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HelioBiotec


Research platform on bioenergy and microalgae biotechnology




The Bioenergies, a component of the energy package
 

La diminution des réserves en énergies fossiles et la réalité des changements climatiques rendent urgente la recherche de nouvelles sources d'énergie. Il est maintenant acquis que la couverture de nos besoins énergétiques futurs nécessitera le recours à un bouquet incluant différentes sources d’énergies renouvelables non-génératrices des gaz à effet de serre.

Un enjeu majeur de la recherche consiste à faire émerger des biocarburants de seconde ou de troisième génération via une domestication avancée des processus photosynthétiques. Cette démarche repose sur une connaissance approfondie des mécanismes de transformation de l’énergie lumineuse par les végétaux.


 
Exploring the biodiversity
 

Certains organismes photosynthétiques ont développé des capacités métaboliques originales comme celle de produire de l’hydrogène ou d’accumuler des réserves lipidiques en utilisant l’eau, le CO2 et l’énergie solaire comme ressources principales. Ils permettent d’envisager la mise au point de procédés propres et durables de production de biocarburants via leur culture à grande échelle.

Le milieu aquatique recèle de nombreuses richesses ; le monde des microalgues et des cyanobactéries constitue en fait un formidable réservoir de biodiversité à peine exploré (30 000 espèces décrites, 1 million estimées). Il existe un potentiel considérable, et quasi inexploité, de production de bioénergies (hydrogène ou biodiesel) par l'action de micro-organismes.

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


 
Understanding the biological mechanisms
 

Dans des conditions favorables, le métabolisme des organismes photosynthétiques est tourné vers la croissance et la division cellulaires. Lorsque les conditions sont défavorables (carence nutritive par exemple), l’accumulation de réserves énergétiques permet aux cellules de gérer un retour à des conditions meilleures. L’enjeu de nos recherches est de détourner le métabolisme photosynthétique vers la production de molécules à forte teneur énergétique (hydrogène, lipides).

Une limitation majeure du développement d’applications sur le biohydrogène réside dans la sensibilité à l’oxygène des hydrogénases. Différentes stratégies de recherche sont envisagées pour s’en affranchir.


 
A high technology scientific platform
 
La plate-forme comprendra des équipements scientifiques de haut niveau disponibles pour la communauté scientifique régionale :
  • un plateau technique de spectrométrie de masse pour l’analyse  des gaz (dont l’hydrogène), des métabolites d’intérêt et le traçage isotopique,
  • un parc de photobioréacteurs instrumentés pour l’analyse et l’optimisation des performances des micro-organismes photosynthétiques,
  • des techniques innovantes d’imagerie pour le suivi en continu des cultures et le criblage haut débit de souches d’intérêt,
  • des chambres climatiques en conditions contrôlées pour la culture de micro-organismes photosynthétiques,
  • une cryobanque de microorganismes photosynthétiques,
  • un ensemble de techniques séparatives (chromatographie gazeuse ou liquide à haute performance couplées à la spectrométrie de masse) pour l’analyse de métabolites d’intérêt.


 
A project being in a regional politics service
 

Situé à Saint-Paul-lez-Durance, à proximité du CEA Cadarache et d’ITER, HélioBiotech constituera un des premiers maillons d’une future Cité de l’Énergie. Il bénéficiera des compétences du CEA en recherche de base (DSV) et en recherche technologique (DEN).


HélioBiotec est partie intégrante de la Fédération de Recherche (ECCOREV) dont un des axes de recherche est dédié aux Ecotechnologies et au Développement Durable.

HélioBiotec participera de manière active aux enseignements de Master sur les Bioénergies, sa localisation à proximité de l’INSTN permettant de favoriser les actions d’enseignement.

HélioBiotec créera les conditions favorables à un transfert technologique vers des start-up innovantes ou des PME, dans les domaines de l’énergie ou de la production de molécules à haute valeur ajoutée.