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Récemment, en réponse à une législation de plus en plus stricte, de nombreuses recherches ont été entreprises pour mettre au point des procédés biologiques de dépollution des effluents gazeux (biofiltration, biolavage), simples, peu coûteux, et particulièrement bien adaptés au traitement de grandes quantités d`airair faiblement contaminé (autour de 1 g/m3).
Une équipe de l'IRD, en collaboration avec la UAM (Mexico) et l`ICIDCA (Cuba), a ainsi conçu, à l`échelle du laboratoire, un système de biofiltration permettant d'éliminer l`éthanol (ainsi que d`éventuels autres composés organiques volatilscomposés organiques volatils en moindre quantité) émis par les distilleries, tout en utilisant la bagasse de canne à sucresucre comme support. Le procédé consiste à faire passer le gazgaz pollué à travers un milieu poreux où sont fixés des microorganismesmicroorganismes préalablement sélectionnés pour leur capacité de dégradation des composés "cibles". Actuellement, la biofiltration est utilisée avec succès à l`échelle industrielle pour éliminer les composés organiques volatils émis par des imprimeries, certaines industries alimentaires ou contrôler les mauvaises odeurs des stations d`épuration de l`eau.
Les chercheurs ont d'abord sélectionné une levure, Candida utilis capable de dégrader l'éthanol, qui constitue son unique source de carbonecarbone. Ils l'ont ensuite cultivée dans un réacteur, directement sur de la bagasse lavée, tamisée et stérilisée. La bagasse peut être utilisée comme support dans un biofiltre, car c'est un matériaumatériau solidesolide poreux qui permet une bonne circulation de l'air pollué. Les expériences montrent que la bagasse imprégnée de sels minérauxminéraux, en particulier de nitrate d`ammonium, contribue à accroître la capacité de dégradation du réacteur. Ce sel apporte en effet l'azoteazote utile à la levure pour augmenter sa biomasse et ainsi consommer plus d'éthanol. Ils ont par ailleurs déterminé les taux de concentration d'éthanol nécessaires à l'entrée du réacteur pour optimiser le fonctionnement du biofiltre. Dans des conditions adéquates, Candida utilis dégrade rapidement de grandes quantités d'éthanol. La levure est ainsi capable d`éliminer jusqu`à 250 g d`éthanol par heure et m3 de réacteur, à condition d`augmenter progressivement la charge d`éthanol et de procéder à des ajouts successifs de solution nutritive. En revanche, si le réacteur est "surchargé" en éthanol, la levure n'a plus la capacité de l'utiliser et le système se bloque
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.Efficace pour dépolluer l'air de moléculesmolécules simples comme l`éthanol, Candida utilis permet parallèlement de transformer les déchetsdéchets encombrants de l'industrie sucrière en aliments pour le bétail. En se développant grâce à l'éthanol sur la bagasse de canne à sucre, Candida utilis, naturellement riche en protéinesprotéines, enrichit la bagasse. De ce fait, ce déchet devient un aliment équilibré qui pourrait être utilisé comme fourrage. Pour l'instant, l'expérience permet d'atteindre une concentration de 5,2 % en protéines, chiffre que les chercheurs essayent encore d'améliorer. Il reste cependant à vérifier qu'il est accepté par le bétail, ce qui semble être le cas, selon les tests en cours à Cuba.
La biofiltration de l'éthanol par la levure Candida utilis doit encore être étudiée à grande échelle, puis au niveau industriel. Ensuite, ce procédé pourrait être appliqué dans des pays tropicaux qui produisent de grandes quantités de sucre ou d'alcoolalcool, comme le Brésil, Cuba, le Mexique ou l'Inde.
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La levure accomplit une oxydationoxydation incomplète de l'éthanol. Elle le transforme en acetaldehyde puis en acideacide acétique.
par IRD
le 7 juin 2002
