Photobioproduction d'hydrogène par Rhodobacter sphaeroides CIP 60.6

Abstract

Le but de ce travail est la photobioproduction de l'hydrogène par une bactérie photofermentaire Rhodobacter sphaeroides CIP 60.6. Un photobioréacteur cylindrique parfaitement agité a été utilisé pour la production de l’hydrogène dans des conditions d'anaérobiose en présence de lumière. Un photobioréacteur tubulaire plan enroulé en spirale avec agitation par pompage a été conçu et construit pour augmenter le taux de production de l’hydrogène. Dans ces réacteurs, l'effet de l'intensité lumineuse sur les caractéristiques de croissance, le pH et la production de l’hydrogène ont été examinés. L'effet du pH, de l'agitation, de la concentration cellulaire et de la quantité des pigments ont été également étudiés. Les résultats obtenus montrent que le taux de la croissance cellulaire et de la production de l’hydrogène augmente avec l'intensité lumineuse jusqu'à saturation. L'hydrogène peut être produit durant la phase logarithmique et la phase stationnaire de la croissance. Il a été observé que l'utilisation du photobioréacteur tubulaire augmente le taux de production de l’hydrogène par Rhodobacter sphaeroides CIP 60.6 de 50 % pour les faibles intensités et de 34 % pour des hautes intensités, comparé au réacteur cylindrique parfaitement agité. Ce mémoire est organisé en six chapitres: Le premier chapitre présente les différentes sources et formes d’énergie, suivie d’une étude économique et environnementale. Le deuxième chapitre concerne l’hydrogène: vecteur énergique. Le troisième chapitre est consacré à la bioproduction de l’hydrogène. Les différents microorganismes, leurs mécanismes de production, les inconvénients rencontrés, la rentabilité, les photobioréacteurs employés seront présentés. Le quatrième chapitre décrit la taxonomie, le métabolisme et le mécanisme de photosynthèse et de production de l’hydrogène par Rhodobacter sphaeroides, une bactérie pourpre photosynthétique non sulfureuse (PNS); ainsi qu’un ensemble de travaux scientifiques réalisés pour l'amélioration de la production de l’hydrogène. Le cinquième chapitre décrit le matériel et les méthodes utilisés. Nous présentons le plan opératoire tout en discutant le choix des conditions opératoires (milieu, Température, pH et source lumineuse). Le sixième chapitre présente les résultats obtenus lors de la production photo biologique de l’hydrogène par Rhodobacter sphéroïdes CIP 60.6.