Faire de la biomasse algale récupérée et des coquilles d’huître des ressources
Bloom Biomass Utilization
Valoriser les sous-produits
La biomasse algale récupérée par le procédé d’épuration Bloomo, ainsi que les grandes quantités de coquilles issues de l’ostréiculture, deviennent des ressources de valeur dès lors qu’on dispose des équipements et des méthodes d’évaluation adéquats. Par une conversion en plusieurs étapes vers des aliments aquacoles, des amendements de sols, des matériaux de construction et des matières premières d’engrais, et par une évaluation quantitative du bilan carbone fondée sur l’ACV/MRV, la biomasse aquatique peut être intégrée à l’économie circulaire.
Pourquoi la valorisation de la biomasse compte aujourd’hui
Les difficultés du côté de la biomasse algale
- La rentabilité à l’échelle industrielle est gouvernée par le coût des étapes de récolte et de séchage. La centrifugation récupère ≥ 90 % mais demande 0,8–1,2 kWh/m³, et le séchage par atomisation ≥ 3 MJ/kg[1]
- Une estimation technico-économique pour une culture industrielle de 1 ha au Portugal (Nannochloropsis oceanica, centrifugation et lyophilisation) situe le coût de production de la biomasse à 53,32 €/kg DW[2]. La récolte et la déshydratation représentent aussi une part importante du coût total[3]
- En alimentation, la part d’algues utilisable varierait fortement selon l’espèce : la conception par espèce et le procédé de transformation déterminent la performance[4]
Les difficultés du côté des coquilles d’huître
- L’Asie de l’Est et du Sud-Est génère 6 à 8 millions de tonnes de déchets de mariculture par an. Taïwan à elle seule en représente environ 2,2 millions de tonnes[5]
- Rapportée à la partie comestible, la coquille représente environ 70 % du poids vif, et le coût de traitement croît avec l’essor de l’élevage[6]
- Environ 95 % d’une coquille d’huître est du CaCO₃[6], et son usage comme granulat fin du béton et comme amendement des sols est documenté[6][11], mais les évaluations ACV quantitatives menées par les exploitants restent rares
Réserve scientifique : coquilles d’huître et fixation du carbone
La calcification de la coquille (Ca²⁺ + 2HCO₃⁻ → CaCO₃ + CO₂ + H₂O) libère aussi du CO₂. Une étude conclut que, respiration et calcification comprises, la formation des coquilles chez les bivalves d’élevage est une source de CO₂ et ne peut entrer dans des systèmes d’échange de carbone[7] ; une autre, qui intègre les flux de carbone de la calcification à une ACV, estime un faible captage net[8]. Sans usage de longue durée (une valorisation en matériau centenaire, par exemple) ni limites d’ACV appropriées, on ne peut pas simplement revendiquer une fixation du carbone. Dans ses développements, Novelgen n’évalue la valeur carbone que dans des limites d’ACV conformes aux normes ISO 14040/14044.
L’approche de Novelgen
Novelgen développe des équipements qui traitent ensemble, sur site, la biomasse algale et les coquilles d’huître, dans les fermes terrestres, les stations d’épuration et les ports de pêche côtiers. En aval de Bloomo, ils rendent continus la séparation solide–liquide → le séchage → le broyage et le calibrage, et sont conçus pour que les conditions de procédé se choisissent selon l’usage visé.
Pour l’alimentation
Conditions de transformation fondées sur une haute pureté et le maintien de la teneur en protéines
Biochar
Gestion de l’humidité et séchage conçus pour la pyrolyse
Amendement des sols
Granulométrie et pH ajustés pour une formulation composite avec la coquille d’huître
Par ailleurs, Bloomo Cloud Service enregistre en continu le volume traité, l’énergie apportée et le CO₂ capté, avec pour objectif de développement de fournir aux exploitants des données MRV utilisables pour une ACV conforme aux normes ISO 14040/14044 et pour un futur calcul de crédits carbone (les méthodologies applicables sont à l’étude).
Spécifications techniques et indicateurs clés
Chaque valeur indique sa source.Résultat de recherche / Objectif de développement signalent respectivement des valeurs de la littérature académique et des objectifs de développement de Novelgen.
Traitement de la biomasse algale
Traitement de la biomasse algale : détail
| Indicateur | Valeur | Catégorie | Source |
|---|---|---|---|
| Concentration en biomasse en sortie de PBR | 0,3–0,4 % DW (système fermé) | Résultat de recherche | [3] |
| Matière sèche de la boue après déshydratation | 15–25 % | Résultat de recherche | [3] |
| Humidité après séchage final | < 5 % (exigence de stockage longue durée et de transport) | Résultat de recherche | [3] |
| Énergie de centrifugation | 0,8–1,2 kWh/m³ | Résultat de recherche | [1] |
| Énergie de séchage par atomisation | Environ 0,8–1,0 kWh/kg | Résultat de recherche | [1] |
| Teneur en protéines des algues | 40–70 wt% (Chlorella 51–58 %, Spirulina 60–71 %, Arthrospira 70 %) | Résultat de recherche | [9] |
| Captage théorique de CO₂ (photosynthèse) | Environ 1,83 t CO₂ par tonne de biomasse (matière sèche) ; valeur stœchiométrique supposant 50 % de carbone, brute et non nette | Résultat de recherche | [10] |
Valorisation des coquilles d’huître
Valorisation des coquilles d’huître : détail
Filières de valeur : trois voies de valorisation
Biomass circulation flow
Note : l’unité de traitement de la biomasse est en développement. Le schéma illustre le concept de conception. Les usages dépendent de l’origine de l’eau et de la réglementation ; la biomasse cultivée sur eaux usées urbaines ou industrielles n’est pas destinée à l’alimentation animale.
Aliments aquacoles et d’élevage
Principaux usages
- Aliment en fines particules pour larves de poissons et naissains de bivalves
- Fourniture B2B comme ingrédient d’aliment composé
- Production d’aliments adossée au RAS
Un équipement qui granule sur site les algues riches en protéines issues de la culture Bloomo (40–70 wt%[9]) permet de produire l’aliment là où il est utilisé (en développement). Les microalgues constituent une source nutritive directe aux premiers stades de développement des bivalves et des crustacés, et l’apport continu facilite la maîtrise de la densité et de la fraîcheur.
La composition en protéines, AGPI ω-3 et caroténoïdes se choisit selon l’espèce (Chlorella, Spirulina, Nannochloropsis et autres)[4][9]. En traitant l’effluent d’élevage par Bloomo au sein du RAS et en transformant la biomasse obtenue en aliment dans la même installation, la conception vise une circulation sans logistique intermédiaire.
Note : cela indique un potentiel comme matière première alimentaire. Il ne s’agit pas d’une garantie de valeur nutritionnelle ni d’effet préventif. Pour les taux d’incorporation par espèce, voir la littérature[4]. Seules les algues cultivées dans une eau admise pour l’alimentation animale, comme l’eau aquacole, sont utilisées en aliment. La biomasse cultivée sur eaux usées urbaines ou industrielles n’est pas destinée à l’alimentation animale et irait vers les engrais, le biochar, etc. Tous les usages supposent des analyses (métaux lourds, pathogènes…) et le respect des lois japonaises applicables (loi sur la sécurité et la qualité des aliments pour animaux, loi sur la qualité des engrais).
Biomatériaux (usage composite avec la coquille d’huître)
Principales gammes de produits
- CaCO₃ pour la construction (substitut de granulat fin du béton)
- Amendement des sols (poudre de coquille + biochar algal)
- Matière première de minéralisation du CO₂ (voie CaO)
La coquille broyée peut remplacer en partie le granulat fin du béton[6], un prétraitement assurant la granulométrie et la pureté qui n’entravent pas l’hydratation du ciment. Lors d’un essai de cinq ans sur sol rouge acide (arachide), l’apport de poudre de coquille à 750–2 250 kg/ha a ralenti la baisse de rendement et limité l’acidification du sol et le Cd disponible par rapport à l’absence d’apport[11]. L’association avec du biochar algal comme amendement est un sujet que nous étudions.
La minéralisation du CO₂ (voie CaO) calcine la coquille en CaO et fixe le CO₂ des fumées sous forme de CaCO₃[5]. Le bilan net, énergie de calcination comprise, doit être évalué par ACV.
Engrais azotés et phosphatés
Principaux usages
- Engrais liquide et en boue (usage direct de la boue partiellement déshydratée)
- Engrais solide en granulés (moulage par compression)
- Récupération de ressources intégrée au traitement des eaux usées
Grâce à l’assimilation de l’azote par Algal Bloom Capture, le NH₄⁺ et le PO₄³⁻ de l’eau traitée sont retenus dans la biomasse algale sous forme de protéines et de polyphosphates. L’objectif est de récupérer l’essentiel de l’azote sous forme de protéines algales. Les pertes en N₂ et N₂O vers l’atmosphère devraient être moindres qu’avec la nitrification–dénitrification, mais le bilan azoté, y compris le N₂O produit par les algues[12] et la volatilisation de l’ammoniac, sera vérifié en démonstration.
Note : cela indique un potentiel comme matière première d’engrais. Il ne s’agit pas d’une déclaration de composition garantie au sens de la loi japonaise sur la qualité des engrais. L’usage en engrais d’une biomasse issue d’eaux usées suppose des analyses (métaux lourds notamment) et le respect de cette loi.
Opportunité de marché et positionnement
3 demandes
Aliments, amendements, matériaux
Marché de la biomasse algale
Chiffres de marché présentés en rendez-vous
Trois demandes croissent en parallèle : exigences de durabilité des aliments aquacoles (substitution de la farine de poisson), demande d’amendements agricoles sans origine animale, et décarbonation des matériaux de construction.
Fragmenté → intégré
Projets GX régionaux en expansion
Marché de la valorisation des coquilles
Hiroshima, Miyagi, Okayama et autres
Des projets GX régionaux tels que HIROSHIMA SANDBOX se mettent en place. Le traitement des coquilles passe d’une prise en charge fragmentée à une prise en charge intégrée.
GX / ESG
Exigences de décarbonation et de circularité
Vent réglementaire favorable
Cadre japonais
La loi japonaise de promotion GX et le dispositif J-Credit, entre autres, renforcent le besoin de transformer le déchet en ressource. L’existence de méthodologies de crédit applicables aux algues ou aux coquilles est en cours de vérification.
Positionnement : matrice concurrentielle
Valeur élevée
Valeur faible
Intégré
Fragmenté
Novelgen
Intégration Bloomo + ACV/MRV
Les trois filières à la fois
Gestionnaires de déchets existants
Usage unique / logique de coût
Grands groupes chimiques et alimentaires
Forte valeur mais une seule étape
Ce qui nous distingue : raccordement direct à la culture Bloomo / enregistrement automatique des données ACV et MRV (en développement, en vue d’une valorisation carbone) / prise en charge simultanée de plusieurs filières.
Développement et réalisations
Réalisations à ce jour (2023–2025)
Programme de recyclage du carbone de la préfecture de Hiroshima
Élevage combiné d’huîtres creuses et de microalgues
Retenu pour le fonds SBIR Phase 3
Programme MAFF d’innovation pour les PME (système d’engraissement des huîtres et DX de la distribution halieutique)
Retenu pour SBIR Phase 2
Aquaculture en circuit fermé
Expédition d’essai de Bloom Oyster
Début de la phase de mise sur le marché
Retenu par HIROSHIMA SANDBOX
Certifié par l’organisme de promotion industrielle de Hiroshima
En cours de développement
Prototype d’unité de déshydratation et de calibrage sur site pour la biomasse algale (en aval de Bloomo)
Unité de broyage de coquilles × mélange de biochar algal
Extension de Bloomo Cloud Service reliée à l’ACV et au MRV
Prochaines étapes
Standardisation des équipements de récolte et de séchage à l’échelle commerciale
Étude de l’ACV et de l’applicabilité des méthodologies de crédits carbone
Vérification de la conformité à la réglementation (engrais, aliments, déchets)
Note : les réalisations mentionnées reposent sur des informations déjà rendues publiques. Les spécifications des équipements et le calendrier de développement peuvent évoluer selon l’avancement des démonstrations.
Références
- Geng Y., et al. "Microalgal biorefineries: a systematic review of technological trade-offs and innovation pathways." Biotechnology for Biofuels and Bioproducts, 2025, 18, 93. DOI →
- Vázquez-Romero B., Perales J.A., Pereira H., Barbosa M., Ruiz J. "Techno-economic assessment of microalgae production, harvesting and drying for food, feed, cosmetics, and agriculture." Science of the Total Environment, 2022, 837, 155742. (1 ha industrial-scale case in southern Portugal, Nannochloropsis oceanica.) DOI →
- Fasaei F. et al. "Techno-economic evaluation of microalgae harvesting and dewatering systems." Algal Research, 2018. ScienceDirect →
- Siddik M.A.B. et al. "Expanded utilisation of microalgae in global aquafeeds." Reviews in Aquaculture, 2024. DOI →
- "Sustainable conversion of oyster shell waste into high-purity calcium carbonate via CO₂ mineralization." Journal of CO₂ Utilization, 2024. ScienceDirect →
- Hong Y.-M., Choudhury S.R. "The Substitution Effect of the Fine Aggregate in Concrete with Oyster Shell." Materials, 2024, 17(24), 6148. DOI →
- Munari C., Rossetti E., Mistri M. "Shell formation in cultivated bivalves cannot be part of carbon trading systems: a study case with Mytilus galloprovincialis." Marine Environmental Research, 2013, 92, 264–267. DOI →
- Martini A., et al. "Environmental performance and shell formation-related carbon flows for mussel farming systems." Science of the Total Environment, 2022, 831, 154891. DOI →
- Ahmad A. et al. "An overview of microalgae biomass as a sustainable aquaculture feed ingredient: food security and circular economy." Bioengineered, 2022, 13(4), 9521–9547. DOI →
- Stoichiometric estimate (not a literature value): assuming carbon makes up 50% of dry weight, 0.50 × 44.01 / 12.01 ≈ 1.83 t CO₂ per t DW. This is gross photosynthetic uptake, not a net reduction; ash-rich biomass grown in wastewater can contain less carbon.
- Li H., Wu Y., Li J., Han T., Liu K., Huang S. "Long-term oyster shell powder applications increase crop yields and control soil acidity and cadmium in red soil drylands." Frontiers in Plant Science, 2025, 16, 1506733. DOI →
- Plouviez M., et al. "The biosynthesis of nitrous oxide in the green alga Chlamydomonas reinhardtii." The Plant Journal, 2017, 91(1), 45–56. DOI →
Note : les valeurs correspondent aux objets et conditions de chaque étude ; ce ne sont pas des performances de nos équipements.
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