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Chapitre I
Généralités
températures élevées, une élimination indirecte du NH4
+ des eaux usées par les microalgues
peut se produire par le biais de sa conversion en NH3 gazeux et de sa volatilisation consécutive
dans l'eau. Cependant, il faut noter que ce phénomène n'est pas souhaitable car le NH3 est un
précurseur du N2O, un gaz à effet de serre.
Dans les eaux usées, le phosphore peut exister sous forme de composés organiques ou
inorganiques. Cependant, la principale source de phosphore pour les microalgues est le
phosphate inorganique, présent sous la forme de H2PO4
-
, HPO4
2- ou PO4
3.Ces composés sont
transférés à travers la membrane cellulaire par transport actif à l'aide de transporteurs de
phosphore inorganique. Une fois à l'intérieur de la cellule, ils peuvent être utilisés directement
pour synthétiser des acides nucléiques, des phospholipides et de l'adénosine triphosphate (ATP)
par phosphorylation. En outre, en présence de lumière, les phosphates peuvent être convertis en
polyphosphatesacido-solubles dans une réaction catalysée par le polyphosphate kinase et
utilisés pour la synthèse de l'acide désoxyribonucléique (ADN) et des protéines. Lorsque le
phosphore est en excès, certaines microalgues peuvent également convertir les phosphates en
polyphosphates insolubles dans les acides et les stocker sous forme de granules à l'intérieur de
la vacuole. Ce processus peut se produire lorsque les microalgues sont dépourvues de phosphore
puis réalimentées (absorption de famine) ou, lorsqu'elles sont exposées à un excès de phosphore
(absorption de luxe), lorsqu'elles consomment plus que ce qui est nécessaire à leur croissance.
Au contraire, dans des conditions de faible disponibilité de phosphore inorganique, certaines
microalgues possèdent des phosphatases qui consomment le phosphore organique externe
présent dans les composés, tels que les esters de phosphate, afin de soutenir les processus
cellulaires essentiels (Amaro et al, 2023).
I.2.5. Enjeux liés au développement des systèmes de microalgues pour le
traitement des eaux usées
La bioremédiation des eaux usées à base de microalgues a plusieurs objectifs : le traitement des
eaux usées en vue d'un traitement environnemental sans risque et la récupération des nutriments
sous forme de biomasse, rétablissant ainsi les principes de l'économie circulaire par le biais de
la valorisation des déchets. Les développements technologiques permettent d'envisager
l'intégration de la culture de microalgues dans les stations d'épuration des eaux usées. Des
déductions optimistes ont suggéré que la culture de microalgues sur site avec des ressources
provenant des eaux usées et aucun intrant extérieur, suivie de la production de bioélectricité par
digestion anaérobie, peut améliorer de manière significative le bilan énergétique des stations
d'épuration. Les principales préoccupations environnementales concernaient l'élimination de
Chapitre I
Généralités
températures élevées, une élimination indirecte du NH4
+ des eaux usées par les microalgues
peut se produire par le biais de sa conversion en NH3 gazeux et de sa volatilisation consécutive
dans l'eau. Cependant, il faut noter que ce phénomène n'est pas souhaitable car le NH3 est un
précurseur du N2O, un gaz à effet de serre.
Dans les eaux usées, le phosphore peut exister sous forme de composés organiques ou
inorganiques. Cependant, la principale source de phosphore pour les microalgues est le
phosphate inorganique, présent sous la forme de H2PO4
-
, HPO4
2- ou PO4
3.Ces composés sont
transférés à travers la membrane cellulaire par transport actif à l'aide de transporteurs de
phosphore inorganique. Une fois à l'intérieur de la cellule, ils peuvent être utilisés directement
pour synthétiser des acides nucléiques, des phospholipides et de l'adénosine triphosphate (ATP)
par phosphorylation. En outre, en présence de lumière, les phosphates peuvent être convertis en
polyphosphatesacido-solubles dans une réaction catalysée par le polyphosphate kinase et
utilisés pour la synthèse de l'acide désoxyribonucléique (ADN) et des protéines. Lorsque le
phosphore est en excès, certaines microalgues peuvent également convertir les phosphates en
polyphosphates insolubles dans les acides et les stocker sous forme de granules à l'intérieur de
la vacuole. Ce processus peut se produire lorsque les microalgues sont dépourvues de phosphore
puis réalimentées (absorption de famine) ou, lorsqu'elles sont exposées à un excès de phosphore
(absorption de luxe), lorsqu'elles consomment plus que ce qui est nécessaire à leur croissance.
Au contraire, dans des conditions de faible disponibilité de phosphore inorganique, certaines
microalgues possèdent des phosphatases qui consomment le phosphore organique externe
présent dans les composés, tels que les esters de phosphate, afin de soutenir les processus
cellulaires essentiels (Amaro et al, 2023).
I.2.5. Enjeux liés au développement des systèmes de microalgues pour le
traitement des eaux usées
La bioremédiation des eaux usées à base de microalgues a plusieurs objectifs : le traitement des
eaux usées en vue d'un traitement environnemental sans risque et la récupération des nutriments
sous forme de biomasse, rétablissant ainsi les principes de l'économie circulaire par le biais de
la valorisation des déchets. Les développements technologiques permettent d'envisager
l'intégration de la culture de microalgues dans les stations d'épuration des eaux usées. Des
déductions optimistes ont suggéré que la culture de microalgues sur site avec des ressources
provenant des eaux usées et aucun intrant extérieur, suivie de la production de bioélectricité par
digestion anaérobie, peut améliorer de manière significative le bilan énergétique des stations
d'épuration. Les principales préoccupations environnementales concernaient l'élimination de