Étude des cinétiques de croissance et de production de métabolites par les microalgues dans une perspective de développement de nouvelles applications industrielles

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Les microalgues attirent beaucoup l'attention actuellement en raison de leur important potentiel pour une variété d'applications tout en assimilant du CO2. Leur métabolisme unique permet aussi la synthèse de molécules complexes qui ne peuvent être produites dans des bactéries. Au Canada, peu de travaux ont été réalisés à ce jour sur la mise à l'échelle des productions de microalgues et leur valorisation. Afin d'assurer l'essor de nouveaux bioprocédés utilisant les microalgues, leur productivité doit être significativement augmentée : de meilleures connaissances sur les phénomènes en jeu, ainsi qu'un bon contrôle des conditions d'opération sont ainsi cruciales.***La productivité des cultures de microalgues est le plus souvent limitée par la disponibilité de la lumière, en particulier à mesure que croît l'échelle de production. Une avenue à l'étude est l'ajout de composés organiques dans le milieu de culture, en combinaison avec la photosynthèse (on parle alors de mode mixotrophe), ce qui permet des améliorations significatives de la productivité en biomasse tout en réduisant sa dépendance aux conditions d'éclairage. Bien que cela augmente le risque de contaminations et de dominance par des organismes en compétition pour le substrat organique (ex. : bactéries), il a démontré expérimentalement (à l'échelle pilote) qu'il est possible de favoriser la croissance des microalgues en exploitant leurs propriétés dynamiques particulières qui les distinguent des bactéries. Une première stratégie de contrôle a également été proposée à cet effet, laissant entrevoir favorablement de telles productions à des échelles importantes. L'objectif de cette programmation de recherche est de favoriser le développement de nouvelles applications industrielles utilisant les microalgues pour la production de composés d'intérêt (nouveaux ou non), tant par le développement des procédés eux-mêmes que par l'élaboration et l'implantation de stratégies de conduite automatique performantes.***La valeur ajoutée de cette programmation de recherche unique au Canada et de la formation de personnel hautement qualifié (PHQ) ainsi offerte se retrouve dans : (i) la combinaison d'un fort volet expérimental sur les microalgues et des photobioréacteurs jusqu'à l'échelle pilote, (ii) le caractère particulièrement concret des projets, (iii) la formation sur une grande variété d'équipement de recherche de pointe, (iv) le contexte de formation multidisciplinaire, qui favorise le développement d'aptitudes interpersonnelles (en plus des aptitudes scientifiques très importantes et variées) favorisant la collaboration avec des professionnels d'autres disciplines (particulièrement important pour faire carrière dans le secteur des bioprocédés industriels).