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Production record de biocarburants à base d’algues grâce à l’IA

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Marrakech, 7 Mar. (Maroc-Actu) –

Des scientifiques de l’université A&M du Texas se sont tournés vers l’intelligence artificielle (IA) pour établir un nouveau record mondial de la production d’algues comme source de biocarburants pour les transports.

Joshua Yuan, un scientifique à la AgriLife Research, professeur et président du département de biologie synthétique et de produits renouvelables du département de microbiologie et de pathologie végétales du College of Agriculture and Life Sciences de Texas A&M, dirige le projet de recherche.

Les résultats de l’équipe ont été publiés en janvier dans. Nature Communications et cherchent à surmonter les limites des algues en tant que biocarburant.

« La commercialisation des biocarburants à base d’algues a été entravée par le rendement relativement faible et le coût élevé de la récolte », a déclaré M. Yuan. dans une déclaration. « La pénétration limitée de la lumière et la mauvaise dynamique des cultures ont contribué à ce faible rendement ».

En surmontant ces difficultés, des biocarburants viables à base d’algues pourraient permettre de réduire les émissions de carbone et d’atténuer le changement climatique, réduire la dépendance au pétrole et transformer la bioéconomie.a déclaré Yuan.

Yuan a déjà réussi à trouver des méthodes pour convertir les chaumes de maïs, d’herbe et de mesquite en bioplastiques et en matériaux légers et biodégradables. Son dernier projet utilise un modèle breveté d’apprentissage avancé de l’intelligence artificielle pour prédire la pénétration de la lumière, la croissance et la densité optimale des algues. Le modèle prédictif permet la récolte continue d’algues synthétiques. en utilisant l’hydroponie pour maintenir une croissance rapide à une densité optimale pour permettre la meilleure disponibilité de lumière.

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Cette méthode, Yuan et son équipe l’ont réalisée avec succès lors d’une expérience en plein air. est de 43,3 grammes par mètre carré par jour de productivité de la biomasse, ce qui serait un record mondial. La fourchette cible la plus récente du ministère américain de l’énergie est de 25 grammes par mètre carré et par jour.

« Les algues peuvent être utilisées comme source d’énergie alternative pour de nombreuses industries, y compris le biocarburant et le carburant pour avion », a déclaré M. Yuan. « Les algues sont une bonne source de carburant alternatif pour cette industrie. Il s’agit d’une matière première alternative pour la raffinerie de bioéthanol sans besoin de prétraitement. Il est moins cher que le charbon ou le gaz naturel. Elle constitue également une forme plus efficace de capture et d’utilisation du carbone. »

Selon M. Yuan, les algues peuvent également être utilisées comme source d’alimentation animale. AgriLife Research a déjà étudié les algues comme source de protéines pour le bétail.

Le biocarburant à base d’algues est considéré comme l’une des solutions ultimes en matière d’énergie renouvelable, mais sa commercialisation est entravée par les limites de croissance causées par l’ombrage mutuel et les coûts de récolte élevés.

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« Nous surmontons ces défis en faisant progresser l’apprentissage automatique pour informer la conception d’une culture d’algues semi-continue (SAC) ». pour maintenir une croissance cellulaire optimale et minimiser l’ombrage mutuel.uo », a-t-il déclaré.

M. Yuan a expliqué qu’il utilisait une stratégie de sédimentation basée sur l’agrégation, conçue pour obtenir une récolte de biomasse à faible coût et un SAC économique.

« La sédimentation basée sur l’agrégation est obtenue par l’ingénierie d’une souche d’algues bleues à croissance rapide, Synechococcus elongatus UTEX2973, pour produire du limonène, qui augmente l’hydrophobie de la surface cellulaire des cyanobactéries et permet une agrégation et une sédimentation efficaces des cellules », a-t-il déclaré.

Extension du SAC avec un système de bassin en plein air. atteint un rendement de biomasse de 43,3 grammes par mètre carré et par jour, ce qui réduit le prix de vente minimum de la biomasse à environ 281 dollars par tonne, selon la nouvelle étude. En comparaison, la matière première standard à faible coût pour la transformation de la biomasse en éthanol est le maïs, qui coûte actuellement environ 260 euros par tonne. Cependant, le procédé de Yuan ne nécessite pas de prétraitement coûteux avant la fermentation. Le maïs doit être moulu et le moût doit être cuit avant la fermentation.

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