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Expérimentation des procédés en environnement clos et applications

Expérimentation des procédés en environnement clos et applications . AEV BIOTECH Christophe Tiliacos. SOMMAIRE. AEV BIOTECH Introduction Importance de la lumière Importance de l’hydrodynamique Autres paramètres importants Les différents modes de culture

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Expérimentation des procédés en environnement clos et applications

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Presentation Transcript

  1. Expérimentation des procédés en environnement clos et applications AEV BIOTECH Christophe Tiliacos

  2. SOMMAIRE • AEV BIOTECH • Introduction • Importance de la lumière • Importance de l’hydrodynamique • Autres paramètres importants • Les différents modes de culture • Technologies des photobioréacteurs • Applications • Contre exemple • Conclusion

  3. AEV BIOTECH PRODUCTION PRESTATION DE SERVICES SARL née en août 2008, 3 personnes • Micro-algues • Extraits végétaux • Substances naturelles isolées • Cellule de R&D externalisée • Valorisation moléculaire de biomasses naturelles

  4. INTRODUCTION • Environnement clos = Photobioréacteur • Photobioréacteur (PBR) : enceinte confinée dans laquelle des micro-organismes photosynthétiques comme les micro-algues sont cultivés sous conditions « contrôlées » à l’aide des substrats nécessaires à leur croissance, de CO2 et d’énergie lumineuse.

  5. Importance de la lumière • Irradiance = f (densité cellulaire) • Si hétérogénéité de l’irradiance Cinétiques locales : • Photoinhibition en surface • Photolimitation en profondeur par « auto-ombrage »

  6. Importance de l’hydrodynamique Agitation  bonne homogénéité des cultures • Injection de gaz (air, CO2) • Pompes • Mobiles d’agitation (hélices, turbines) • Favorise l’accès à la lumière et aux nutriments • Facilite les transferts liquide-liquide et gaz-liquide • Diminue l’encrassement (biofilm, fooling) • Dommages cellulaires (cisaillement dans les pompes)

  7. Autres paramètres importants • pH • CO2, O2 • Salinité • Température • Composition du milieu de culture • Compacité du PBR • Régulation et automatisme • Facilité d’entretien (nettoyage en place) • Prix d’achat, de fonctionnement et d’entretien • Organisme vivant !!!

  8. Les différents modes de culture • Discontinu (batch) • Semi-continu (feed batch) • Continu (chemostat ou turbidostat)

  9. Technologies de PBR Plats • Grands volumes (connexion par pompes) • Éclairage externe naturel ou artificiel • E = 15 cm / S = 1 m2

  10. Technologies de PBR Colonne ou « Scobalite » • Grands volumes (connexion par pompes) • Éclairage externe naturel ou artificiel • H : 2 m / Ø : 50 cm

  11. Technologies de PBR Annulaires • Volumes restreint (espace annulaire) • Géométrie complexe • Bien adapté à la culture en continu • Éclairage interne artificiel

  12. Technologies de PBR Tubulaires • Grands volumes (nombre important de tubes en série) • Éclairage externe naturel ou artificiel • Bonne pénétration de la lumière • Problème d’évacuation d’O2 et d’encrassement

  13. Applications • Petites quantités à forte valeur ajoutée : • Cosmétiques (lipides, pigments, polysaccharides …) • Pharmaceutique (métabolites secondaires, toxines …) • Cultures axéniques • Culture d’espèces « fragiles » • Compacité, mobilité  remédiation, dépollution …

  14. Contre exemple

  15. Conclusion • Conception d’un PBR  intégration de nombreuses contraintes techniques et économiques • Pas de PBR standards sur le marché (fabrication sur mesure) • Le PBR idéal n’existe pas  Design dépendant de la souche et des impératifs de l’utilisateur.

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