from 2 to 10, for example from 3 to 6), in fluid connection with each other, each of these reactors being oriented in a vertical position, or substantially vertical, within a buried well (the various reactors can, in this context , be located within a single well or within several separate wells). This embodiment generally makes it possible to obtain a large surface area (and therefore duration) of exchange between the algae and the 002 under the conditions of photosynthesis, by inducing a floor space which remains limited, with, in addition, the economic advantages. related to gravity flow. According to an interesting variant of this embodiment, making it possible to benefit optimally from the benefits of the gravity flow, the photosynthetic growth region in which the aqueous flow comprising the microalgae, the 002 and the nutrients is circulated in the step (A) comprises at least two consecutive photosynthetic growth reactors, each oriented vertically or substantially vertically, the first tubular reactor having an outlet in fluid connection with an inlet of the second reactor, with said outlet of the first reactor located higher than said inlet of the second reactor. This particular arrangement of photosynthetic growth reactors allows a gravity flow throughout the first two reactors without the need to implement specific means to ensure the flow that occurs naturally, from the highest zone to the zone la lower. Advantageously, according to this embodiment, all the various tubular reactors for photosynthetic growth of the consecutive microalgae are located more and more deeply, so as to ensure a gravity flow of the flow containing microalgae from the first to the last of the reactors (namely with an outlet of the (n-1) th tubular reactor in fluid connection with an inlet of the nth tubular reactor, with said outlet of the (n-1) th reactor located higher than said entry nth second reactor, for each of the integer values of n ranging from 2 to the number of tubular reactors in the series of photosynthetic growth reactors used). The recirculation implemented in the context of the present invention makes it possible to further limit the number of consecutive photosynthetic growth reactors and therefore the depth of the wells to be used, while still allowing a high contact time between the algae and the 002 in the conditions of photosynthesis. To do this, typically, the photosynthetic growth region of step (A) comprises a series of tubular reactors of the aforementioned type (ie located more and more deeply within one or more wells) and recirculation is carried out. outflow from at least one of the tubular reactors of the most downstream photosynthetic growth region to at least one tubular reactor of the upstream photosynthetic growth region (typically using a pump at the outlet of the reactor downstream). Such recirculation of the flow makes it possible, schematically, to benefit several times from the gravitational effect, by using several times at least one of the photosynthetic growth tubular reactors, which makes it possible in particular to limit the number of successive tubular reactors, and thus reduces further the area occupied on the ground. Typically, it is possible to carry out a recirculation from an outlet of the last photosynthetic tubular growth reactor to an inlet of the first tubular photosynthetic growth reactor of the chain, which makes it possible to reuse the entire succession of reactors. The recirculation of the outflow from at least one of the reactors further downstream of the photosynthetic growth region to at least one reactor further upstream of the photosynthetic growth region can be carried out directly between these two reactors, or more preferably (If the configuration of the reactor allows it, as in the case of the example described below with reference to the appended figure), via at least one auxiliary photosynthetic growth region comprising at least one additional tubular photosynthetic growth reactor other than those used in the succession of reactors used before recirculation, which further increases the contact time between the algae and the 002 without increasing the footprint.

Différents autres aspects particuliers et modes de réalisation possible des différentes étapes du procédé et de l'installation de l'invention sont décrites ci-après. Various other particular aspects and possible embodiments of the different steps of the method and of the installation of the invention are described below.

Le flux aqueux mis en oeuvre dans l'étape (A) comprenant les microalgues, le 002 et les nutriments est avantageusement obtenu en mélangeant, en aval du réacteur tubulaire de croissance photosynthétique, un milieu aqueux comprenant des microalgues additivé de nutriments à un flux d'un gaz comprenant ou constitué de 002. Il est souhaitable, de façon à optimiser la réaction photosynthétique, que le 002 soit incorporé au sein du flux aqueux de l'étape (A) sous la forme de bulles de taille la plus réduite possible. A cet effet, on peut employer tout dispositif connu en soi de mélange liquide/gaz, par exemple des injecteurs à jet liquides de type pompe à eau ou des éducteurs , par exemple du type de ceux commercialisés par la société KINETIC THERM SARL. Le 002 est généralement introduit en un point unique en aval de la zone de croissance photosynthétique de l'installation mettant en oeuvre l'étape (A). Il peut toutefois être envisagé, selon un mode de réalisation particulier, une injection additionnelle de 002 en différents points de la zone de croissance photosynthétique, notamment en vue d'améliorer encore l'efficacité de l'étape de croissance photosynthétique et, partant, l'efficacité de la production lipidique algale obtenue in fine . The aqueous flow implemented in step (A) comprising the microalgae, the 002 and the nutrients is advantageously obtained by mixing, downstream of the tubular photosynthetic growth reactor, an aqueous medium comprising microalgae with added nutrients to a flow of water. A gas comprising or consisting of 002. It is desirable, so as to optimize the photosynthetic reaction, that the 002 is incorporated within the aqueous stream of step (A) in the form of bubbles of the smallest possible size. For this purpose, any device known per se of liquid / gas mixture, for example liquid jet injectors of the water pump type or eductors, for example of the type marketed by KINETIC THERM SARL, may be used. The 002 is generally introduced at a single point downstream of the photosynthetic growth zone of the plant implementing step (A). However, it may be envisaged, according to a particular embodiment, an additional injection of 002 at different points of the photosynthetic growth zone, in particular with a view to further improving the efficiency of the photosynthetic growth step and, consequently, the effectiveness of the lipid production algal obtained in fine.

Le 002 mis en oeuvre dans l'étape (A) est avantageusement d'origine industrielle. En particulier, le procédé de l'invention peut avantageusement être mis en oeuvre pour traiter tout ou partie des effluents gazeux comprenant du 002 qui émanent d'installations industrielles telles que des cimenteries, installations d'incinérations de déchets, centrales thermiques, verreries ou raffineries. Dans ce cas, le procédé de l'invention peut avantageusement être mis en oeuvre dans une ou plusieurs unités au moins partiellement souterraines de traitement des effluents gazeux attenante(s) à l'installation industrielle, ce qui est possible dans la plupart des cas, y compris avec des installations préexistantes, compte tenu du faible encombrement au sol des installations mettant en oeuvre le procédé de la présente invention. The 002 used in step (A) is advantageously of industrial origin. In particular, the process of the invention may advantageously be used to treat all or part of the gaseous effluents comprising 002 that emanate from industrial installations such as cement plants, waste incineration plants, thermal power stations, glassworks or refineries. . In this case, the process of the invention may advantageously be carried out in one or more at least partially underground units for the treatment of gaseous effluents adjacent to the industrial installation, which is possible in most cases, including with pre-existing facilities, given the small footprint of the facilities implementing the method of the present invention.

Les nutriments employés dans l'étape (A) sont à adapter en fonction de la nature des microalgues dont la croissance est effectuée. Le choix de ces nutriments est des compétences d'un spécialiste du domaine. Typiquement, les nutriments contiennent des sources d'azote, de phosphore et/ou de potassium (N, P et/ou K) et éventuellement des sels minéraux (sels de Mg2+ en particulier). Les moyens qui permettent, dans l'étape (A), l'irradiation des microalgues pour réaliser leur croissance photosynthétique peuvent être choisis parmi toutes les sources délivrant un rayonnement électromagnétique ayant une longueur d'onde appropriée pour permettre la photosynthèse. De préférence, il s'agit de tubes au néon ou bien de lampes. Alternativement, d'autres modes d'irradiation peuvent être envisagés, en substitution ou en compléments des lampes ou néon, par exemple de la lumière solaire (conduite jusqu'au puits par des miroirs ou des fibres optiques). Dans le cas de l'emploi de lumière solaire, des moyens d'irradiation parallèles sont de préférence prévus pour pallier une baisse ou une absence de lumière solaire (lors de temps couvert ou la nuit). Ces moyens parallèles sont typiquement des lampes ou des tubes au néon. Les moyens permettant, dans l'étape (A), l'irradiation des microalgues pour réaliser leur croissance photosynthétique sont de préférence alimentés par une énergie d'origine photoélectrique, éolienne, hydraulique ou géothermique. Les réacteurs de croissance photosynthétique du type mis en oeuvre dans l'étape (A) du procédé de la présente invention sont de préférence des réacteurs tubulaires dont la paroi est transparente aux longueurs d'ondes permettant la photosynthèse, et les moyens d'irradiation des microalgues permettant d'assurer la photosynthèse sont, en général, extérieurs à ces réacteurs tubulaires (il s'agit typiquement de tubes au néon localisés autour des réacteurs tubulaires au sein du puits enterré), les parois du puits contenant ces moyens d'éclairage étant alors avantageusement revêtus de surface réfléchissante permettant de réverbérer les radiations vers les réacteurs de croissance photosynthétique. Il n'est pas exclu, selon un mode de réalisation particulier de l'invention, que les moyens permettant l'irradiation des microalgues soient localisés à l'intérieur des réacteurs de croissance photosynthétique. The nutrients used in step (A) must be adapted according to the nature of the microalgae whose growth is carried out. The choice of these nutrients is the skills of a specialist in the field. Typically, the nutrients contain sources of nitrogen, phosphorus and / or potassium (N, P and / or K) and optionally mineral salts (Mg 2 + salts in particular). The means which allow, in step (A), the irradiation of the microalgae to achieve their photosynthetic growth can be chosen from all sources delivering electromagnetic radiation having a wavelength appropriate to allow photosynthesis. Preferably, it is neon tubes or lamps. Alternatively, other modes of irradiation may be envisaged, in substitution or in addition to lamps or neon, for example sunlight (conducted to the well by mirrors or optical fibers). In the case of the use of sunlight, parallel irradiation means are preferably provided to mitigate a decrease or absence of sunlight (during cloudy weather or at night). These parallel means are typically lamps or neon tubes. The means allowing, in step (A), the irradiation of the microalgae to achieve their photosynthetic growth are preferably powered by an energy of photoelectric, wind, hydraulic or geothermal origin. The photosynthetic growth reactors of the type used in step (A) of the process of the present invention are preferably tubular reactors whose wall is transparent to the wavelengths for photosynthesis, and the irradiation means of the microalgae for photosynthesis are, in general, external to these tubular reactors (it is typically neon tubes located around the tubular reactors within the buried well), the walls of the well containing these means of illumination being then advantageously coated reflective surface for reverberating the radiation to the photosynthetic growth reactors. It is not excluded, according to a particular embodiment of the invention, that the means for irradiating microalgae are located inside the photosynthetic growth reactors.

Lors de la croissance photosynthétique de l'étape (A), le 002 est progressivement consommé est de l'oxygène est formé à titre de sous-produit. En teneur trop élevée, cet oxygène est propre à inhiber la photosynthèse. Pour éviter ce phénomène, il est préférable que, lors de l'étape (A) du procédé de l'invention, au moins une partie de l'oxygène formé soit extrait du flux comprenant les microalgues en croissance. A cet effet, l'installation mettant en oeuvre le procédé de l'invention comporte avantageusement des systèmes de séparation de l'oxygène, par exemple des membranes séparatrices 002/O2, par exemple du type de celles commercialisées par les sociétés L'Air Liquide ou Linde. During the photosynthetic growth of step (A), the 002 is gradually consumed and oxygen is formed as a by-product. In too high a content, this oxygen is able to inhibit photosynthesis. To avoid this phenomenon, it is preferable that, during step (A) of the process of the invention, at least a portion of the oxygen formed is extracted from the flow comprising the growing microalgae. For this purpose, the plant implementing the method of the invention advantageously comprises oxygen separation systems, for example separating membranes 002 / O2, for example of the type marketed by the companies L'Air Liquide or Linde.

Des dispositifs de bullage du type décrits sur la figure annexée, décrite plus en détails ci-après peuvent également être employés pour effectuer l'extraction de l'oxygène. L'extraction de l'oxygène peut s'accompagner d'une extraction conjointe de 002, en relativement faible quantité. L'oxygène extrait peut être renvoyé vers l'atmosphère, soit avec le 002 , soit après extraction préalable du CO2i le 002 ainsi extrait pouvant alors avantageusement être recyclé dans l'étape (A). Pour éviter la production quantitative d'oxygène au sein des réacteurs de croissance photosynthétique, il est par ailleurs préférable de limiter, voire d'inhiber totalement si possible, la fixation des algues sur les parois du réacteur. Cette fixation d'algues sur les parois, et plus généralement l'encrassement des parois est également à éviter pour ne pas constituer un écran à l'irradiation des microalgues véhiculées par le flux aqueux, qui limiterait sinon le rendement photosynthétique des algues et, partant, la production lipidique de l'étape (B). Pour limiter cet effet d'écran, il est préférable de pouvoir nettoyer, au besoin, les parois des réacteurs de croissance photosynthétique et, si possible, de limiter ou d'inhiber leur encrassement. Afin de permettre un nettoyage de l'installation sans avoir à arrêter le procédé, il est intéressant que le réacteur mis en oeuvre dans l'étape (A) soit doublé d'un réacteur parallèle permettant d'assurer la poursuite de la croissance photosynthétique algale lors de phase de nettoyage du réacteur. Selon ce mode de réalisation, on met avantageusement en oeuvre dans l'étape (A) une association d'au moins deux réacteurs tubulaires parallèles, dont les entrées sont connectées à une canalisation d'injection commune du flux aqueux comprenant les microalgues et dont les sorties sont connectées à une canalisation de sortie commune de ce flux, avec une première vanne d'arrêt ou un système similaire entre l'entrée du premier réacteur et la canalisation d'injection commune du flux aqueux comprenant les microalgues et une vanne d'arrêt ou un système similaire entre la sortie du premier réacteur et la canalisation de sortie commune du flux, ce qui permet, au besoin, de vider le premier réacteur (typiquement par fermeture de la première vanne d'arrêt, écoulement du contenu du réacteur et fermeture de la deuxième vanne d'arrêt) notamment pour le nettoyer ou le remplacer, sans avoir pour ce faire à arrêter le procédé, l'écoulement du flux pouvant continuer au moins sur le deuxième réacteur parallèle. Avantageusement, dans le procédé de l'invention, chacun des réacteurs de croissance photosynthétique mis en oeuvre dans l'étape (A) est ainsi doublé par un réacteur tubulaire, et la zone de croissance photosynthétique comporte alors, de préférence, une succession d'association de réacteurs tubulaires parallèles du type précité. Pour permettre un nettoyage de l'installation, lorsque les réacteurs sont enfouis dans des puits enterrés, l'installation mettant en oeuvre le procédé de l'invention peut avantageusement comprendre des puits de visite parallèle ou des moyens de relevage des réacteurs enfouis vers la surface. Selon un mode de réalisation intéressant, qui limite le nettoyage et permet d'augmenter l'homogénéité au sein du flux aqueux comprenant les microalgues, il est indiqué que l'étape (A) mette en oeuvre un réacteur de croissance photosynthétique soumis à des vibrations. Les vibrations inhibent une accroche des algues ou d'autres microorganismes contenus dans l'eau sur les parois du réacteur et elles permettent en outre de maintenir un bon état de mélange au sein du flux véhiculé par le réacteur, ce qui se traduit par une efficacité photosynthétique encore accrue. Selon un mode de réalisation particulier, l'étape (A) met en oeuvre plusieurs réacteurs de croissance photosynthétique et l'ensemble de ces réacteurs est soumis à des vibrations Notamment pour éviter un encrassement des réacteurs de croissance photosynthétique de l'étape (A), la surface interne de ces réacteurs peut avantageusement être pourvue d'un revêtement anti-adhérent tel qu'un revêtement de Teflon®. Une autre solution envisageable pour limiter l'encrassement des réacteurs de croissance photosynthétique consiste à élever localement la température de la paroi des réacteurs tubulaires, ce qui permet notamment d'inhiber la formation de biofilms sur la paroi ainsi chauffée. Par ailleurs, les réacteurs de croissance photosynthétique utilisés dans l'étape (A) sont typiquement des tubes cylindriques de section circulaire, notamment pour des raisons pratiques. D'autres géométries ne sont toutefois pas exclues, et, notamment pour optimiser le temps de contact entre les microalgues et le 002 dans les conditions assurant la photosynthèse, le ou les réacteurs de croissance photosynthétique peuvent éventuellement être pourvus, dans leur espace interne, de saillies ou de plaques de nature à ralentir le flux liquide les traversant. Notamment lorsqu'il est conduit au moins en partie dans des puits souterrains, le procédé de l'invention implique généralement la mise en oeuvre de moyens de pompage du flux contenant les microalgues. Il est fréquent, par exemple, sauf dans des configurations assez exceptionnelles, que de tels moyens de pompage soient requis lors de l'étape (A) ou entre l'étape (A) et l'étape (B). Dans ce cas, il est souhaitable d'éviter l'emploi de moyens de pompage qui seraient de nature à détruire les microalgues, par exemple par écrasement. A cet effet, il est notamment intéressant d'employer des pompes du type utilisées pour le pompage non destructif de cristaux, par exemple des pompes centrifuges à roue ouverte, des pompes à vis, ou bien encore des pompes vortex. Les pompes de type à vis commercialisées par la société Moineaux conviennent tout particulièrement à cet effet. Bubbling devices of the type described in the accompanying figure, described in more detail below, may also be employed to effect oxygen extraction. The extraction of oxygen can be accompanied by a joint extraction of 002, in a relatively small amount. The extracted oxygen can be returned to the atmosphere, either with the 002 or after extraction of the CO2i the 002 thus extracted can then advantageously be recycled in step (A). To avoid the quantitative production of oxygen in the photosynthetic growth reactors, it is also preferable to limit or even totally inhibit, if possible, the fixation of the algae on the walls of the reactor. This fixing of algae on the walls, and more generally the clogging of the walls is also to be avoided so as not to constitute a screen for the irradiation of the microalgae conveyed by the aqueous flow, which would limit otherwise the photosynthetic yield of the algae and hence , the lipid production of step (B). To limit this screen effect, it is preferable to be able to clean, if necessary, the walls of the photosynthetic growth reactors and, if possible, to limit or inhibit their fouling. In order to allow a cleaning of the installation without having to stop the process, it is interesting that the reactor used in step (A) is doubled with a parallel reactor to ensure the continuation of photosynthetic growth algal during the cleaning phase of the reactor. According to this embodiment, stage (A) is advantageously used in association with at least two parallel tubular reactors, the inputs of which are connected to a common injection pipe of the aqueous stream comprising the microalgae and whose outlets are connected to a common outlet pipe of this flow, with a first shut-off valve or a similar system between the inlet of the first reactor and the common injection pipe of the aqueous flow comprising the microalgae and a shut-off valve or a similar system between the outlet of the first reactor and the common outlet pipe of the flow, which makes it possible, if necessary, to empty the first reactor (typically by closing the first shut-off valve, flowing the reactor contents and closing of the second stop valve) especially to clean or replace it, without having to stop the process, the flow flow can continue at least on the second parallel reactor. Advantageously, in the process of the invention, each of the photosynthetic growth reactors used in step (A) is thus doubled by a tubular reactor, and the photosynthetic growth zone then preferably comprises a succession of association of parallel tubular reactors of the aforementioned type. To allow a cleaning of the installation, when the reactors are buried in buried wells, the installation implementing the method of the invention may advantageously include parallel inspection wells or lifting means of the reactors buried to the surface . According to an interesting embodiment, which limits the cleaning and makes it possible to increase the homogeneity within the aqueous flow comprising the microalgae, it is indicated that step (A) implements a photosynthetic growth reactor subjected to vibrations. . The vibrations inhibit the retention of algae or other microorganisms in the water on the walls of the reactor and they also make it possible to maintain a good state of mixing within the flow conveyed by the reactor, which results in an efficiency photosynthetic still increased. According to one particular embodiment, step (A) uses several photosynthetic growth reactors and all of these reactors are subjected to vibrations, in particular to prevent fouling of the photosynthetic growth reactors of step (A). the inner surface of these reactors may advantageously be provided with a non-stick coating such as a coating of Teflon®. Another possible solution for limiting the fouling of photosynthetic growth reactors is to locally raise the temperature of the wall of the tubular reactors, which in particular makes it possible to inhibit the formation of biofilms on the thus heated wall. Furthermore, the photosynthetic growth reactors used in step (A) are typically cylindrical tubes of circular section, especially for practical reasons. Other geometries are not excluded, however, and in particular to optimize the contact time between the microalgae and 002 under the photosynthetic conditions, the photosynthetic growth reactor or reactors may optionally be provided, in their internal space, with protrusions or plates of nature to slow down the liquid flow through them. In particular when it is conducted at least partly in underground wells, the method of the invention generally involves the implementation of flow pumping means containing the microalgae. It is common, for example, except in quite exceptional configurations, that such pumping means are required during step (A) or between step (A) and step (B). In this case, it is desirable to avoid the use of pumping means that would be likely to destroy the microalgae, for example by crushing. For this purpose, it is particularly advantageous to use pumps of the type used for the non-destructive pumping of crystals, for example open-wheel centrifugal pumps, screw pumps, or even vortex pumps. The screw-type pumps marketed by the Moineaux company are particularly suitable for this purpose.

L'étape (B) du procédé de l'invention peut quant à elle être conduite selon tout moyen connu en soi, induisant un stress des microalgues propre à provoquer la surproduction lipidique algale recherchée. Généralement, l'étape (B) est conduite en soumettant les microalgues issues de la croissance photosynthétique de l'étape (A) à des conditions carencées ne permettant pas la photosynthèse ou induisant une photosynthèse dégradée. L'étape (B) peut par exemple être conduite en plaçant les microalgues issues de la croissance photosynthétique de l'étape (A) dans l'obscurité (à savoir en l'absence de radiations de longueurs d'ondes permettant la photosynthèse) et/ou dans un milieu dépourvu de CO2 et/ou de nutriments. Typiquement, l'étape (B) est conduite en plaçant les microalgues dans un milieu exempt de CO2 et de radiations de longueurs d'ondes permettant la photosynthèse, de préférence en l'absence de nutriments. Stage (B) of the process of the invention may in turn be carried out according to any means known per se, inducing microalgae stress capable of causing the desired algal lipid overproduction. Generally, step (B) is carried out by subjecting the microalgae resulting from the photosynthetic growth of step (A) to deficient conditions that do not allow photosynthesis or induce degraded photosynthesis. Step (B) may for example be carried out by placing the microalgae resulting from the photosynthetic growth of step (A) in the dark (ie in the absence of wavelength radiation allowing photosynthesis) and / or in a medium devoid of CO2 and / or nutrients. Typically, step (B) is conducted by placing the microalgae in a medium free of CO2 and wavelength radiation for photosynthesis, preferably in the absence of nutrients.

De préférence, la mise en culture des microalgues de l'étape (B) est mise en oeuvre dans une chambre de surproduction lipidique algale enterré, ce qui permet d'obtenir un contrôle de la température lors de l'étape (B) similaire à celui de l'étape (A). Dans ce cas, il est généralement préférable que la partie la plus haute de la chambre enterrée soit localisée à au moins 50 cm, de préférence au moins 1 m, voire au moins 2 m de la surface du sol. Preferably, the cultivation of the microalgae of step (B) is carried out in a buried algal lipid overproduction chamber, which makes it possible to obtain a control of the temperature during step (B) similar to that of step (A). In this case, it is generally preferable for the uppermost part of the buried chamber to be located at least 50 cm, preferably at least 1 m, or even at least 2 m from the ground surface.

L'étape (C) d'extraction des huiles à partir des microalgues issues de la surproduction lipidique de l'étape (B) peut être effectuée selon des techniques connues en soi. Dans ce cadre, les microalgues issues de l'étape (B) sont, en général, tout d'abord récoltées (à savoir séparées de leur milieu aqueux de mise en culture) puis les lipides sont extraits. Selon les espèces de microalgues mises en oeuvre, qui présentent une taille plus ou moins élevée, la séparation solide/liquide opérée lors de la récolte peut être effectuée : par filtration (sur des filtres de type soies typiquement), pour des espèces telles que les spiruline, par exemple, éventuellement après décantation (ce qui est notamment adapté pour des espèces telles que Odontella aurita ; par une filtration membranaire du type décrit notamment dans Bioprocess Engineering, 23, pp. 495-501 (2000) ; par séparation ultrasonique, comme proposé notamment dans le Journal of Applied Phycology, 15, pp. 143-153 (2003) ; par floculation, par exemple selon les techniques décrites dans Resources Conservation and Recycling, 19, pp.1-10 (1997) ou Aquacultural Engineering, 35, pp. 300-313 (2006). Avantageusement, les séparations solide/liquide de ce type sont précédées d'une étape de pré-concentration permettant de diminuer la quantité d'eau, par exemple par centrifugation. La séparation solide/liquide peut ensuite être éventuellement suivie d'une étape de séchage des microalgues récoltées à titre de matière solide. L'extraction des lipides à partir des algues ainsi récoltées est typiquement réalisée par des solvants d'extraction adaptés, notamment par des solvants lipophiles tels que l'hexane. Alternativement, et plus avantageusement, l'extraction des lipides peut être réalisées par du 002 supercritique. Les lipides extraits (huiles) peuvent être stockés pour une utilisation ultérieure en tant que telles, ou bien être valorisés, par exemple pour être modifiés, sur le site d'extraction ou sur un autre site, par exemple hydrogénés pour être convertis en biocarburant algal. Dans ce cadre, les techniques de transestérification développées pour les plantes oléagineuses terrestres (colza par exemple) peuvent également être appliquées pour la production d'ester méthylique d'huile végétale utile à titre de biodiesel. Les lipides algaux peuvent également être convertis par voie thermique (en l'absence d'oxygène, et à haute température typiquement aux alentours de 350°C-530°C) en un mélange d'hydrocarbures et de gaz. The step (C) of extracting the oils from the microalgae resulting from the lipid overproduction of step (B) can be carried out according to techniques known per se. In this context, the microalgae from step (B) are, in general, first harvested (ie separated from their aqueous culture medium) and the lipids are extracted. Depending on the microalgae species used, which have a greater or lesser size, the solid / liquid separation carried out during the harvest can be carried out: by filtration (on typical bristle type filters), for species such as spirulina, for example, optionally after decantation (which is particularly suitable for species such as Odontella aurita) by membrane filtration of the type described in particular in Bioprocess Engineering, 23, pp. 495-501 (2000), by ultrasonic separation, such as proposed in particular in the Journal of Applied Phycology, 15, pp. 143-153 (2003), by flocculation, for example according to the techniques described in Resources Conservation and Recycling, 19, pp. 1-10 (1997) or Aquacultural Engineering, 35. , pp. 300-313 (2006) Advantageously, solid / liquid separations of this type are preceded by a pre-concentration step making it possible to reduce the quantity of water, for example by centrifugation. The solid / liquid separation may then optionally be followed by a drying step of the microalgae harvested as a solid material. The extraction of lipids from the algae thus harvested is typically carried out by suitable extraction solvents, in particular by lipophilic solvents such as hexane. Alternatively, and more preferably, the lipid extraction can be performed by supercritical 002. The extracted lipids (oils) may be stored for later use as such, or may be recovered, for example to be modified, at the extraction site or at another site, for example hydrogenated to be converted into algal biofuel. . In this context, the transesterification techniques developed for terrestrial oil plants (rapeseed for example) can also be applied for the production of methyl ester of vegetable oil useful as biodiesel. The algal lipids can also be converted thermally (in the absence of oxygen, and at a high temperature typically around 350 ° C-530 ° C) into a mixture of hydrocarbons and gases.

La mise en oeuvre spécifique du procédé de la présente invention pour la préparation de biocarburant algal constitue un objet particulier de la présente invention. La biomasse résiduelle restant après extraction des lipides dans l'étape (B) comprend des nutriments qui peuvent être recyclés en tout ou partie vers l'étape (A) du procédé. Le reste de la biomasse résiduelle peut être valorisée de différentes manières, par exemple pour produire du méthane par fermentation, pour produire du compost, ou bien à titre de combustible pour fournir de l'énergie thermique. The specific implementation of the process of the present invention for the preparation of algal biofuel is a particular object of the present invention. The residual biomass remaining after lipid extraction in step (B) comprises nutrients that can be recycled in whole or in part to step (A) of the process. The remainder of the residual biomass can be upgraded in different ways, for example to produce methane by fermentation, to produce compost, or as a fuel to provide thermal energy.

L'invention sera encore davantage illustrée par la Figure unique ci-annexée, qui est une représentation schématique en coupe d'une installation mettant en oeuvre le procédé de la présente invention. Sur cette Figure, il est représenté, de façon schématique, un mode de réalisation possible d'une installation selon l'invention permettant la production quantitative de lipides à l'aide de microalgues. Cette installation, partiellement enterrée, comporte, en surface, un bassin de culture d'algues 1, en connexion fluide avec une chambre de mélange 2 qui est alimentée par une source de CO2. The invention will be further illustrated by the appended single figure, which is a schematic sectional representation of an installation implementing the method of the present invention. In this Figure, it is shown, schematically, a possible embodiment of an installation according to the invention for the quantitative production of lipids using microalgae. This installation, partially buried, comprises, on the surface, an algae culture pond 1, in fluid connection with a mixing chamber 2 which is fed by a source of CO2.

Un mélange du CO2 et du flux contenant les microalgues est opéré dans cette chambre de mélange 2, puis est véhiculé vers une région 3 de croissance photosynthétique, enterrée, au sein de laquelle est effectuée une croissance photosynthétique des microalgues, avec une recirculation du flux au sein de cette région décrite plus en détails ci-après. A mixture of the CO2 and the flow containing the microalgae is operated in this mixing chamber 2, then is transported to a region 3 of photosynthetic growth, buried, in which is carried out a photosynthetic growth of microalgae, with a recirculation of the flow at within this region described in more detail below.

La région 3 de croissance photosynthétique, enterrée, comporte une succession de plusieurs puits de profondeur croissante (trois puits 4, 6 et 8 dans le cas exemplifié sur la Figure, un nombre différent de puits pouvant être envisagés, par exemple 2, 4, 5 ou 6, dans le cas le plus général), au sein duquel le flux en circulation, comprenant les microalgues, le CO2 et les nutriments, est soumis à une irradiation permettant la croissance photosynthétique recherchée. La région enterrée 3 est avantageusement munie de puits de visite attenant à ladite région (non représentés sur la figure), permettant, au besoin, une intervention dans ladite région enterrée. La région de croissance photosynthétique 3 du dispositif est en connexion fluide avec une chambre 9 de surproduction lipidique algale, dans lequel les algues sont soumises à une croissance en l'absence de lumière, de CO2 et de nutriments. Dans le cas représenté sur la figure cette chambre est enterrée, mais, selon d'autres modes de réalisation, cette chambre peut être localisée en surface. Enfin, le dispositif comporte des moyens 10 de traitement des algues issues de la chambre 9 de surproduction lipidique, en sortie desquels sont récupérées les huiles produites par les algues (représentées par la flèche à l'extrême droite) peuvent être réinjectées en tout ou partie pour alimenter l'entrée de l'alimentation en amont de la région 3 de croissance photosynthétique. The photosynthetic growth region 3, buried, comprises a succession of several wells of increasing depth (three wells 4, 6 and 8 in the case exemplified in the figure, a different number of wells that can be envisaged, for example 2, 4, 5 or 6, in the most general case), in which the flow in circulation, including microalgae, CO2 and nutrients, is subjected to an irradiation allowing the desired photosynthetic growth. The buried region 3 is advantageously provided with inspection wells adjoining said region (not shown in the figure), allowing, if necessary, intervention in said buried region. The photosynthetic growth region 3 of the device is in fluid connection with an algal lipid overproduction chamber 9, in which the algae are grown in the absence of light, CO2 and nutrients. In the case shown in the figure this chamber is buried, but, according to other embodiments, this chamber can be located on the surface. Finally, the device comprises means 10 for treating algae from the lipid overproduction chamber 9, at the output of which are recovered the oils produced by the algae (represented by the arrow on the far right) can be reinjected in whole or in part. to feed the feed inlet upstream of the photosynthetic growth region 3.

Plus précisément, dans l'installation telle qu'illustrée sur la Figure ci-jointe, les microalgues initialement présentes dans le bassin de culture 1 sont véhiculées vers la chambre de mélange 2 par une canalisation 11. Cette canalisation 11 est elle-même alimentée par des nutriments via une canalisation 12 reliée à un réservoir 13 comprenant de tels nutriments utiles pour la croissance des microalgues (N, P, K et/ou sels minéraux, typiquement). More specifically, in the installation as illustrated in the attached figure, the microalgae initially present in the culture basin 1 are conveyed to the mixing chamber 2 through a pipe 11. This pipe 11 is itself fed by nutrients via a line 12 connected to a reservoir 13 comprising such nutrients useful for the growth of microalgae (N, P, K and / or mineral salts, typically).

La chambre de mélange 2 est par ailleurs alimentée par un flux gazeux comprenant du CO2 (voire consistant en du CO2 pur) provenant d'une source de CO2 qui peut être d'origine diverse (effluent gazeux de cimenterie, d'incinérateur, de centrale thermique...) et véhiculé par une canalisation 21. Le flux résultant du mélange réalisé dans la chambre 2 entre le milieu liquide introduit par la canalisation 11 et le CO2 introduit par la canalisation 21 comprend, en mélange, les microalgues, les nutriments et le CO2 sous forme partiellement dissous et sous forme de fines bulles. Pour optimiser l'homogénéité au sein du flux, la chambre de mélange 2 comporte, de préférence, un injecteur à jet liquide de type pompe à eau, permettant un brassage adéquat du CO2 et l'obtention de bulles fines au sein du flux sortant de la chambre 2. Le flux aqueux comprenant les microalgues, le CO2 et les nutriments qui est obtenu en sortie de la chambre 2 est véhiculé par une canalisation 25, orientée verticalement, dans lequel le flux s'écoule de haut en bas par effet de gravitation, jusqu'à l'intérieur du premier puits 4. Ce premier puits est doté de moyens d'irradiation par un rayonnement propre à permettre la croissance des microalgues, typiquement par des lampes ou des tubes néons (les deux tubes néons 41 et 42 dans le cas illustré). Au sein du puits 2, le flux comprenant les microalgues peut être véhiculé selon deux voies distinctes, simultanément ou en alternance, ce qui permet, si nécessaire, une intervention sur une des voies (en vue d'un nettoyage ou par exemple). A cet effet, la canalisation 25 qui débouche dans le puits 2 est mise en connexion fluide avec deux réacteurs tubulaires transparents 43 et 44 (typiquement des tubes en verre ou en matière plastique transparente) qui s'étendent eux aussi verticalement le long du premier puits 4, le flux s'écoulant par simple gravitation du haut vers le bas de ces réacteurs. En sortie (à savoir au niveau bas du premier puits 4), les deux réacteurs tubulaires 43 et 44 sont mis en connexion fluide avec une canalisation 45 qui, toujours par effet de gravitation, véhicule le flux en direction du deuxième puits 6. Chacun des réacteurs tubulaires 43 et 44 est muni de vannes d'arrêts (non représentées sur la Figure) en partie haute et en partie basse, qui permettent d'arrêter le flux entrant et de vidanger séparément chacun des réacteurs, par exemple pour les nettoyer, sans avoir à arrêter le flux qui peut continuer à circuler dans le réacteur tubulaire parallèle. Entre le premier puits 4 et le deuxième puits 6 l'installation comporte une chambre de dégazage 50 dans laquelle débouche la canalisation 45. Dans cette chambre 50, l'oxygène contenu dans le flux d'algues généré par la photosynthèse, est libéré et est véhiculés hors de ladite chambre de dégazage 50 par la canalisation 51, qui débouche en surface, et permet de véhiculer l'oxygène hors de la zone 3. Le gaz véhiculé par la canalisation 51 contient du 002 qui peut être récupéré est recyclé vers la chambre de mélange, comme symbolisé par la ligne pointillée de la Figure reliant la sortie de la canalisation 51 à la canalisation 21. Dans ce cas, la canalisation 51 peut être reliée à un dispositif de séparation de l'oxygène et du 002 (non représenté sur la Figure). La chambre de dégazage 50 est munie en sortie d'une canalisation 52 permettant de véhiculer le fluide contenant les algues vers le deuxième puits 6. Le flux véhiculé par la canalisation 52, débarrassé d'au moins une partie de l'oxygène formé dans le puits 4, est véhiculé, par effet de gravitation, jusqu'à l'intérieur du deuxième puits 6, doté lui aussi de moyens d'irradiation par un rayonnement propre à permettre la croissance des microalgues, typiquement par des lampes ou des tubes néons (les deux tubes néons 61 et 62 dans le cas illustré). Au sein du deuxième puits 6, comme dans le premier puits 4, le flux comprenant les microalgues est véhiculé selon deux voies distinctes, simultanément ou en alternance. A cet effet, la canalisation 52 qui débouche dans le puits 6 est mise en connexion fluide avec deux réacteurs tubulaires transparents 63 et 64 (typiquement des tubes en verre ou en matière plastique transparente) qui s'étendent verticalement le long du deuxième puits 6, le flux s'écoulant par gravitation du haut vers le bas de ces réacteurs. En sortie, les deux réacteurs tubulaires 63 et 64 sont mis en connexion fluide avec une canalisation 65 qui, toujours par effet de gravitation, véhicule le flux en direction du troisième puits 8. Chacun des réacteurs tubulaires 63 et 64 est muni de vannes d'arrêts (non représentées) en partie haute et en partie basse, qui permettent d'arrêter le flux entrant et de vidanger séparément chacun des réacteurs, par exemple pour les nettoyer, sans avoir à arrêter le flux qui peut continuer à circuler dans le réacteur tubulaire parallèle. Entre le deuxième puits 6 et le troisième puits 6 l'installation comporte une chambre de dégazage 70 similaire à la chambre 5, dans laquelle débouche la canalisation 65. Dans cette chambre 70, l'oxygène contenu dans le flux d'algues généré par la photosynthèse, est libéré et est véhiculés hors de ladite chambre de dégazage 70 par la The mixing chamber 2 is furthermore supplied with a gaseous flow comprising CO2 (or even consisting of pure CO2) originating from a source of CO2 which may be of various origin (gaseous effluent from a cement plant, an incinerator or a power plant). thermal ...) and conveyed by a pipe 21. The flow resulting from the mixture produced in the chamber 2 between the liquid medium introduced by the pipe 11 and the CO2 introduced through the pipe 21 comprises, in mixture, the microalgae, the nutrients and CO2 in partially dissolved form and in the form of fine bubbles. In order to optimize the homogeneity within the flow, the mixing chamber 2 preferably comprises a liquid jet injector of the water pump type, allowing adequate mixing of the CO2 and obtaining fine bubbles within the outgoing flow of the chamber 2. The aqueous flow comprising microalgae, CO2 and nutrients that is obtained at the outlet of the chamber 2 is conveyed by a pipe 25, oriented vertically, in which the flow flows from top to bottom by gravitational effect up to the interior of the first well 4. This first well is provided with radiation irradiation means capable of allowing the growth of the microalgae, typically by lamps or neon tubes (the two neon tubes 41 and 42 in the illustrated case). In the well 2, the stream comprising the microalgae can be conveyed in two separate ways, simultaneously or alternately, which allows, if necessary, an intervention on one of the tracks (for cleaning or for example). For this purpose, the pipe 25 which opens into the well 2 is placed in fluid connection with two transparent tubular reactors 43 and 44 (typically glass tubes or transparent plastic) which also extend vertically along the first well 4, the flow flowing by simple gravitation from the top to the bottom of these reactors. At the outlet (namely at the low level of the first well 4), the two tubular reactors 43 and 44 are connected in fluid connection with a pipe 45 which, still by gravitational effect, conveys the flow towards the second well 6. Each of the tubular reactors 43 and 44 is provided with shut-off valves (not shown in the figure) in the upper part and in the lower part, which make it possible to stop the incoming flow and to drain separately each of the reactors, for example to clean them, without have to stop the flow that can continue to flow in the parallel tubular reactor. Between the first well 4 and the second well 6 the installation comprises a degassing chamber 50 into which the channel 45 opens. In this chamber 50, the oxygen contained in the algae stream generated by the photosynthesis is released and is transported out of said degassing chamber 50 through the pipe 51, which opens on the surface, and allows the oxygen to be conveyed out of zone 3. The gas conveyed by the pipe 51 contains 002 which can be recovered and is recycled to the chamber mixture, as symbolized by the dotted line of the Figure connecting the outlet of the pipe 51 to the pipe 21. In this case, the pipe 51 may be connected to an oxygen separation device and the 002 (not shown on the figure). The degassing chamber 50 is provided at the outlet of a pipe 52 for conveying the fluid containing the algae to the second well 6. The flow conveyed by the pipe 52, freed of at least a portion of the oxygen formed in the well 4, is conveyed, by gravitational effect, to the interior of the second well 6, also equipped with irradiation means by a radiation suitable for allowing the growth of microalgae, typically by lamps or neon tubes ( the two neon tubes 61 and 62 in the illustrated case). In the second well 6, as in the first well 4, the flow comprising the microalgae is conveyed in two distinct ways, simultaneously or alternately. For this purpose, the pipe 52 which opens into the well 6 is placed in fluid connection with two transparent tubular reactors 63 and 64 (typically tubes made of glass or transparent plastic material) which extend vertically along the second well 6, the flow flowing by gravitation from the top to the bottom of these reactors. At the outlet, the two tubular reactors 63 and 64 are put in fluid connection with a pipe 65 which, still by gravitational effect, conveys the flow towards the third well 8. Each of the tubular reactors 63 and 64 is provided with valves. stops (not shown) in the upper part and in the lower part, which stop the incoming flow and drain each reactor separately, for example to clean them, without having to stop the flow that can continue to flow in the tubular reactor parallel. Between the second well 6 and the third well 6 the installation comprises a degassing chamber 70 similar to the chamber 5, into which the channel 65 opens. In this chamber 70, the oxygen contained in the flow of algae generated by the photosynthesis, is released and is conveyed out of said degassing chamber 70 by the

21 canalisation 71, qui débouche en surface, et permet de véhiculer l'oxygène hors de la zone 3. Là encore, le 002 contenu dans le flux gazeux véhiculé par la canalisation 71 peut être récupéré est recyclé vers la chambre de mélange 2 (symbolisé par la ligne pointillée de la Figure reliant la sortie de la canalisation 71 à la canalisation 21). La chambre de dégazage 70 est munie en sortie d'une canalisation 72 permettant de véhiculer le fluide contenant les algues vers le troisième puits 8. Le flux véhiculé par la canalisation 72, est véhiculé, par effet de gravitation, jusqu'à l'intérieur du troisième puits 8, doté là encore de moyens d'irradiation par un rayonnement propre à permettre la croissance des microalgues, typiquement par des lampes ou des tubes néons (les deux tubes néons 81 et 82 dans le cas illustré). Au sein du troisième puits 8, comme dans les deux puits précédents, le flux comprenant les microalgues est véhiculé selon deux voies distinctes, simultanément ou en alternance, à savoir dans deux réacteurs tubulaires parallèles 83 et 84 (typiquement des tubes en verre ou en matière plastique transparente) en connexion fluide avec la canalisation 72, qui s'étendent verticalement le long du deuxième puits 6, le flux s'écoulant par gravitation du haut vers le bas de ces réacteurs. En sortie, les deux réacteurs tubulaires 83 et 84 sont mis en connexion fluide avec une canalisation 85. Là encore, chacun des réacteurs tubulaires 83 et 84 est muni de vannes d'arrêts (non représentées) en partie haute et en partie basse, qui permettent d'arrêter le flux entrant et de vidanger séparément chacun des réacteurs, par exemple pour les nettoyer, sans avoir à arrêter le flux qui peut continuer à circuler dans le réacteur tubulaire parallèle. Le flux véhiculé depuis la canalisation 25 entrant dans le premier puits jusqu'à la sortie des réacteurs 83 et 84 est effectué par simple écoulement gravitaire, sans nécessiter aucun moyen de pompage compte tenu du dénivelé entre les différentes zones de l'installation. Pour permettre de véhiculer le flux de la sortie des deux réacteurs 83 et 84 vers la chambre 9 de surproduction lipidique, la canalisation 85 connectée en sortie de ces réacteurs 83 et 84 est munie d'une pompe 86, qui permet de véhiculer le flux sortant des réacteurs 83 et 84 vers une canalisation 91 permettant de véhiculer ce flux jusqu'à la chambre 9. La pompe 86 est de préférence choisie de façon à ne pas induire un écrasement des microalgues, qui nuirait sinon au rendement final. L'étape (B) du procédé est conduite dans cette chambre 9, typiquement en laissant séjourner les microalgues dans cette chambre, en l'absence de lumière, de 002 et de nutriments, ce qui induit la surproduction lipidique recherchée. Une fois la surproduction lipidique réalisée, les microalgues « engraissées » sont véhiculées vers les moyens 10 d'extraction (une presse typiquement) via la canalisation 92 munie d'une pompe 93. 21 channel 71, which opens on the surface, and allows to transport the oxygen out of the zone 3. Again, the 002 contained in the gas stream conveyed by the pipe 71 can be recovered is recycled to the mixing chamber 2 (symbolized by the dotted line of the Figure connecting the outlet of the pipe 71 to the pipe 21). The degassing chamber 70 is provided at the outlet of a pipe 72 for conveying the fluid containing the algae to the third well 8. The flow conveyed by the pipe 72, is conveyed, by gravitational effect, to the interior third well 8, again provided with irradiation means by radiation suitable for the growth of microalgae, typically by lamps or neon tubes (the two neon tubes 81 and 82 in the case illustrated). Within the third well 8, as in the two previous wells, the flow comprising the microalgae is conveyed in two distinct ways, simultaneously or alternately, namely in two parallel tubular reactors 83 and 84 (typically glass or material tubes). transparent plastic) in fluid connection with the pipe 72, which extend vertically along the second well 6, the flow flowing by gravitation from the top to the bottom of these reactors. At the outlet, the two tubular reactors 83 and 84 are connected in fluid connection with a pipe 85. Again, each of the tubular reactors 83 and 84 is provided with shut-off valves (not shown) at the top and at the bottom, which allow to stop the incoming flow and drain each reactor separately, for example to clean them, without having to stop the flow that can continue to flow in the parallel tubular reactor. The flow conveyed from the pipe 25 entering the first well to the outlet of the reactors 83 and 84 is carried out by simple gravity flow, without requiring any pumping means given the difference in level between the different zones of the installation. To enable the flow of the output of the two reactors 83 and 84 to be conveyed to the lipid overproduction chamber 9, the pipe 85 connected at the outlet of these reactors 83 and 84 is provided with a pump 86, which makes it possible to convey the outgoing flow. reactors 83 and 84 to a pipe 91 for conveying this flow to the chamber 9. The pump 86 is preferably chosen so as not to induce crushing of microalgae, which would otherwise harm the final yield. Step (B) of the process is conducted in this chamber 9, typically by allowing the microalgae to stay in this chamber, in the absence of light, 002 and nutrients, which induces the desired lipid overproduction. Once lipid overproduction has been achieved, the "fattened" microalgae are conveyed to the extraction means (typically a press) via line 92 provided with a pump 93.

Après extraction des lipides par les moyens 10 d'extraction, tout ou partie des nutriments restant dans la biomasse résiduelle peut être réinjecté vers la chambre de mélange 2 par le biais d'une canalisation 100, connectée typiquement à la canalisation 12 (mode représenté) ou bien à la canalisation 11 ou directement à la chambre 2 (modes non représentés). After extraction of the lipids by the extraction means, all or part of the nutrients remaining in the residual biomass can be reinjected to the mixing chamber 2 via a pipe 100, typically connected to the pipe 12 (mode shown) or to the pipe 11 or directly to the chamber 2 (modes not shown).

La chaîne des réacteurs 43, 44 ; 63, 64 ; et 83, 81 définit une région de croissance photosynthétique principale au sein de laquelle le flux comprenant les microalgues est véhiculé dans l'étape (A) du procédé. Conformément au procédé de l'invention, tout ou partie du flux en sortie de cette région de croissance est mis en recirculation dans cette zone de croissance photosynthétique principale, Pour ce faire, tout ou partie du flux véhiculé par la canalisation est réinjecté vers la canalisation 25 d'entrée dans le premier puits 4. A cet effet, la canalisation 85 est connectée à une canalisation 110. Typiquement, les canalisations 85, 91 et 110 sont connectées via une vanne permettant d'aiguiller le flux sortant de la canalisation 85 respectivement à hauteur de 0 à 100% en volume vers la canalisation 91 et à hauteur de 100 à 0 % vers la canalisation 110. The reactor chain 43, 44; 63, 64; and 83, 81 defines a main photosynthetic growth region in which the flow comprising the microalgae is conveyed in step (A) of the process. According to the process of the invention, all or part of the flow at the outlet of this growth region is recirculated in this main photosynthetic growth zone. To do this, all or part of the flow conveyed by the pipe is reinjected towards the pipe. 25 for this purpose, the pipe 85 is connected to a pipe 110. Typically, the pipes 85, 91 and 110 are connected via a valve to guide the flow out of the pipe 85 respectively from 0 to 100% by volume to the line 91 and from 100 to 0% to the line 110.

Dans la configuration particulière représentée sur la Figure, les parties hautes des puits 6 et 8 sont disponibles pour accueillir des réacteurs de croissance photosynthétique. Notamment dans ce cas, il est intéressant que la réinjection du flux en sortie du dernier puits vers le premier puits se fasse via des réacteurs de croissance photosynthétiques additionnels qui augmentent encore le rendement photosynthétique. Ces réacteurs photosynthétiques définissent alors une région de croissance photosynthétique auxiliaire. Sur l'exemple illustré sur la figure, la recirculation du flux de la canalisation 110 vers la canalisation 25 est effectuée via une telle région de croissance photosynthétique auxiliaire, qui comprend deux associations consécutives de réacteurs respectivement localisées dans les puits 8 et 6. In the particular configuration shown in the Figure, the upper portions of the wells 6 and 8 are available to accommodate photosynthetic growth reactors. In this case, it is interesting that the reinjection of the flow at the outlet of the last well to the first well is done via additional photosynthetic growth reactors which further increase the photosynthetic yield. These photosynthetic reactors then define an auxiliary photosynthetic growth region. In the example illustrated in the figure, the recirculation of the flow of the pipe 110 to the pipe 25 is carried out via such an auxiliary photosynthetic growth region, which comprises two consecutive associations of reactors respectively located in the wells 8 and 6.

Plus précisément, le flux véhiculé par la canalisation 110 est amené vers la partie haute du puits 8, muni de moyens d'irradiation par un rayonnement propre à permettre la croissance des microalgues (les deux tubes néons 111 et 112 dans le cas illustré) et la canalisation 110 qui débouche dans le puits 6 est mise en connexion fluide avec deux réacteurs tubulaires transparents 113 et 114 (typiquement des tubes en verre ou en matière plastique transparente) qui s'étendent verticalement le long du puits 8, le flux s'écoulant par gravitation du haut vers le bas de ces réacteurs. En sortie, les deux réacteurs tubulaires 113 et 114 sont mis en connexion fluide avec une canalisation 115, pourvue d'une pompe 116 (qui entraîne le flux, via la canalisation 120, vers la partie haute du puits 6. Chacun des réacteurs tubulaires 113 et 114 est muni de vannes d'arrêts (non représentées) en partie haute et en partie basse, qui permettent d'arrêter le flux entrant et de vidanger séparément chacun des réacteurs, par exemple pour les nettoyer, sans avoir à arrêter le flux qui peut continuer à circuler dans le réacteur tubulaire parallèle. La pompe 116 est de préférence choisie de façon à ne pas induire une destruction des microalgues qui nuirait sinon au rendement final. La partie haute du puits 6 où débouche la canalisation 120 qui véhicule le flux est munie de moyens d'irradiation par un rayonnement propre à permettre la croissance des microalgues (les deux tubes néons 121 et 122 dans le cas illustré) et la canalisation 120 qui débouche dans le puits 6 est mise en connexion fluide avec deux réacteurs tubulaires transparents 123 et 124 (typiquement des tubes en verre ou en matière plastique transparente) qui s'étendent verticalement le long du puits 6, le flux s'écoulant par gravitation du haut vers le bas de ces réacteurs. En sortie, les deux réacteurs tubulaires 123 et 124 sont mis en connexion fluide avec une canalisation 125, pourvue d'une pompe 126, qui entraîne le flux, via la canalisation 130, vers la canalisation 25 (au dessus du puits 4). Chacun des réacteurs tubulaires 123 et 124 est muni de vannes d'arrêts (non représentées) en partie haute et en partie basse, qui permettent d'arrêter le flux entrant et de vidanger séparément chacun des réacteurs, par exemple pour les nettoyer, sans avoir à arrêter le flux qui peut continuer à circuler dans le réacteur tubulaire parallèle. La pompe 126 est de préférence choisie de façon à ne pas induire une destruction des microalgues qui nuirait sinon au rendement final. La recirculation ainsi obtenue permet de réinjecter tout ou partie des microalgues vers l'entrée de la zone de croissance photosynthétique pour que ces microalgues bénéficient à nouveau d'un cycle de soumission aux conditions de photosynthèse dans les réacteurs 43, 43 ; 63, 64 ; et 83, 84. Dans le cas le plus général, une ou plusieurs recirculation de ce type peuvent être opérée et le procédé peut être conduit de façon continue, semi continue ou par lots. La recirculation permet, dans tous les cas une amélioration du rendement photosynthétique sans avoir pour ce faire à augmenter l'encombrement du dispositif, et ce en particulier lorsque la recirculation met en oeuvre des réacteurs additionnels du type des réacteurs 113, 114 et 123, 124 du type de ceux représentés sur la figure dans le circuit de recirculation. More specifically, the flow conveyed by the pipe 110 is brought to the upper part of the well 8, provided with irradiation means by radiation suitable for allowing the growth of the microalgae (the two neon tubes 111 and 112 in the illustrated case) and the pipe 110 which opens into the well 6 is connected in fluid connection with two transparent tubular reactors 113 and 114 (typically tubes of glass or transparent plastic material) which extend vertically along the well 8, the flow flowing by gravitation from the top to the bottom of these reactors. At the outlet, the two tubular reactors 113 and 114 are in fluid connection with a pipe 115, provided with a pump 116 (which causes the flow, via the pipe 120, to the upper part of the well 6. Each of the tubular reactors 113 and 114 is provided with stop valves (not shown) in the upper part and in the lower part, which make it possible to stop the incoming flow and to drain each reactor separately, for example to clean them, without having to stop the flow which The pump 116 is preferably selected so as not to induce destruction of the microalgae, which would otherwise harm the final yield .The upper part of the well 6 where the channel 120 which conveys the flow is discharged. provided with means of irradiation with a radiation suitable for allowing the growth of the microalgae (the two neon tubes 121 and 122 in the illustrated case) and the channel 120 which opens into the chamber. its 6 is in fluid connection with two transparent tubular reactors 123 and 124 (typically glass tubes or transparent plastic) which extend vertically along the well 6, the flow flowing by gravitation from top to bottom of these reactors. At the outlet, the two tubular reactors 123 and 124 are in fluid connection with a pipe 125, provided with a pump 126, which causes the flow, via the pipe 130, to the pipe 25 (above the well 4). Each of the tubular reactors 123 and 124 is provided with stop valves (not shown) in the upper part and in the lower part, which make it possible to stop the incoming flow and to drain each reactor separately, for example to clean them, without having to stop the flow that can continue to flow in the parallel tubular reactor. The pump 126 is preferably chosen so as not to induce destruction of the microalgae which would harm otherwise the final yield. The recirculation thus obtained makes it possible to reinject all or part of the microalgae towards the entry of the photosynthetic growth zone so that these microalgae again benefit from a cycle of submission to the photosynthetic conditions in the reactors 43, 43; 63, 64; and 83, 84. In the most general case, one or more recirculation of this type can be operated and the process can be carried out continuously, semi-continuously or in batches. The recirculation makes it possible, in all cases, to improve the photosynthetic efficiency without having to increase the size of the device, especially when the recirculation uses additional reactors of the type of the reactors 113, 114 and 123, 124 of the type shown in the figure in the recirculation circuit.

Claims

CLAIMS 1. A process for the preparation of lipids by microalgae, of the type implementing the following steps: (A) photosynthetic growth of microalgae; (B) culturing the microalgae resulting from the growth step (A) under stress conditions inducing overproduction of lipids by the microalgae; and (C) an extraction of the lipids produced by the microalgae in step (B), generally followed by a storage or recovery of said lipids, characterized in that, in the step (A) of photosynthetic growth of microalgae, one circulating an aqueous stream comprising, in a mixture, said microalgae, CO2 and nutrients, within at least one photosynthetic growth region (3) provided with means (41, 42 61, 62; 81, 82; 112, 121, 122) for irradiating the microalgae of the flow proper for photosynthesis, between an inlet (25) of said growth region and an outlet (85) of said growth region, and where all or part of the flow in output of said growth region (3) is reinjected into said photosynthetic growth region (3) upstream of said outlet, whereby all or part of the flow again passes through at least a portion of the photosynthetic growth region (3). .

2. A process according to claim 1, wherein all or part of the flow output of said growth region (3) is reinjected at said input (25) of the growth region.

3. A process according to claim 1 or 2, wherein in step (A), the flow comprising the microalgae passes through a first photosynthetic growth region, said main (43, 44; 63, 64 "; 83, 84) provided means (41, 42; 61, 62, 81, 82) for irradiating the microalgae of the flow proper for photosynthesis, and is reinjected into said main photosynthetic growth region by crossing an auxiliary photosynthetic growth region (113, 114; 123, 124) provided with means (111, 112; 121, 122) allowing irradiation of the microalgae flow proper to ensure photosynthesis.

4. Method according to one of claims 1 to 3, wherein, in step (A), is carried out several reinjection of the entire flow leaving the region (3) of photosynthetic growth to said region (3) of growing upstream of the outlet (85) of this growth region.

5. A process according to one of claims 1 to 4, wherein the photosynthetic growth of step (A) is carried out in at least one tubular reactor (43, 44, 63, 64, 83, 84; , 114; 123, 124) located in a buried well (4; 6; 8) provided with means for irradiation microalgae clean to ensure photosynthesis.

6. A process according to claim 5, wherein the temperature in the tubular reactor (43, 44; 63, 64; 83, 84; 113, 114; 123, 124) used in step (A) is maintained. substantially constant around a chosen value.

7. A process according to claim 5 or 6, wherein the tubular photosynthetic growth reactor of microalgae in step (A) (43, 44; 63, 64; 83, 84; 113, 114; 123, 124) is disposed vertically or substantially vertically and where the flow comprising the microalgae flows from the top to the bottom of the reactor, by gravitation.

8. A process according to one of claims 1 to 7, wherein in step (A), photosynthetic growth of microalgae is carried out without interruption of irradiation.

9.- Method according to one of claims 1 to 8, the step (A) of photosynthetic growth of microalgae is carried out by circulating the aqueous flow comprising microalgae, CO2 and nutrients, within a series of a plurality of consecutive tubular reactors (43, 44, 63, 64, 83, 84), preferably located deeper and deeper so as to ensure a gravity flow of the flow containing the microalgae from the first (43, 44) to the last (83, 84 ) reactors.

The process according to claim 9, wherein recirculation of the outflow of at least one of the most downstream photosynthetic tubular growth reactors (83, 84) to at least one photosynthetic tubular growth reactor further upstream ( 43, 44).

11- Installation adapted to the implementation of the method according to one of claims 1 to 10, in particular on a pre-existing industrial site, which comprises: - means (2) for providing an aqueous flow comprising, in mixture, microalgae , 002 and nutrients; a region (3) for photosynthetic growth of the microalgae of said aqueous stream, provided with means making it possible to convey said aqueous stream from an inlet (25) of said photosynthetic growth region to an outlet (85) of said photosynthetic growth region and means (41, 42, 61, 62, 81, 82, 111, 112, 121, 122) for irradiating the microalgae of the flow proper for photosynthesis; at the output (85) of said photosynthetic growth region (3), feedback means (110; 113; 114; 115; 116; 120; 123; 124; 130; 133; 134; 125; 126; 130) of all or part of the flow leaving said photosynthetic growth region (3) to said photosynthetic growth region (3), upstream of said outlet (85), preferably at the inlet (25) of the growth region; an algal lipid overproduction reactor (9), comprising means for culturing microalgae from the photosynthetic growth zone, under stress conditions inducing the production of lipids by the microalgae; and means (10) for extracting the lipids produced by the microalgae in the algal lipid synthesis zone, generally associated with means for storing and / or recovering said lipids.