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Rivers, Lakes & CoastsStade de recherche et développement (partenaires d’études conjointes recherchés)

Pour ceux qui veulent améliorer des rivières, lacs et côtes trop chargés en nutriments

Les lacs, baies et rivières trop riches en azote et en phosphore subissent des efflorescences de cyanobactéries, des marées rouges et l’hypoxie des eaux de fond, au détriment de la pêche, du tourisme et des usages de l’eau. Novelgen mène des travaux de recherche et développement sur une technologie qui prélève l’eau du milieu ou de ses affluents, fait absorber l’azote et le phosphore par des microalgues sélectionnées dans un système fermé, les récupère sous forme de biomasse et restitue l’eau traitée.

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Stade de recherche et développement (partenaires d’études conjointes recherchés)

Traiter l’eau de milieux naturels dans un système fermé pour en faire récupérer les nutriments par des algues relève du stade de la recherche et du développement. L’effet en milieu réel sera vérifié par des évaluations à venir. Nous commençons par l’évaluation en laboratoire d’échantillons d’eau et par des études conjointes avec les gestionnaires de milieux aquatiques, les collectivités et les acteurs de la pêche.

Les enjeux du secteur

Efflorescences de cyanobactéries et marées rouges

Dans les lacs et baies fermées trop riches en azote et en phosphore, algues et cyanobactéries prolifèrent, favorisant efflorescences et marées rouges. Certaines espèces produisent des toxines.

Hypoxie des eaux de fond

Lorsque les algues en excès sédimentent et se décomposent, l’oxygène des eaux de fond est consommé, étendant les zones où poissons et coquillages survivent mal.

Effets sur la pêche, le tourisme et les usages de l’eau

Pertes en aquaculture, atteintes au paysage et odeurs pour le tourisme, dégradation des ressources en eau potable peuvent en découler.

Des sources multiples, des remèdes lents

Les nutriments proviennent de nombreuses sources (eaux usées domestiques, terres agricoles, élevage) : agir sur chacune prend du temps et coûte cher.

Éléments probants et informations publiques

Des revues à comité de lecture décrivent comment l’eutrophisation entraîne une prolifération d’algues et de cyanobactéries qui affecte les écosystèmes, la pêche, le tourisme et l’eau potable, et comment l’eutrophisation côtière a étendu l’hypoxie des eaux de fond. La maîtrise conjointe de l’azote et du phosphore y est discutée comme nécessaire. L’absorption de l’azote et du phosphore par des microalgues en croissance est largement rapportée dans le traitement des eaux usées. Cependant, l’eau des lacs et de la mer est moins concentrée en nutriments et bien plus volumineuse que les eaux usées : l’efficacité dans cet usage doit être vérifiée par nos propres évaluations, au cas par cas.

Références

  1. Huisman J., Codd G.A., Paerl H.W., Ibelings B.W., Verspagen J.M.H., Visser P.M. Cyanobacterial blooms. Nature Reviews Microbiology, 2018, 16(8), 471–483. doi:10.1038/s41579-018-0040-1
  2. Anderson D.M., Cembella A.D., Hallegraeff G.M. Progress in understanding harmful algal blooms: paradigm shifts and new technologies for research, monitoring, and management. Annual Review of Marine Science, 2012, 4, 143–176. doi:10.1146/annurev-marine-120308-081121
  3. Diaz R.J., Rosenberg R. Spreading dead zones and consequences for marine ecosystems. Science, 2008, 321(5891), 926–929. doi:10.1126/science.1156401
  4. Conley D.J., et al. Controlling eutrophication: nitrogen and phosphorus. Science, 2009, 323(5917), 1014–1015. doi:10.1126/science.1167755
  5. Mohsenpour S.F., et al. Integrating micro-algae into wastewater treatment: A review. Science of the Total Environment, 2021, 752, 142168. doi:10.1016/j.scitotenv.2020.142168

Déroulement d’une preuve de concept

  1. STEP 1

    Écoute

    Nous découvrons le milieu, vos difficultés (efflorescences, marées rouges, hypoxie, etc.), les affluents et rejets, ainsi que les suivis de qualité de l’eau existants.

  2. STEP 2

    Évaluation en laboratoire

    Sur des échantillons d’eau du milieu ou de ses affluents, nous vérifions si les algues sélectionnées se développent et quelle part d’azote et de phosphore elles absorbent.

  3. STEP 3

    Planification de l’essai

    Nous planifions un essai à petite échelle : modes de prélèvement et de restitution, site, démarches requises et concertation avec les parties prenantes.

  4. STEP 4

    Essai à petite échelle et évaluation

    Nous menons un essai en système fermé et évaluons l’évolution de la qualité de l’eau ainsi que la composition et la sécurité de la biomasse récupérée.

Ce qu’il faut préparer

  • Données de suivi de la qualité de l’eau du milieu (azote total, phosphore total, chlorophylle a, oxygène dissous, température, etc., selon disponibilité)
  • Historique des efflorescences ou marées rouges (période, lieu et, si connue, espèce en cause)
  • Échantillons d’eau (milieu, affluents, etc.)
  • Sites envisageables et conditions de prélèvement, de restitution et d’électricité
  • Parties prenantes à consulter (gestionnaires du milieu, acteurs de la pêche, etc.)

Questions fréquentes

Est-ce un dispositif qui élimine directement les efflorescences ou marées rouges ?
Non. Il ne s’agit pas de collecter et d’éliminer les efflorescences une fois apparues. L’objectif est de récupérer l’azote et le phosphore qui les causent, grâce à des algues sélectionnées cultivées en système fermé.
Des algues peuvent-elles s’échapper dans le milieu ?
Les algues sont cultivées dans des bassins fermés et ne sont pas relâchées dans le milieu. Nous visons à séparer les algues avant de restituer l’eau traitée ; la méthode de séparation et les contrôles sont évalués pendant les essais.
Des algues toxiques peuvent-elles être cultivées ?
Nous utilisons des souches dont l’absence de production de toxines a été vérifiée, et nous ne cultivons pas de cyanobactéries toxinogènes. Comme l’eau prélevée contient naturellement diverses algues, le prétraitement et la surveillance font aussi partie de l’évaluation.
Les algues récupérées peuvent-elles servir d’aliment pour animaux ?
Les usages sont décidés selon les caractéristiques de l’eau prélevée et les normes des lois japonaises sur la sécurité des aliments pour animaux et sur la qualité des engrais. Nous analysons notamment les métaux lourds et ne retenons que les usages conformes. Nous ne collectons pas d’efflorescences ou de marées rouges naturelles pour en faire des aliments.
Dans quelle mesure l’eau sera-t-elle plus propre ?
Nous visons à réduire l’azote et le phosphore à l’origine des efflorescences et des marées rouges, et à valoriser les nutriments récupérés. L’ampleur de l’effet dépend du volume d’eau traité, de la taille du milieu et des apports en nutriments. Nous ne pouvons pas donner de chiffres à ce stade.
Avez-vous des références ?
Nous en sommes au stade de la recherche et du développement. Nous accueillons des études conjointes qui démarrent par l’évaluation en laboratoire d’échantillons d’eau.

Note : cette page est une présentation fondée sur des informations publiques. Les détails techniques (souches, conditions de culture, données d’essai) sont communiqués après signature d’un accord de confidentialité (NDA).

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Inutile d’avoir ciblé le milieu ou le problème : partagez vos données de qualité de l’eau ou décrivez-nous votre difficulté.

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