SUNOLEO : Une innovation dans la culture des microalgues pour valoriser les émissions de CO2 des industriels !

SUNOLEO

Startup · Environnement · Cleantech
Pertuis (84)

Une innovation dans la culture des microalgues pour valoriser les émissions de CO2 des industriels !

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Les microalgues : une réponse à l’épuisement des ressources naturelles

L’utilisation des céréales agricoles comme source de remplacement des ressources fossiles risquerait rapidement de monopoliser trop de sols cultivables, au détriment de la culture pour les usages alimentaires.

Face à ce défi, l’espoir suscité par les microalgues se justifie par leur haut potentiel de rendement à l'hectare : elles se dupliquent quotidiennement. L'impact foncier est 5 à 20 fois plus faible en comparaison des plantes agricoles classiques. La culture peut par ailleurs être implantée sur des terres pauvres, arides ou semi-arides, impropre à l'agriculture, ou encore sur des sites désaffectés.

Le secteur industriel a particulièrement effectué des recherches sur les microalgues, car ces dernières peuvent générer une valorisation importante de leurs effluents.

Bien que microscopiques, ces organismes vivants ont des qualités naturelles qui en font des usines potentielles très efficaces pour la fixation du CO2 (limitation de l’effet de serre) et la production de matières premières végétales susceptibles d’être utilisés pour l’alimentation animale (aquaculture, additifs) et humaine (nutraceutique), la cosmétique (antioxydants), en passant par la chimie verte (colorants, solvants), jusqu’au biocarburant de 3ème génération.

 

Un dispositif inédit de culture de microalgues

Un photobioréacteur (PBR) a pour fonction de réunir les conditions nécessaires à la bonne croissance des microalgues. Comme toute plante végétale, celles-ci ont besoin de lumière, de dioxyde de carbone (CO2), d’eau et de nutriments pour croître au moyen de la photosynthèse.

 

 

Le système proposé par SunOleo, comprend un bassin de plusieurs mètres de profondeur, contenant le milieu de culture de microalgues. Pour distribuer la lumière incidente du soleil, des optiques « puits de lumière » transparentes sont immergées dans le milieu de culture en étant remplies d'eau claire. En partie haute, ces optiques tubulaires en film plastique piègent également de l'air pour flotter dans la culture. Elles supportent ainsi une bâche de recouvrement coiffant le bassin, permettant d'obtenir une enceinte de production close :

 

 

Suivant le dimensionnement (<300m² au sol), le bassin est une cuve circulaire hors-sol dont les parois sont isolées. A plus grande échelle (>300m² au sol), le bassin est une retenue collinaire dont les parois en terre sont étanchées par une géomembrane plastique.

En 2018 et 2019, des tests de culture dans le prototype Labo-L200 puis dans la première unité Pilote-L5000 de volume effectif 5m3 avec de la spiruline puis de la chlorelle ont été effectués. Une comparaison a été établie avec différents outils de culture dont le système de type raceway (le plus répandu actuellement), sorte de bassin peu profond (10 à 30 cm de profondeur).

L’augmentation de rendement au m² au sol est validée au stade maquette, prototype et pilote.

Le démonstrateur permettra encore de gagner en rendements, comme le confirme la modélisation informatique réalisée par un cabinet d’étude spécialisée en photonique.

Une partie des essais ont été réalisés avec le CEA de Cadarache, à la Cité des Energies. Ce centre de recherche a une expertise reconnue sur toute la chaîne de valeur microalgues :

 

Photobioréacteur de laboratoire L200 installé CEA Cadarache         

 

Photobioréacteur pilote L5000 de volume de culture 5m3

 

Le modèle économique de SunOleo

SunOleo est un équipementier, dont l’activité comprend l’installation de l’outil de production clé en main auprès des entreprises, la maintenance du site avec la vente récurrente de consommables, de l’accompagnement R&D client, de la location et la formation de personnel.

Les PBRs SunOleo sont implantés chez le client industriel à proximité de l’usine émettrice de CO2. Les fumées en sortie de cheminée d’usine sont captées puis acheminées par un pipeline à un système de pré-traitement et de stockage tampon. Le CO2 et ensuite injecté dans le milieu de culture de microalgues à l’aide de diffuseurs, afin de servir à la photosynthèse pour leur croissance.

La matière première produite par les clients peut être directement commercialisée ou être transformée en interne pour des marchés existants (alimentaire, bioplastiques, chimie verte).

Par exemple, un site sur 1 hectare produisant de la spiruline valorisée en B2B à 20€/kg et générant un CA de 2000 K€, est amorti en moins de 2 ans pour le client.

Autre exemple, un site de 4 hectares produisant de la nannochloropsis valorisée à 4€/kg en moyenne par bioraffinage (transformée en différents produits à plus ou moins hautes valeurs ajoutées) et générant un CA de 3200 K€, est amorti en un peu plus de 3 ans pour le client.

Opportunités :

  • 98% des émissions mondiales de CO2 des fumées industrielles et 90% des effluents industriels type chaleur fatale ou eaux chaudes sont à valoriser ;
  • Le prix à la tonne des droits d’émissions de CO2 est passé à 30€ en 2020, soit un triplement de sa valeur depuis 2018 en Europe. La réglementation sera très contraignante dans les années à venir (prévision de 500€/T CO2 en 2030 ; 1000€/T CO2 en 2050) ;
  • Une demande croissante du consommateur pour les produits biosourcés.

Le marché visé est donc principalement celui des industriels émetteurs d’effluents (CO2 des fumées d’usines, chaleurs fatales perdues lors de process industriel, eaux usées).

32 MdT de CO2 sont émis chaque année dans le monde. Le marché mondial de la valorisation du CO2 estimé à 1000 Md€ en 2030, représentant 10% de la consommation des émissions globales de CO2.

Les secteurs les plus émetteurs de CO2 sont ceux de la cimenterie, sidérurgie, raffinerie, pétrochimie, centrales thermiques, papier, verre, les secteurs de la transformation agroalimentaire, et les centres d'incinération des déchets. Soit 70 à 80% du total des émissions de CO2 de l’industrie en Europe.  

Environ 12 000 installations de l’Union Européenne sont concernées, dont 1126 en France et 52 en région PACA. 146 entreprises en France émettent plus de 100 000T de CO2, dont 30 sont situées en région PACA.

 SunOleo collabore depuis 2018 avec les industriels TOTAL et NORSKE SKOG.

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Une levée de fonds de 1,2 M€ en 2020

Suite à la preuve de concept réalisée en phase pilote en 2019, la société a besoin de lever de fonds pour financer du BFR et l’installation d’un démonstrateur industriel sur 3000m² (6 PBR de 500m²) au sein de la plateforme Innovex du port de Marseille sur la ZIP de Fos sur Mer, et dans le cadre de l’AMI Provence Industry’Nov.

 

 

Nos clients pourront ainsi venir visiter le dispositif (le photobioréacteur) en fonctionnement avant d’investir. SunOleo commercialisera également la production récoltée dans ce démonstrateur afin de compléter son CA.

Les besoins de financement de SunOleo s’élèvent au total à 3,43 M€ sur 2 ans avant que ne soit atteint le seuil de rentabilité. Compte-tenu de la mobilisation des aides publiques (1,2 M€ en subventions et avances remboursables) et des ressources propres en chiffre d’affaires (1,65 M€ sur 2 ans), les besoins en capitaux pourront être ramenés à 1,2 M€ en 2020.

 

Plan d’action commerciale

En 2020 – CA attendu : 200K€

SunOleo commercialise le PBR laboratoire L200 et le PBR pilote de 5 m3. Les clients visés sont les laboratoires et plateformes technologiques (CEA, Ifremer, CNRS) en France et en UE (Allemagne, Pays-Bas…). Cette stratégie vise à démontrer les performances de nos PBRs auprès des acteurs académiques, futurs prescripteurs de nos solutions et en lien avec les acteurs industriels pour des applications concrètes.

Des ventes sont prévues également avec les centres de recherches des grands groupes (TOTAL, Engie, Air liquide…).

Des industriels sont intéressés par l’acquisition directe du PBR dès sa taille pilote afin de caractériser les premières productions faites sur leur site. C’est le cas du papetier industriel Norske Skog Golbey, qui acquiert cet année le Pilote-L5000, puis le Demo-M60 en 2021.

 

En 2021 – CA visé : 1450K€

Le CA sera réalisé principalement par la vente de PBRs Demo-M60 de 60m3 utile (4 ventes à 300 K€, soit 85% du CA). SunOleo sous-traite la fabrication de la cuve, optiques et le recouvrement du PBR. La société achète les fournitures et assemble l’équipement dans ses locaux. SunOleo se charge de mettre en œuvre l’unité chez le client.

La formation du personnel est assurée par SunOleo, le coût de la formation est de 3000€ par opérateur.

Les premiers consommables (optiques neuves) seront commercialisés, en maintenance des équipements vendus l’année précédente.

L’activité de location ainsi que les études clients sur PBR Labo-L200, Pilote-L5000 et Demo-M60 compléterons l’activité de SunOleo, générant un CA de 50K€.

 

En 2022 – CA visé de 4,59 M€

Le CA sera principalement réalisé par la vente d’équipements avec un CA de 3,65 M€. Il intégrera la commercialisation de site de production industrielle avec la vente de 2 premières unités de 3000 m² (prix de l'installation 1483 K€ comprenant 6 photobioréacteurs de 500m², le système de récolte, les ensemmenceurs, les engins de manutention, équipement de lavage, un hangar et atelier et un local de stockage).

SunOleo assure à présent la production de ses optiques plastiques pour mieux maîtriser la conception et les coûts de fabrication. La fabrication des cuves et des bassins (retenues collinaires) est sous-traitée. SunOleo assemble préalablement diverses fournitures dans ses ateliers (rampes d’optiques, coffrets électriques, assemblages de circuits...).

SunOleo a été récemment labellisé le 06 avril 2020 par la fondation Solar Impulse de Bertrand Picard - 1000 solutions pour la planète.

 

 

SunOleo a reçu un prix aux Trophées de l'innovation du Club Rotary, un concours auquel participaient 127 participants sur 5 départements.

 


“ Parcequ’il est urgent de capturer le CO2, SunOleo offre la première technologie rentable de culture de microalgues générant une ressource végétale abondante et durable, en favorisant un procédé naturel : la photosynthèse. ”



L'équipe

Frédéric Barbarin est président-fondateur de SunOleo, et l'inventeur du dispositif de culture présenté. Il a en charge la gestion administrative et financière de l’entreprise, et apporte ses compétences en ingénierie industriel.

Dr. Ivan Feurgard est le responsable scientifique chez SunOleo. Il a un diplôme d'ingénieur agronome et bio-procédés, et un doctorat en Génie civil appliqué à l'environnement. Il a précédemment travaillé dans les traitement des eaux par les microalgues.

Léa Maggiore termine son master 2 en génie de bioprocédés sur les microalgues, et intègre SunOleo pour 6 mois. Elle a eu l'occasion d'effectuer un premier stage sur la culture de spiruline en Australie.

Pascal Faucon s'occupe du développement de la société, et a de l'expérience dans le monde du financement, du rachat et de la transmission d'entreprises.


Frédéric BARBARIN

Président

CV · Linked 

Ivan FEURGARD

Responsable R&D

CV · Linked 

Léa MAGGIORE

Ingénieure Bioprocédés

CV · Linked 


Et retrouvez SUNOLEO sur :
Site Web sur societe.com  


Identité

  • SUNOLEO (SASU)
  • Entreprise créée en 2016 à PERTUIS (84120)
  • Immatriculation : 823 000 666 RCS AVIGNON
  • Métier : SunOleo développe et installe des équipements innovants de culture de microalgues en bassin profond (photobioréacteur). Le dispositif breveté a été spécialement imaginé pour la production à fort volume sur de faibles surfaces foncières, et est d’une conception simple afin de baisser les coûts d’investissement et d’exploitation. La nouvelle ressource de biomasse produite est destinée au besoin croissant des marchés à forts volumes tels que la nutrition animale (protéines végétales), les bioplastiques, biomatériaux, biocarburants, tensioactifs, colorants, solvants, etc. La technologie est proposée aux industriels émetteurs de gaz à effets de serres (cimenteries, centrales thermiques, pétrochimie, industrie agroalimentaire) pour la capture et la valorisation du CO2 par photosynthèse.

Reconnaissances

  • Prix Smart Agri Food en 2018 (par le Groupe InVivo)
  • Prix aux Trophées de l’innovation du club Rotary en Région Sud (2019)
  • Lauréat des start’ups innovantes en 2019 (par le Groupe TOTAL)
  • Membre de l'Alliance Mondiale Solar Impulse en 2020

Partenariats

  • Au niveau institutionnel, avec la Cité des Energies du CEA de Cadarache
  • BPI-France
  • Incubateur Impulse de Marseille
  • Pépinière d’entreprises du Pays d’Aix
  • Région Sud
  • Pôle de compétitivité Terralia
  • IAR

Répartition actuelle du capital de
SUNOLEO


Données financières prévisionnelles (en K€)

CA EBE RN


Taille de l'équipe prévisionnelle

Usages des fonds

  • La société a besoin de lever des fonds pour financer du BFR et installer le démonstrateur industriel sur 3000m². Nos clients pourront ainsi venir visiter le dispositif (le photobioréacteur) en fonctionnement avant d’investir.
  • SunOleo commercialisera également la production récoltée dans ce démonstrateur afin de compléter son CA.
  • En 2021, SunOleo prévoit également la construction d’un site de production de ses optiques plastiques.

Étapes de développement

  • Après avoir validé avec succès ses prototypes à l’échelle laboratoire en 2018 puis à échelle pilote en 2019, SunOleo poursuit son développement en industrialisant son système de photobioréacteur avec un démonstrateur pré-industriel de 60 m3 cette année. Cette étape de scale-up est fondamentale pour appréhender les problématiques industrielles liées au procédé et à son automatisation. Nous pourrons ainsi mieux garantir à nos clients un outil de production performant et maîtrisé.
  • Les phases d’industrialisation en 2020 et 2021 se feront dans le cadre de l’appel à manifestation d’intérêt AMI Provence Industry‘Nov. L’implantation du démonstrateur industriel comprenant 6 bassins sur 3000 m2 de terrain est prévue sur la plateforme Innovex du Grand Port Maritime de Marseille. Pour cette installation, l'objectif principal sera d'atteindre une production de 40T/ha de matière première végétale à un prix de revient inférieur à 6€/Kg.

Stratégie de sortie envisageable

  • Rachat par les fondateurs ou par l’entrée d’un industriel en minorité.
    (Ne garantit pas la liquidité de l'investissement)


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