ANNEXES
SOMMAIRE
A1) Influence de différents facteurs sur
la croissance
A2) Mesure de la concentration en
spiruline
A3)
Mesure de la salinité
A4)
Mesure du pH
A5)
Mesure de l'alcalinité
A6)
Tests de qualité faciles à réaliser
A7)
Absorption du CO2 atmosphérique
A8)
Interaction Photosynthèse/Absorption du CO2
A9)
Productivité en fonction de l'ombrage
A10)
Consommation d'eau en fonction de l'ombrage
A11)
Correspondance entre pH et rapport
CO2/base
A12) Mélanges de carbonate et de bicarbonate
A13)
Neutralisation de l'eau de cendre
A14) Composition de divers produits
A15)
Matériel de laboratoire utile
A16)
Produits chimiques
A17)
Normes de la spiruline
A18)
Limites de concentrations dans le milieu de culture
A19)
Composition élémentaire de la spiruline
A20) Composition nutritionnelle de la spiruline
A21) Eléments de prix de revient et
fournisseurs
A22)
Pour comparer les spirulines à d'autres algues
A23) Spirulines vues au microscope
A24)
Pour ceux qui ont de l'électricité [voir suite (A25…) plus bas]
A25) Hivernage
A26) Formules d'Oligo-éléments
A27) Modèles de Séchoirs
A28) Projet semi-artisanal de 5 kg/jour
A29) Check list pour démarrage de spiruline
A30) Spiruline
humanitaire dans les PVD (par P. Ancel, mai 2004)
A31) Adoucissement
de l'eau
1) Influence de la température, de la lumière,
de l'alcalinité, de la salinité et du pH sur la
photosynthèse de la spiruline
On peut admettre que la vitesse maximum de
photosynthèse, dans un bassin bien agité, et dans les meilleures conditions de température,
lumière, alcalinité, salinité et pH, est voisine de 1,8 g/heure/m² de bassin.
Cette vitesse peut d'ailleurs varier en fonction de la
souche de spiruline et de la présence de catalyseurs.
Dans les programmes de simulation donnés dans CALCUL.htm, on fait l'hypothèse que la
fonction photosynthèse est directement proportionnelle à des fonctions de la
température, de l'éclairement, de la salinité, du pH et du degré d'agitation :
Vitesse de photosynthèse = k x f(T) x f(klux) x
f(salinité) x f(pH) x f(agitation)
Cette hypothèse n'a pas de vraie base scientifique, mais
elle facilite les calculs et elle ne donne pas de si mauvais résultats.
Voici quelques exemples de ces fonctions, qui sont
largement inspirées de la thèse de Zarrouk (en tenant aussi compte de résultats
expérimentaux) :
:
Vitesse photosynthèse de la spiruline
en fonction de l'éclairement d'après la thèse de Zarrouk, Fig. 3 BIBLIOGRAPHIE.htm - Zarrouk
Vitesse de photosynthèse de la spiruline en fonction du
pH d'après la thèse de Zarrouk, Fig. 20
Vitesse de photosynthèse de la spiruline en fonction de
la température de la culture d'après la thèse de Zarrouk, Fig 19.
Vitesse de photosynthèse de la spiruline en fonction de
la salinité du milieu d'après la thèse de Zarrouk, Tableau IV
Vitesse de photosynthèse en fonction
de l'agitation (fonction plus ou moins imaginaire, dans laquelle intervient
aussi le pH, valable pour systèmes d’agitation habituels jusqu’à la
vitesse de 30 cm/s; il est possible qu’avec des systèmes perfectionnés l’on
puisse majorer nettement la vitesse de photosynthèse, mais nous n’en avons pas
encore l’expérience : au delà de 30 cm/s la fonction est prévue pour tenir
compte de cet effet, mais sans aucune base expérimentale quantifiée)
A2) Mesure de la concentration en
spirulines
Le "disque de Secchi" (instrument constitué
d'une baguette de 30 cm de long, graduée en centimètres, portant à son
extrémité inférieure un disque blanc) permet une mesure approximative, assez
subjective, qui dépend du sujet, de l'éclairage, de l'angle, de la dimension du
disque et de la turbidité du milieu de culture ("turbidité" = trouble
+ coloration) et pour une large part de la morphologie des filaments de
spiruline, laquelle dépend en partie de la salinité du milieu. Les données
ci-dessous ont été établies pour des salinités voisines de 12 g/litre.
Avant de mesurer, agiter pour homogénéiser, puis laisser
décanter les boues quelques minutes. On note la profondeur, en centimètres, où
il devient juste impossible de distinguer le disque.
Chacun devrait
déterminer sa propre corrélation profondeur-concentration-turbidité, dans des
conditions standard : filtrer un volume connu sur papier filtre (préalablement
séché à l'étuve et pesé), presser délicatement et sécher à l'étuve, puis peser.
Les deux tableaux ci-dessous ont été établis par l'auteur avec un disque blanc
de 3 cm de diamètre sous un éclairage de 4000 lux (ombre pas trop sombre).
La turbidité est mesurée sur filtrat sans spiruline, avec un disque noir (cf A6.1.2 Turbidité).
SECCHI POUR SOUCHE SPIRALEE
·
Turbidité
nulle (>30 cm)
1,0 cm = 1,05 g/l
1,5
cm = 0,75
2,0
cm = 0,55
2,5
cm = 0,43
3,0
cm = 0,34
4,0
cm = 0,24
5,0
cm = 0,19
8,0
cm = 0,10
·
Turbidité
12 cm
2,0
cm = 0,5 g/l
3,0
cm = 0,3
4,0
cm = 0,21
5,0
cm = 0,16
·
Turbidité
= 6 cm
1,0
cm = 0,75 g/l
2,0
cm = 0,35
3,0
cm = 0,19
4,0
cm = 0,10
5,0
cm = 0,05
SECCHI POUR SOUCHE ONDULEE
·
Turbidité
nulle (>30 cm)
1,0 cm = 1,0 g/l
1,5
cm = 0,55
2,0
cm = 0,40
3,0
cm = 0,24
4,0
cm = 0,16
5,0
cm = 0,11
8,0
cm = 0,06
·
Turbidité
= 6 cm
1,0
cm = 0,85 g/l
1,5
cm = 0,50
2,0
cm = 0,35
3,0
cm = 0,20
4,0
cm = 0,10
5,0
cm = 0,05
·
Turbidité
= 4 cm
1,0
cm = 0,70 g/l
1,5
cm = 0,36
2,0
cm = 0,20
2,5
cm = 0,11
3,0
cm = 0,06
N.B. 1) Jacques Falquet, d'Antenna Technologie, a mis au
point un "Secchi électronique" dont la réponse est indépendante de la
lumière et de l'opérateur, mais pas des autres facteurs.
2) L'utilisation
d'un instrument pour mesurer la concentration en spiruline devient en général
inutile lorsque l'opérateur a acquis suffisamment d'expérience. Il sait juger
la concentration d'après l'apparence de la culture.
3)
La concentration en spiruline peut aussi se mesurer au spectrophotomètre à la
longueur d'onde de 560 nm comme l'a fait Zarrouk dans sa thèse : il avait
trouvé que 1 unité de densité optique correspond à 0,7 g de spiruline par
litre.
A3) Mesure de la salinité du milieu de culture avec un densimètre
On
admet que la présence de spirulines dans un milieu de culture ne modifie pas sa
densité.
On
utilise un densimètre pour densités supérieures à 1 (comme ceux vendus dans les
boutiques d'aquariophilie ou pour mesurer la densité des urines). La lecture se
fait au niveau inférieur du ménisque. Attendre que les microbulles d'air soient
éliminées avant de faire la lecture.
La
densité DT à la température T °C et la densité D20 à 20°C sont reliées par la
formule:
D20 = DT + 0,325 x (T - 20), g/l
La
salinité SAL et D20 sont reliées par les formules approchées suivantes pour
milieu de culture à base de sels de cendres ou de bicarbonate de sodium :
si D20 est supérieure à 1007,6 :
SAL = 1,250 x (D20 - 1007,6) + 10,
g/litre
ou sinon par:
SAL = 1,041 x (D20 - 998), g/litre
Un petit programme SALINITE.EXE (cf CALCUL.htm
- notice) permet de calculer facilement la salinité à partir de la
température du milieu et de sa densité mesurée à cette température. Il permet
de faire la même opération sur des solutions de NaCl et de carbonate de sodium.
N.B. Il existe d'autres instruments, plus modernes, pour
mesurer la salinité : le conductivimètre et le réfractomètre.
A4) Mesure du pH d'un milieu de culture
Seul un pHmètre de bonne qualité et bien étalonné permet
de suivre l'évolution fine du pH d'une culture et de régler éventuellement la
marche de la culture tout près du pH maximum autorisé de 11,2.
Le pH varie avec la température. Certains pH-mètres
possèdent une correction automatique de température. Le pH mesuré à T°C doit
être majoré de 0,00625 x (T - 25) pour
obtenir la valeur à la température standard de 25°C.
Certains pH-mètres sont équipés d'une échelle en
milliVolts plus robuste que l'échelle en pH. Elle permet de calculer le pH à
partir de l'indication en mV par la formule théorique:
pH
à T°C = (K1 - mV) x K2 /(273 + T)
où K1 et K2 sont deux constantes dépendant de
l'électrode (électrode de verre) qu'on détermine par étalonnage à partir de
solutions étalons de pH. Cette formule peut s'écrire, pour T = 25°C:
pH = A - mV/B
où A est le pH pour 0 mV et B est la pente en mV/ unité
de pH. Des valeurs usuelles sont par exemple A = 7 et B = 50. La valeur des mV
mesurés ne dépend pratiquement pas de la température, ce qui est heureux car
cela dispense de faire une correction de température: il suffit d'appliquer la
formule à la température de référence.
Pour prolonger la durée de vie d'un pH-mètre, le conserver à l'abri de l'humidité. Pour prolonger
la durée de vie de son électrode, maintenir l'extrêmité sensible de l'électrode
dans une solution saturée de chlorure de potassium dans l'eau distillée, à
température supérieure à 15°C, et la rincer soigneusement avant et après les
mesures, à l'eau propre et si possible distillée. Si des moisissures
s'installent dans la solution de KCl, mieux vaut la renouveler.
La fragilité, la durée de vie limitée des électrodes, et
leur coût élevé, rendent difficile l'utilisation d'un pH-mètre professionnel
dans beaucoup de situations. Un pH-mètre bon marché, type "stylo",
réétalonné fréquemment, peut rendre service, mais sa durée de vie risque d'être
courte. Les papiers pH ne sont pas assez précis.
Les solutions étalons de pH vendues dans le commerce
sont coûteuses, mais il est possible de les économiser en utilisant les
solutions étalons approximatifs suivants (conserver celles à pH moyens à l'abri
de la lumière pour éviter que des algues s'y développent spontanément) dont les
pH indiqués correspondent à 25°C:
- acide chlorhydrique N (36,5 g/l): pH 0,1; N/10: pH 1 ;
N/100: pH 2
- jus de citron: pH
2,3
- vinaigre "à 6 degrés" (6% d'acide acétique,
densité 1,01): pH 2,8
- solution aqueuse à 5,8 g/l de phosphate
monoammonique: pH 4
- jus de tomate:
pH 4
- solution aqueuse à 5,8 g/l de phosphate monoammonique
+ 11 g/l de bicarbonate de sodium: pH 7
- bicarbonate de sodium N/10 (8,4 g/l): pH 8,3
- solution aqueuse à 5,3 g/l de carbonate de sodium +
4,2 g/l de bicarbonate de sodium (ou 1,4 g/l de soude + 5,46 g/l de
bicarbonate) à l'équilibre avec l'atmosphère (conserver en contact avec
l'atmosphère extérieure, ne pas boucher le récipient, rajouter de l'eau pour
compenser l'évaporation): pH 9,8
(varie un peu selon teneur de l'air en CO2 et l'altitude)
- carbonate de sodium N/10 (10,6 g/l): pH 11,6
- soude N/100: pH 12; N/10: pH 13; N (40 g/l): pH 14
N.B. Avec de l'expérience il est possible de se passer
de pH-mètre pour conduire une culture de spiruline, surtout si l'on cultive
sous ombrage ou avec addition de bicarbonate ou de sucre.
A5) Mesure de l'alcalinité
(alcalimétrie)
On neutralise progressivement un échantillon du milieu
de culture ou de l'eau de cendre à étudier par un acide fort de normalité connue
(par exemple 100 ml d'acide chlorhydrique concentré + 900 ml d'eau
déminéralisée donne de l'acide "N", c'est-à-dire à une
molécule-gramme/litre) jusqu'à pH = 4. Soit V le volume d'échantillon et V' le
volume d'acide N utilisé. L'alcalinité est égale à V'/V, moles/litre. N.B.: la
chute du pH est très brusque en dessous de 4. Si le titre de l'acide n'est pas
exactement N, corriger V' proportionnellement.
Exemple: alcalimétrie sur 200 ml d'eau de cendre
partiellement carbonatée:
Sur ce graphique, à pH 4 on lit V' = 96 d'où alcalinité
totale 96/200 = 0,48 N (soit 0,48 mole de base/litre). A pH 12 on lit V' = 33
d'où potasse libre 33/200 = 0,165 N.
A pH 8 on lit V' = 62 d'où carbonate de potasse = (62 -
33)/200 = 0,145 mole/l.
L'inflexion à pH 8 correspond à la transition
carbonate/bicarbonate (ici il n'y avait pas de bicarbonate dans l'échantillon,
celui qu'on dose provient de l'acidification du carbonate). Ce qu'on appelle
couramment "alcalinité" ou "basicité" correspond à l'alcalinité
totale mesurée à pH 4.
N.B. Si l'on n'a
pas de ph-mètre, on peut utiliser un indicateur coloré virant autour de pH = 4,
comme le méthylorange (10 gouttes de solution aqueuse à 1 % pour 100 ml d'échantillon à étudier) qui
vire de l'orange au rouge, ou le papier au "rouge Congo".
Attention: L'acide chlorhydrique "concentré" vendu dans
certains pays n'est qu'à 20% d'HCl.
A6) Tests de qualité faciles à réaliser
A6.1) Test sur cultures
A6.1.1) Test de filtrabilité
Pour caractériser la vitesse de filtration, un test standard
a été établi. Mesurer 400 g de culture à tester et la verser en 5 secondes dans
un filtre à café garni d'un papier-filtre type "Grand Jury" N° 4 ou
équivalent. Noter le poids filtré en une minute après la fin du versement. Un
poids supérieur à 250 g correspond à une filtration facile. Ne pas négliger
l'effet de la température ni de la nature du papier sur ce test. Il est
recommandé d'établir sa propre échelle de valeurs avec le type de papier
disponible. Il est intéressant de refaire le test sur le filtrat obtenu, ce qui
donne une indication sur la part de résistance à la filtration due à la
biomasse et celle due aux impuretés du milieu. Dans le cas de milieux très peu
sales, il faut affiner la comparaison, en prenant du milieu neuf comme référence,
et en comparant avec le poids de milieu neuf filtré (il reste environ 10 g de
liquide dans le papier filtre et les récipients de mesures, donc le meilleur
résultat possible est 390 g).
A6.1.2) Mesure de la turbidité du
milieu de culture
Elle se fait à l'ombre sur le filtrat
obtenu lors du test de filtration (A6.1.1), comme une mesure de concentration
au disque de Secchi. Un disque de Secchi noir est
préférable si la coloration est faible. Attendre que la mousse et les microbulles
d'air soient éliminées avant de faire la lecture. Attention : les spirulines
filtrant mal ont tendance à passer à travers le papier filtre, en rendant vert
le filtrat ; dans ce cas il peut être préférable de refiltrer le filtrat sur
papier double pour éliminer les spirulines avant de mesurer la turbidité vraie
du milieu.
On constate que la dégradation
initiale d'un milieu se détecte bien plus finement par la turbidité que par le
test de filtration. Ainsi un filtrat de turbidité 25 cm peut très bien aller de
pair avec un poids filtré pratiquement égal à 100 % de la référence. Alors que
la turbidité d'un milieu neuf est très supérieure à 35 cm.
A6.1.3) Mesure de l'aptitude au lavage de la biomasse
Après le test de filtrabilité (§
A6.1.1), verser 400 ml d'eau douce dans le filtre en délayant la biomasse et
noter le volume filtré en une minute. Si la biomasse est du type
"lavable" (ses cellules n'éclatant pas au contact de l'eau douce) ce
volume reste proche de celui du test de filtrabilité. Confirmer par un examen
microscopique de la biomasse lavée.
A6.2) Tests sur spiruline
A6.2.1) Test de pH
Il est facile d'obtenir une idée de la qualité du lavage
ou de l'essorage de la biomasse, soit en prenant le pH de la biomasse pressée
(qui doit être entre 7 et 9), soit en mesurant le pH d'une suspension à 4 % de
spiruline sèche dans l'eau. Lorsqu'une spiruline a été séchée à température
assez haute (60 à 65°C) et qu'elle est réhydratée, ses cellules éclatent et le
pH baisse, jusqu'à 5 parfois. Le pH obtenu est d'autant plus bas que la
spiruline est bien essorée. Ce bas pH serait du à l'acidité interne des
cellules et/ou à la fermentation commençante.
A6.2.2)
Estimation des pigments
Dans le test de pH du § précédent les pigments sont
libérés et il est possible de les voir et de juger de leur concentration. Le
bleu est parfois lent à sortir (attendre 24 heures par sécurité, en agitant de
temps en temps). Parfois il faut préalablement au test chauffer quelques
minutes la poudre à 65 °C pour mieux faire éclater les cellules.
Pour apprécier la concentration en phycocyanine (pigment
bleu), il suffit de mettre une goutte de solution décantée sur un papier buvard
ou papier filtre bien plat et horizontal: on obtient un chromatogramme très
net; la coloration et la surface de la tache bleue est une indication de la
concentration en phycocyanine. Faire un test parallèle avec une spiruline de
concentration connue en phycocyanine, avec la même concentration (4 % dans
l'eau), et faire la comparaison des taches à partir de gouttes de même volume.
Pour apprécier la concentration en caroténoïdes (donc en
béta-carotène), mélanger à la spiruline sèche en poudre deux fois son poids
d'alcool à 90° ou d'acétone, agiter, couvrir et attendre 15 minutes: les
caroténoïdes passent en solution, dont la couleur jaune brun plus ou moins
forte est une mesure de la concentration. Utiliser le système de la tache sur
papier filtre pour l'apprécier. Attention: la coloration de la tache est labile
(oxydation).
A6.2.3) Test de couleur
La couleur verte de la spiruline de bonne qualité est
facile à repérer. On peut avoir en stock des échantillons de référence pour
comparaison. La nuance de vert dépend de la souche (la spiralée est moins
foncée que l'ondulée) et du traitement (pressage., extrusion, centrifugation).
A6.2.4) Dosage colorimétrique simplifié de la phycocyanine
Une méthode plus précise pour mesurer la teneur en
pigments est la colorimétrie. Partir de la même solution type "test de
pH" qu'en Annexe 6.3. Soit C % la concentration de spiruline sèche mise à
tremper dans l'eau autour de 4 %. Laisser décanter et prélever la solution
bleue, la centrifuger si l'on dispose d'une centrifugeuse de laboratoire.
Prélever la solution centrifugée ou bien décantée: environ 0,5 à 1 ml. Diluer ce prélèvement d'un facteur de 100
environ avec de l'eau. Soit DIL ce facteur de dilution, en volume. Mesurer au
colorimètre ou spectrophotomètre (cuve à trajet optique 11 mm) la densité
optique (DO) à 615 nanomètre (nm) de longueur d'onde, DO615, et à 652 nm, DO652.
Calculer le % en poids de phycocyanine par la formule:
1,873 x (DO615-0,474 DO652) x DIL /C
Une valeur correcte est: > 10 % de la spiruline
sèche.
N.B. La DO est égale au logarithme (base 10) du rapport
lumière incidente/lumière transmise ou du rapport 100 / (% de transmission) ou
100/ (100 - % d'absorption).
A6.2.5) Dosage colorimétrique simplifié des caroténoïdes
Ajouter 25 % d'acétone ou, à défaut, d'alcool à 90°, à
une suspension type "test de pH" ci-dessus, et la maintenir 24 heures
au réfrigérateur. Soit C la concentration en spiruline dans cette suspension.
Décanter, et si possible centrifuger, et prélever P ml de la solution (environ
0,5 ml). Diluer à l'acétone ou à l'alcool. Soit DIL le facteur de dilution en
volume. Mesurer la densité optique à 450 nm. Soit DO450 cette densité. La
concentration en caroténoïdes dans la spiruline s'obtient par la formule:
DO450 x DIL / 2,8 / C, mg/g
Une valeur correcte est 2,5 mg/g. Le béta-carotène
représente environ la moitié des caroténoïdes.
N.B. La DO est égale au logarithme (base 10) du rapport
lumière incidente/lumière transmise ou du rapport 100 / (% de transmission) ou
100/(100 - % d'absorption).
A6.2.6) Dosage de l'humidité dans la spiruline sèche (% d'eau)
Mettre la spiruline à tester (environ 200 g, inutile de
peser) dans un récipient genre "Tupperware" (deux litres maximum),
étanche et suffisamment transparent pour pouvoir lire l'hygromètre digital
placé (scotché) à l'intérieur. Suivre l'évolution du % d'humidité relative (% HR)
de l'air dans le récipient jusqu'à l'équilibre (environ 2 heures) : si ce % est
inférieur à 45, la spiruline est conforme à la norme (< 9 % d'eau). Pour que
la mesure soit exacte il faut que l'ensemble de mesure soit en équilibre non
seulement d'humidité mais de température autour de 25°C.
Dans le domaine qui nous intéresse (%HR entre 10 et 60),
le % d'eau dans la spiruline est égal à 1 + (%HR)/6 d'après nos mesures et
d'après BIBLIOGRAPHIE.htm - Lembi.
A7-1) Absorption du gaz carbonique atmosphérique
par le milieu de culture
Nous avons mesuré la vitesse d'absorption du CO2 de
l'air en suivant la décroissance du pH du milieu de culture sans spiruline,
avec agitation faible et intermittente. Connaissant la surface exposée à l'air,
la concentration en alcali, le volume par m² et la correspondance entre pH et C
= rapport molaire CO2/base (cf Annexe A11 ),
il est facile d'en déduire la vitesse d'absorption du CO2 en fonction du pH. On
trouve des valeurs croissantes de 0 pour le pH correspondant à l'équilibre avec
l'air (vers pH 9,8), à l'équivalent
d'environ 4,5 g de spiruline/jour/m² vers pH 11.
La théorie dit que la vitesse d'absorption est
proportionnelle au coefficient d'absorption et à la différence des pressions de
vapeur de CO2 dans l'air et sur le liquide. La pression de vapeur du CO2 sur
une solution de carbonate/bicarbonate de sodium est donnée dans la littérature.
Kohl et Riesenfield (1960) donnent dans "Gas Purification" BIBLIOGRAPHIE.htm - kohl à la page 117, une
formule ayant comme variables la température, la basicité et le rapport c
(moles de CO2/mole de base), en mmHg:
pCO2 = 68,5 x b1,29x (2c - 1)² /
[(1 - c) x (333 - 1,8 x t) x (0,0487 - 0,0006 x t)]
b =
basicité du milieu absorbant, gmoles de base forte/litre
c =
rapport molaire CO2/base correspondant au pH du milieu
t =
température du milieu,°C
L'absorption du CO2, exprimé en g de
spiruline/jour/m² (en admettant 1,8 kg
de CO2 par kg de spiruline) se calcule alors par la formule:
0,772 x
ka x [0,00076 x vpm x (1 - alt/10000) - pCO2]
où:
ka =
coefficient d'absorption,
gmoles
de CO2 absorbés/heure/m²/atmosphère
vpm =
teneur de l'air en CO2, ppm volumiques
alt =
altitude, mètres
0,772 =
(44 x 24)/(1,8 x 760)
La valeur de ka moyenne résultant des mesures
d'absorption directes et indirectes (productivités des bassins de spiruline
alimentés en carbone uniquement à partir de l'air) se situe autour de 23. Nos
mesures directes effectuées en 1991 en bassines donnaient ka = 25. En août 1999
un bassin de 6 m² a été rempli de 1000 litres de milieu de culture à base de
soude N/10 et agité comme une culture normale. Son pH est tombé de 12,44 à
10,68 en 16 jours, ce qui correspond à ka = 24. Donc ka = 20 donne une marge de
sécurité importante.
A7-2) Analyse
du CO2 dans l'air
La formule ci-dessus (§ A7-1) donnant pCO2 permet de
mesurer la teneur de l'air en CO2 avec un matériel très simple, alors qu'un
analyseur à infrarouge coûte 4000 U.S.$. Il suffit de faire barboter un petit
débit d'air (mini compresseur d'aquarium) à travers un diffuseur au fond d'une
éprouvette contenant une solution de bicarbonate de sodium à 8,4 g/l (basicité
0,1 N), et de mesurer le pH à l'équilibre. Le résultat dépend de la température
de la solution. Cette méthode est évidemment inadaptée aux changements brusques
de teneur de l'air en CO2, à cause de l'inertie de la solution. Pour diminuer
cette inertie on a intérêt a réduire le volume de solution et à diviser
finement le gaz barbottant.
Pour des mesures à long terme, conserver l'éprouvette à
l'abri de la lumière pour éviter son verdissement et ajouter de l'eau distillée
pour maintenir le niveau s'il y a évaporation (si la température de la solution
est inférieure à la température de rosée de l'air analysé, la solution se
diluera progressivement : dans ce cas il faut rajouter du bicarbonate pour
maintenir sa basicité à 0,1 N).
Un petit programme GAZCARB.EXE
(cf CALCUL.htm - notice) permet de calculer très
facilement la teneur de l'air en CO2 (en vpm = volumes par millions) en
fonction de la température et du pH de la solution à l'équilibre. Le programme
fournit un tableau pH/vpm pour chaque température désirée.
A7-3) pH d’un milieu de culture en équilibre avec l’atmosphère
Il est facile de calculer ce pH en combinant les deux
équations données au § A7-1 (absorption). Pour faciliter ce calcul le petit programme PHEQUIL.EXE (cf CALCUL.htm - notice)
été écrit.
A8) Interaction
Photosynthèse/Absorption de CO2
Ce graphique présente des exemples de
variation de la vitesse d'absorption du CO2 de l'air
en fonction de la teneur de l'air en CO2 et du pH du
milieu de culture, calculée d'après la formule donnée en Annexe A7 (formuleCO2), et exprimée en équivalant spiruline à raison de 1,8
g/g de spiruline, pour les conditions suivantes : altitude = 0, température =
30°C, ka = 18 et basicité = 0,1 N. On voit qu'il y a peu à gagner à travailler
à pH > 10,3. Sur ce même graphique ont été reportées des exemples de
variation de la vitesse de photosynthèse, exprimée dans la même unité que
l'absorption du CO2 (en productivité de spiruline), en fonction du pH, pour une
luminosité données, en l'absence d'autres facteurs limitant. Ces exemples ne
sont donnés qu'à titre illustratifs sans valeur précise des paramètres autres
que le pH, simplement pour faire saisir le mécanisme de l'interaction.
photosynthèse/absorptoion du CO2.
Si l'on suit une de ces courbes de vitesse de
photosynthèse en partant du pH minimum, on voit que cette vitesse diminue au
delà de pH 10. Simultanément la vitesse d'absorption du CO2 croit et il vient
un moment où les deux vitesses sont égales (les deux courbes se croisent): à
partir de là, le pH ne peut plus continuer à croître; ce point d'équilibre
correspond à la vitesse de photosynthèse sous une atmosphère ayant la teneur en
CO2 indiquée. Le pH à l'équilibre correspondant est d'autant plus haut que les
conditions de photosynthèse (lumière, agitation) sont meilleures et que la
teneur en CO2 de l'air est plus basse.
A9) Productivité en fonction de l'ombrage calculée par Modèle de
simulation "SPIRULIN", avec taux de purge 1 % et avec ajout de 18 g
CO2/jour/m² :
0 % d'ombre = 14,3 g/jour/m²
50 % d'ombre = 13,3 g/jour/m²
75 % d'ombre =
9.9 g/jour/m²
80 % d'ombre =
8,4 g/jour/m²
On voit la faible
influence du taux d'ombrage jusque vers 50 %.
A10) Consommation d'eau en fonction de
l'ombrage calculée par Modèle de simulation "SPIRULIN", avec taux de
purge 1 % et avec ajout de 18 g CO2/jour/m² :
0 % d'ombre = 732 litres d'eau/kg de spiruline
65 % d'ombre = 556 litres d'eau/kg de spiruline
75 % d'ombre = 623 litres d'eau/kg de spiruline
80 % d'ombre = 698 litres d'eau/kg de spiruline
Il existe un minimum de consommation d'eau vers 65 %
d'ombrage.
A11) Correspondance entre pH et rapport molaire C =
CO2/base (soude ou potasse)
Cette
relation est d'une grande importance pour de nombreux calculs intéressant la
culture de spiruline. Elle a été établie expérimentalement dans la gamme
usuelle d'alcalinité (autour de 0,1). Elle dépend faiblement de la valeur de
l'alcalinité.
Un
petit programme de calcul reproduit cette relation : PHEXC.EXE (cf CALCUL.htm - notice).
A12) Mélanges de carbonate et bicarbonate
(de sodium)
a) Pour obtenir une solution aqueuse ayant les
caractéristiques suivantes : rapport molaire CO2/base forte = C et basicité b
moles/litre, on peut dissoudre les produits suivants dans un litre d'eau :
Carbonate
de sodium = 106 x b (1 - C), grammes
+ Bicarbonate
de sodium = 84 x b x (2C - 1), grammes
En mariant cette relation avec celle de l'Annexe A11 on
peut calculer les mélanges carbonate + bicarbonate donnant un pH désiré pour un basicité donnée.
b) Pour passer d'une solution caractérisée par Ci et b à
une solution caractérisée par Cf et b, on peut ajouter à un litre de la
première
(Cf - Ci) / (1 - Cf) = E, litre d'eau + 84 x E x b,
grammes de bicarbonate de sodium.
Mise en
garde : le carbonate acheté peut être un mélange de carbonate et bicarbonate
(soit par bicarbonatation naturelle du carbonate stocké dans certaines
conditions, soit parce qu'il s'agit de natron ou trona) ; avant d'utiliser du
carbonate vérifier sa teneur en bicarbonate en prenant le pH d'une solution à 5
g/l.
A13) Neutralisation de l'eau de cendre
par le bicarbonate de soude
L'extrait aqueux de cendres de bonne qualité présente
généralement un très haut pH lorsqu'il vient d'être fait, jusqu'à 13. Avant de
l'utiliser comme base de milieu de culture il faut attendre longtemps (par
exemple 15 jours) pour que son pH baisse suffisamment par absorption de CO2 de
l'air.
Un artifice pour rendre de tels extraits utilisables
instantanément est d'y dissoudre du CO2 pur ou du bicarbonate de soude. La
quantité de bicarbonate ("bicarb") à ajouter pour abaisser le pH à
10,5 peut être calculée par l'une ou l'autre des formules suivantes:
bicarb = 187 x (0,55 - C) x b, g/l
bicarb = 1,83 x S - 234 x C x S / (56 + 26 x C),
g/l
formules où:
C = rapport molaire CO2/base, déterminé à partir du pH
(cf Annexe A11)
b = normalité alcaline de l'eau de cendre,
moles/l
S = salinité alcaline (potasse + carbonate de
potasse) de l'eau de cendre, g/l
= b x (56 + 26 x C)
N.B. La salinité alcaline S peut se calculer
approximativement à partir de la salinité totale déterminée par la densité (en
général la salinité alcaline représente les 2/3 de la salinité totale), mais il
est plus précis de la déterminer par alcalimétrie à partir de C et b.
Exemple: Une eau de cendres a une densité de 1,013 et un
pH de 12,45 à 25°C, soit une salinité totale de 18 g/l et C = 0,4;
l'alcalimétrie donne b = 0,2 soit une salinité alcaline S = 13,3; bicarbonate à
ajouter = 5,6 g/l.
Application aux solutions de soude caustique
:
L'obtention de milieux de culture à base de soude
caustique peut être considérée comme un cas particulier de la neutralisation de
l'eau de cendre (laquelle est une solution de potasse caustique). Ce cas peut
être utile lorsque le carbonate est plus rare que la soude, pour obtenir des
milieux à pH moyen. Exemples de mélanges de soude et de bicarbonate de soude
pour b = 0,1 moles/litre:
·
6,1
g de bicarbonate de sodium + 1,2 g de soude par litre d'eau = pH
10,0
·
5,6
g de bicarbonate de sodium + 1,4 de soude par litre d'eau = pH
10,2
·
5
g de bicarbonate de sodium + 1,7 de
soude par litre d'eau = pH 10,5
N.B.
L'utilisation de soude caustique est sujette à restriction
(cf Annexe A16.1, N.B.).
A14) Composition de divers produits
(N.B.: ppm = mg/litre ou mg/kg)
Sel de mer
brut (non raffiné) Analyse du sel de La Salorge de
Guérande:
Phosphore: pratiquement 0; potassium: 1 à 2 g/kg;
soufre: 3 à 7 g/kg; magnésium: 4 à 8 g/kg; calcium: 1 à 2 g/kg; cuivre: 2,5
ppm; zinc 0,5 à 2 ppm; manganèse: 4 à 8 ppm; fer 30 à 100 ppm.
Cendre de bois
Dumon donne la composition suivante de la cendre en
g/kg: Phosphore: 43; soufre: 8; potassium 219; magnésium: 90; calcium 236;
manganèse: 50; fer: 14. Teneur en solubles très variable (de 1 à 25 %).
Analyse moyenne de sels solubles extraits de cendres,
vendus sur les marchés burkinabés : mélange de carbonate et bicarbonate de
potassium (à 15 % en poids de bicarbonate) avec 10 % de sulfate dipotassique,
0,1 % de phosphate et de calcium et des traces de magnésium.
La solubilité du magnésium et du calcium contenus dans
la cendre dépend beaucoup du pH: presque nulle à pH 13, elle est notable à pH
10 (environ 100 ppm de magnésium dans l'eau de cendre, qui est par ailleurs
très riche en soufre: 1500 ppm).
D'après http://www.woodash.net/chart.html
:
|
Range in elemental composition of industrial |
||
|
Element |
Fly
Ash |
Bottom
Ash |
|
Boron |
16.9 (8.6-22.4) |
1.0 (0.7-1.3) |
|
Potassium |
19236-29526 |
12572-19634 |
|
Arsenic |
1.0 (1.0-1.0) |
1.0 (1-1.0) |
|
Copper |
53.5 (39.5-81.5) |
31.3 (24.8-28.0) |
|
Nickel |
17.3 (14-24) |
14.0 (13-15) |
|
Cadmium |
9.6 (3.0-21.1) |
5.0 (2.0-13.1) |
|
Lead |
11.0 (4-20) |
7.7 (5-10) |
|
Selenium |
1.0 (1.0-1.0) |
1.0 (1.0-1.0) |
|
Cobalt |
6.4 (5.3-8.7) |
4.6 (4.2-4.9) |
|
Mercury |
0.01 (.01-0.01) |
0.01 (0.01-0.02) |
|
Zinc |
886 (522-1529) |
497 (348-896) |
|
Chromium |
26.0 (17.0-40.7) |
20.3 (16.0-25.4) |
|
Molybdenum |
11.3 (7-18) |
3.0 (1.0-6.0) |
|
* Mean and (Range) taken from analysis of 7 ash
samples |
||
La cendre de bois a une composition très variable en
fonction des essences mais aussi de la température de combustion, le potassium
et le bore étant volatils au-dessus de 1000°C, d'après "Wood ash composition
as a function of furnace temperature", Mahendra K. Misra et al. in Biomass
and Bioenergy Vol.4, N°2, pp 103-116 (1993), Pergamon Press (http://www.fpl.fs.fed.us/documnts/pdf1993/misra93a.pdf).
Cet article donne (page 111) les compositions élémentaires suivantes pour des
cendres obtenues à 600°C, en g/kg de cendres:
-
Pin : Ca = 290,5;K = 162,4 ; Mg = 70,3 ; S = 10,7 ; P
= 8,4 ; Mn = 40,4 ; Zn = 3,6 ; Fe = 5,8 ; Al = 4,7 ; Na = 0,6 ; B = 0,6 ; Cu =
0,4
-
Peuplier : Ca = 256,7 ; K = 79,3 ; ;Mg = 90,9 ; S =
10,2 ; P = 9,5 ; Mn = 4,5 ; Zn = 0,4 ; Fe = 3,2 ; Al = 3,5 ; Na = 2,3 ; Si =
0,11 ; B = 0,5 ; Cu = 0,3
-
Chêne blanc : Ca = 313,5 ; K = 102,5 ; Mg = 75,7 : S
= 12,1 ; P = 5,6 ; Mn = 1,4 ; Zn = 0,8 ; Fe = 0,9 ; Al = <0,6 ; Na = <0,3
; Si = 1,3 ; B = 0,4 ; Cu = 0,2
Eaux
Les eaux de rivière ont en moyenne les teneurs typiques
suivantes (en ppm): fer = 0,1; calcium = 40; magnésium = 14; soufre = 6.
L'appoint d'eau au bassin apporte alors généralement assez de magnésium et de
soufre.
L'eau du puits de la Cté du Pain de Vie à Arequipa,
Pérou a les teneurs suivantes (en ppm): calcium = 72; magnésium = 16; soufre =
50; potassium et phosphore = négligeables. Si l'évaporation est de
2,4 mm/jour, l'appoint d'eau apporte le soufre et le magnésium, et bien
sûr le calcium, pour 20 g de spiruline/jour/m².
L'eau du puits du Foyer de Charité de Bangui (RCA) ne
contient pratiquement ni calcium ni magnésium ni fer. Il en est de même de
l'eau de la ville de Linares, Chili.
L'eau du puits de l'Ecole d'Agriculture de Catemu,
Chili, contient 96 ppm de calcium, 34 de magnésium et 130 de soufre.
Analyse de l'eau d'un lac à spirulines près de Tuléar
(Madagascar) : sel = 35 g/l; bicarbonate + carbonates de sodium (pH 10) = 16
g/l; soufre (des sulfates) = 0,5 g/l; fer = 0,44 ppm; calcium = 6,5 ppm;
magnésium = 80 ppm; phosphore = 3,6 ppm; azote = 0,3 ppm (dont 0,2 ammoniacal).
Eau du Gardon de Mialet : 22 ppm de calcium et 2,4 ppm
de magnésium
Eau de mer (ppm):
fer: 0,002 à 0,02 ; calcium: 400; magnésium: 1272; phosphore: 0,001 à 0,01;
soufre: 900; bicarbonate < 150.
Urine humaine
Elle contient : Azote = 7 à 12 g/l; phosphore = 0,5 à
0,7 g/l; potassium = 2 à 3 g/l; soufre = 0,8 à 1,2 g/l; sel (chlorure de
sodium) = 12 g/l; calcium = 0,13 g/l; magnésium = 0,1 g/l; fer = 0,3 mg/l;
sucres = 0,15 g/l. Sa "production" est d'environ un litre par jour
par personne.
Nitrate du Chili (Salitre potásico)
Ce produit naturel correspond à 2 NaNO3.KNO3; il
contient 15 % d'azote, 18,4% de sodium, 11,6% de potassium, 1% de soufre (sous
forme de sulfates), ainsi que: 0,12% de calcium, 0,14% de magnésium et de
nombreux oligo-éléments (tous les micronutrients nécessaires pour la
spiruline). Il est coloré en rose. A ne pas confondre avec le KNO3 (blanc) pur,
extrait du salitre, donc également "naturel".
Sang : Azote: 350 mg/l; phosphore: 30 à 70 mg/l; fer: 9 g/l
A15) Matériel de laboratoire utile (voir
A.htm - A29)
Produits chimiques utiles pour la spiruline
(Les % indiqués sont les % en poids sur produit pur sauf
indication contraire; pm = poids molaire)
- Acide chlorhydrique HCl, pm = 36,5
- Acide citrique COOH-CH2-C(OH)(COOH)-CH2-COOH, pm = 192
- Acide orthoborique H3BO3, pm = 61,8 (17,14 % de bore)
- Acide phosphorique H3PO4, pm = 98 (31,6 % de
phosphore)
- Acide sulfurique H2SO4, pm = 98 (32,7 % de soufre)
- Alum de chrome cristallisé, CrK(SO4)2, 12 H2O, pm =
499,4
(10,3
% de chrome)
- Ammoniac NH3, pm = 17 (82 % d'azote)
- Bicarbonate d'ammonium NH4HCO3, pm = 79 (17,7 %
d'azote)
- Bicarbonate de sodium NaHCO3, pm = 84
- Bicarbonate de potassium KHCO3, pm = 100
- Butane C4H10, pm = 58 (82,8% de carbone)
- Carbonate de potassium K2CO3, pm = 138
- Carbonate de sodium Na2CO3, pm = 106
- Chaux Ca(OH)2, pm = 74 (54 % de calcium)
- Chlorure de calcium CaCl2, pm = 111 (36 % de calcium)
- Chlorure de manganèse cristallisé à 4 H2O, MnCl2.4H2O,
pm = 198 (27 % de manganèse)
- Chlorure de potassium KCl, pm = 74,5 (52 % de
potassium)
- Chlorure de sodium (sel de cuisine) NaCl, pm = 58,5
- Chlorure de zinc ZnCl2, pm = 136,3 (46,5 % de zinc)
[hygroscopique!]
- EDTA (acide éthylène-diamino-tétracétique), pm = 292
- EDTA, sel disodique cristallisé à 2 H2O, pm = 372 (78
% d'EDTA)
- Gaz carbonique CO2, pm = 44 (27,3 % de carbone)
- Molybdate de sodium MoNa2O4,2H2O, pm = 242 (39,7% de
molybdène)
- Nitrate d'ammonium ou ammonitrate (explosif à sec)
NH4NO3, pm = 80 (35 % d'azote dont la moitié ammoniacal)
- Nitrate de calcium Ca(NO3)2, pm = 164 (24 % de calcium
et 17 % d'azote)
- Nitrate de sodium NaNO3, pm = 85 (16,5 % d'azote; 72,9
% de NO3;
27 % de sodium)
- Nitrate de potassium KNO3, pm = 101 (13,9 % d'azote,
soit 61,4% de N03; 38,6% de potassium; qualité technique à 91 % de pureté)
- Oxyde de molybdène, MoO3, pm = 143,9 (66 % de
molybdène)
- Oxyde de sélénium, SeO2, pm = 111 (70,4 % de sélénium)
- Phosphore, pm = 31
- Phosphate monoammonique NH4H2PO4, pm = 115 (27 % de
phosphore et 12 % d'azote ou 15 % de NH4)
- Phosphate diammonique (NH4)2HPO4, pm 132 = (23,4 % de
phosphore et 21 % d'azote)
- Phosphate dipotassique K2HPO4, pm = 174 (17,8 % de
phosphore et
44,8
% de potassium, pureté 97 %) [hygroscopique!]
- Phosphate monopotassique KH2PO4, pm = 136 (22,7% de
phosphore,
28,7% de potassium)
- Phosphate disodique Na2HPO4, 12 H2O, pm = 358 (8,7 %
de phosphore)
- Phosphate tricalcique Ca3(PO4)2, pm = 310 (20 % de
phosphore, 39 % de calcium), insoluble
- Phosphate trisodique, Na3PO4.12H2O, pm = 380 (8,1 % de
phosphore)
- Potasse KOH, pm = 56 (70 % de potassium)
- Propane C3H8, pm = 44 (81,8 % de carbone)
- Salitre potassique: 15 % d'azote (soit 66 % de NO3),
18,4 % de sodium, 11,6 % de potassium, 1,2 g de calcium/kg, 1,4 g magnésium/kg,
10 g de soufre (soit 30 g de SO4)/kg
- Sélénite de sodium (Na2SeO3), pm = 173 (45,6% de
sélénium) [toxique]
- Soude NaOH, pm = 40
- Sucre (= saccharose = sucrose = C12H22O11), pm = 342
(42 % de carbone)
- Sulfate de calcium CaSO4, pm = 136 (29 % de calcium,
23,5 % de soufre), très peu soluble
- Sulfate de cobalt à 7 H2O, CoSO4.7H2O, pm = 281,1
(20,3 % de cobalt)
- Sulfate de cuivre cristallisé à 5 H2O, SO4Cu.5H2O,pm =
249,7 (24,9 % de cuivre)
- Sulfate de magnésium cristallisé à 7 H2O (sel d'Epsom)
MgSO4.7H2O, pm = 246,5
(9,6
% de magnésium et 12,7 % de soufre, pureté 98 %)
- Sulfate dipotassique K2SO4, pm = 174 (44,8 % de
potassium et 18,4 % de soufre)
- Sulfate de fer cristallisé avec 7 H2O, FeSO4.7 H2O, pm
=278 (20 % de fer)
- Sulfate de zinc cristallisé à 7 H2O, ZnSO4.7H2O, pm =
287,4 (22,7 % de zinc)
- Urée CO(NH2)2, pm = 60 (46 % d'azote, qualité engrais
agricole)
OXYDES (dans les engrais)
(pm = poids molaire)
-
Anhydride
phosphorique P2O5 : pm = 142 (43,7 % de phosphore)
-
Anhydride
sulfurique SO3 : pm = 80 (40 % de soufre)
-
Oxyde de potassium
K2O : pm = 94 (83 % de potassium)
-
Oxyde de
magnésium MgO : pm = 40 (60 % de magnésium)
Principaux IONS utiles pour la spiruline
(= poids d'un ion-g)
- Ammonium NH4+ = 18
-
Calcium Ca++ = 40
-
Chlorure Cl- = 35,5
-
Bicarbonate HCO3- = 61
-
Carbonate CO3-- = 60
-
Fer ferreux Fe++
, ferrique Fe+++ = 56
-
Hydrogène
(proton) H+ = 1
-
Phosphate PO4---=
95 (32,6% de P)
-
Potassium K+
= 39
-
Magnésium Mg++
=24
-
Nitrate NO3- = 62 (22,6 % de N)
-
Sodium Na+ = 23
-
Sulfate SO4-- = 96 (33,3 % de
S)
-
Zinc Zn++ =
65
Principaux cristaux peu solubles pouvant précipiter dans les boues de
spiruline
-
Carbonate
de calcium CaCO3
-
Hydroxyde
de magnésium Mg(OH)2
-
Hydroxyde de zinc Zn (OH)2
-
Phosphate
de calcium Ca3(PO4)2
-
Phosphate
de fer FePO4
-
Phosphate
de magnésium et d'ammonium MgNH4PO4.6H2O
A16.3) Masse atomiques des éléments
intéressant la spiruline
Liste des noms, des symboles et des
masses atomiques (arrondies) des éléments :
Azote = N = 14
Bore = B = 11
Calcium = Ca = 40
Carbone = C = 12
Chlore = Cl = 35,5
Chrome = Cr = 52
Cobalt = Co = 59
Cuivre = Cu = 63,5
Fer = Fe = 56
Hydrogène = H = 1
Magnésium = Mg = 24
Manganèse = Mn = 55
Molybdène = Mo = 96
Oxygène = O = 16
Phosphore = P = 31
Potassium = K = 39
Sélénium = Se = 28
Sodium = Na = 23
Soufre = S = 32
Zinc = Zn = 65,4
A16.4) Masses moléculaires des principaux oxydes et ions intéressant la spiruline
CO3 = 60 (73,3 % de CO2)
HCO3 = 61 (72,1 % de CO2)
K2O = 94 (83 % de K)
NH4 = 18 (77,8 % de N)
NO3 = 62 (22,6 % de N)
MgO = 40 (60 % de Mg)
P2O5 = 142 (43,7 % de P)
PO4 = 95 (32,6 % de P)
SO3 = 80 (40 % de S)
SO4 = 96 (33,3 % de S)
A17) Normes de la spiruline en France
(Selon
Arrêté du 21/12/1979)
Par
rapport au poids sec, en ppm (mg/kg) :
·
Arsenic <= 3
·
Plomb <= 5
·
Etain <= 5
·
Cadmium
<= 0,5
·
Mercure
<= 0,1
·
Iode
<= 5000
Tant
pour le produit frais que le sec :
·
Germes
aérobies (30°C) <= 100.000 / gramme
·
Coliformes
fécaux (44,5°C) < 10/ gramme
·
Anaérobies
sulfito-réducteurs (46°C) < 100/ gramme
·
Clostridium
perfringens <= 1/ gramme
·
Staphylococcus
aureus <= 100/ gramme
·
Salmonella
: absence dans 25 g.
N.B.
Exemples de limites supérieures de pH pour la croissance de microorganismes des
aliments (en présence de spirulines vivantes des valeurs différentes pourraient
être obtenues) :
Staphylococcus = 9,8
Streptococcus
= 9,3
Bacillus = 9,3
B. subtilis = 10
Clostridium
botulinum = 8,5
Clostridium
perfringens = 8,5
Clostridium
sporogenes = 9
Lactobacillus
= 8
E. coli = 10
Salmonella (y compris salmonella typhi) = 9
Vibrio parahaemolyticus (cause de gastroentérites) = 11
Vibrio cholerae = 9,6
Pseudomonas
= 8
Candida = 9,8
Saccharomyces
= 8,6
Penicillium = 11
Aspergillus = 9,3
Listeria monocytogenes = 9,6
A18) Limites de
concentrations dans le milieu de culture
Tous
les chiffres expriment des mg/litre (ou ppm). Ceux donnés entre parenthèses
sont ceux du milieu de culture de base de Zarrouk dans sa thèse (BIBLIOGRAPHIE.htm - zarrouk, page 4). Les maxi comportent en général
une marge de sécurité :
Nitrate*
= 440 à 6600 (1800)
Ammonium*
= 0,3 à 30
Urée*
< 50
Phosphate**
= 0,1 à 300 (270)
Potassium
> 10 (665) et rapport pondéral K/Na < 5
Magnésium***
= 1 à 30 (19)
Sulfate**
> 30 (675)
Fer
> 0,4 (2)
Calcium****
> 0,6 (14)
Bore
= (0,5)
Manganèse
= (0,5)
Zinc
< 1 (0,05)
Cuivre
< 0,001 ? (0,02)
Molybdène = (0,01)
Chrome = (0,01)
Nickel = (0,01)
Cobalt = (0,01)
Notes:
* a) La mesure de la concentration en
« ammonium » par colorimétrie avec le réactif de Nessler donne en
réalité la somme ion ammonium NH4 + ammoniac libre NH3. Il est convenu
qu’ammonium exprime ici la somme des deux.
Les
doses minimum ne s'appliquent que s'il n'y a pas d'autre source d'azote. Les
maxima pour ammonium et urée ne sont pas indépendants puisque l'urée
s'hydrolyse en ammonium ; c'est l'ammonium total potentiel qui compte, ou
plus précisément l'ammoniac libre. Il y a équilibre entre
ammoniaque (NH4OH) et ammoniac (NH3) dans l'eau, l'ammoniaque se dissociant
elle-même en ions ammonium (NH4) et hydroxyle (OH) : cet équilibre dépend du pH
et de la température. L'odeur d'ammoniac est perceptible dès 20 ppm de NH4 +
NH3 à pH 10 et 20 °C. Plus le pH est haut, plus il y a d'ammoniac libre à
l'équilibre selon le tableau suivant (à
25°C) :
pH
6 = 0 % de NH3 (100 % de NH4)
pH
8 = 4 %
pH 9 = 25 %
pH 10 = 78 %
pH 10,2 = 92 %
On
pense que c'est l'ammoniac libre NH3 qui est toxique plutôt que l'ion ammonium
NH4, ce qui expliquerait que des doses d’ammonium + ammoniac très supérieures à
30 ppm puissent ne pas être toxiques à bas pH. La souche ondulée (Paracas)
résiste à 75 ppm de NH3 à pH 10,5 à 20 °C, du moins pendant un ou deux jours.
La
vitesse d'hydrolyse de l'urée dépend elle-même du pH et de la température. Il
nous est arrivé, en pleine saison de production, de mettre par erreur 350 ppm
d'urée sans que la culture meure (hydrolyse lente ?, bas pH ?, évaporation
rapide de NH3 ?, souche très résistante ?).
D'après
le rapport Melissa 2004 (page 195), une concentration en ammonium supérieure à
80 ppm sous éclairage > 3 Klux provoque une forte production d'EPS.
b) Il y a réduction possible du nitrate en ammoniac
selon la réaction globale:
NO3K + 2CH2O
(hydrate de carbone) = NH3 + 2CO2 + KOH
Notons
en passant que la réduction du nitrate donne une augmentation de la basicité,
quel que soit l'agent réducteur. Cette équation signifie qu'un kilo de sucre risque
d'être équivalant à 500 g d'urée en tant que production potentielle d'ammoniac.
C'est donc la somme urée plus sucre
qu'il faut considérer pour calculer la limite de toxicité, soit la règle
pratique: "dose quotidienne d'urée + (dose quotidienne de sucre) / 2 < 50 - 1,7 x (concentration du milieu de
culture en ammonium), où doses et concentration sont exprimées en mg/l (en
l'absence de sucre ou de nitrates, inutile de tenir compte du sucre dans cette
formule).
On
a constaté des cas de réduction brusque de nitrates en l’absence de
saccharose : l ‘agent réducteur serait dans ce cas
l’exopolysaccharide. Ceci conduit à se méfier des teneurs en nitrates
supérieures à 200 ppm qui sont pourtant très fréquentes.
**
D'après la thèse de J.F.Cornet BIBLIOGRAPHIE.htm
- Cornet : 0,7 ppm de
phosphore et 3 ppm de soufre suffisent. Il est probable que 0,05 ppm de
phosphore soit encore suffisant (cas de l'eau de mer). Mais il n'est pas
recommandé de travailler à moins de 5 mg de PO4/litre, et, pour permettre une
bonne productivité, il faut assurer plus de 20
mg/litre.
***
Le phosphate mixte de magnésium et d'ammonium et le phosphate de magnésium,
très peu solubles, forment facilement des cristaux dans le milieu de culture si
leur produit de solubilité est dépassé. Il y a une relation entre le phosphate,
le magnésium et l'ammonium, qu'on peut calculer par PHOS.EXE (cf
CALCUL.htm - notice).
****
A pH élevé (> 10,5) la solubilité du calcium diminue par précipitation de
calcaire.
Les
limites sont souvent soit inconnues ou mal définies. Par exemple le cuivre à la
dose utilisée par Zarrouk devrait être toxique. Il se peut que les limites
dépendent des conditions de culture.
A.19) Composition élémentaire de la spiruline :
Carbone = 468 g/kg
Oxygene = 279
g/kg
Azote = 120 g/kg
Hydrogene = 95 g/kg
Potassium = 6,4 –15,4 g/kg
Phosphore = 6,7 - 9* g/kg
Soufre = 6 g/kg
Chlore = 4 g/kg
Magnésium = 2 – 3 g/kg
Sodium = 2 – 4,5 g/kg
Calcium = 1** g/kg
Fer = 600 - 1800 mg/kg (= ppm)
Bore = 80 mg/kg (= ppm)
Manganèse = 25 - 37 mg/kg (= ppm)
Zinc = 40 *** mg/kg (= ppm)
Cuivre = 8 -10
mg/kg (= ppm)
Molybdène = 7
mg/kg (= ppm)
Nickel = 3 mg/kg
(= ppm)
Chrome = 2,8 mg/kg (= ppm)
Vanadium = 2 mg/kg (= ppm)
Cobalt = 1,5 mg/kg (= ppm)
Selenium = 0,3
mg/kg (= ppm)
*
ou 12 quand la spiruline est produite dans des conditions où peu d'EPS se forme
(d'après Thèse de J.F.Cornet BIBLIOGRAPHIE.htm
- Cornet, page 166).
**
très variable: un ouvrage récent donne une teneur en calcium de 7 g/kg (BIBLIOGRAPHIE.htm - Vonshak1997,
page 149) et il est possible d’atteindre 14g/kg.
***
peut être augmenté jusqu'à 1g/kg si souhaité.
La
composition en produits nutritionnels est donnée en Annexe A20. On notera certaines différences importantes avec le
tableau ci-dessus, notamment sur le calcium, le sodium et le fer; la composition de la spiruline est sujette à
variations en fonction des conditions de culture. Ainsi Cornet (BIBLIOGRAPHIE.htm - Cornet, page 125) indique
pour la spiruline produite à faible flux lumineux (5 à 20 W/m²), en g/kg:
Carbone = 505 g/kg
Oxygène = 310 g/kg
Azote = 100 g/kg
Hydrogène = 67 g/kg
A20) COMPOSITION APPROXIMATIVE DE LA SPIRULINE EN ELEMENTS NUTRITIONNELS
Protéines
= 65 % en poids (norme : >50)
Glucides
= 15 % en poids
Minéraux
= 7 % en poids (cendres totales : <10)
Lipides
= 6 % en poids
Fibres
= 2 % en poids
Eau
= 5 % en poids (norme : <10)
Contenu énergétique = 5000 calories ou 20,9 kJ/ gramme
sec.
D'après notices Flamant Vert :
VITAMINES
Béta-carotène = 1400 mg/kg = 2330 Unités Internationales
(U.I.)
E (Tocophérol) = 100 mg/kg
B1 (Thiamine) = 35 mg/kg
B2 (Riboflavine) = 40 mg/kg
B3 ou PP ( Niacine) = 140 mg/kg
B5 (Acide pantothénique) = 1 mg/kg
B8 ou H (Biotine) = 0,05 mg/kg
B12 (Cobalamine) = 3,2 mg/kg (cette B12 ne serait pas
totalement assimilable par l'organisme)
Inositol = 640 mg/kg
K (Phylloquinone) = 20 mg/kg
ACIDES
AMINES
Alanine = 47 g/kg
Arginine = 43 g/kg
Acide aspartique = 61 g/kg
Cystine = 6 g/kg
Acide glutamique = 91 g/kg
Glycine = 32 g/kg
Histidine = 10 g/kg
Isoleucine = 35 g/kg
Leucine = 54 g/kg
Lysine = 29 g/kg
Méthionine = 14 g/kg
Phénylalanine = 28 g/kg
Proline = 27 g/kg
Sérine =32 g/kg
Thréonine = 32 g/kg
Tryptophane =
9 g/kg
Tyrosine = 30
g/kg
Valine = 40 g/kg
PIGMENTS
Phycocyanine = 150 g/kg
Chlorophylle a = 11 g/kg
Caroténoïdes = 3,7 g/kg
(dont béta-carotène = 1,4 g/kg)
ACIDES GRAS
ESSENTIELS
Acide linoléique = 8 g/kg
Acide gamma-linolénique (AGL ou GLA) = 10 g/kg
ENZYME
Superoxyde-dismutase = 1,5 millions d'unités / kg
MINERAUX
Chrome = 3 mg/kg
Calcium = 10000 mg/kg
Cuivre = 12 mg/kg
Fer = 1800 mg/kg
Magnésium = 4000 mg/kg
Manganèse = 50 mg/kg
Phosphore = 8000 mg/kg
Potassium = 14000 mg/kg
Sodium = 9000 mg/kg
Zinc = 30 mg/kg
A21) ELEMENTS DE PRIX DE REVIENT
(Prix en France TVA 20,6 % incluse et au détail sauf
indication contraire)
(Ces prix sont exprimés en U.S. $ sur la base de 1
Euro/U.S $ et correspondent à 1999 )
(Les indications de fournisseurs n'ont aucun caractère
d'exclusivité ni de publicité)
SOMMAIRE
Films Géotextiles Couverture des bassins
Parpaings Sable
Ombrages Isolants
Robinets Compteurs Compresseurs
Motoréducteurs Extrudeuses Séchoirs
Produits chimiques Laboratoire Analyses
Argile pure (densité 2,2 kg/l) = 0,5 $/kg
- Polyéthylène
noir, épaisseur 0,15 mm, largeur 3 m = 0,35 $/m² (Arequipa)
- Polyéthylène
noir, épaisseur 0,15 mm, largeur 8 m = 0,3 $/m² par lot de 300 m² ou
1,17 $/m² au détail
- Polyéthylène noir, épaisseur 0,3 mm, largeur 6,5 m =
0,98 $/m² par lot de 400 m²
- EVA noir piscicole, épaisseur 0,5 mm, largeur 4, 6 ou
10 m, garanti 15 ans = 5,08 $/m² au détail
- PVC vert alimentaire, épaisseur 0,5 mm, largeur 4 ou 6
m, garanti 10 ans = 6,77 $/m² au détail
- PVC noir, épaisseur 0,5 mm, non alimentaire, largeur
2,05 m = 1,8 $/m² par lot important
- PVC noir, épaisseur 1,2 mm, alimentaire et soudable
facilement = 6,67 $/m² en lot important
- PVC gris, épais. 1,2 mm, 1150 g/m², posé par
entreprise = 4,5 $/m² (Espagne)
- Géomembrane en PP souple qualité eau potable), épaiss. 1,5 mm, posée par entreprise = 20 $/m²
- EPDM noir, épais. 1,14 mm, 1161g/m², en rouleau de 6,1
à 12,2 m de large = 10 $/m²
- Polyéthylène de serre (au Cd), épaisseur 0,2 mm,
largeur 6,5 m = 2 $/m² au détail ou 0,8
$/m² par rouleau de 390 m² (78 kg)
- Polyéthylène de serre (au Cd), épaisseur 0,25 mm,
largeur 4 m = 0,6 $/m² au détail
(Pérou)
- Polyéthylène de serre (incolore), 200 µ, largeur 8 m,
en rouleau de 3500 m² (713 kg) ou en rouleau de 400 m², largeur 6,5 m = ) =
0,75 $/m²
- Toile
cirée (qualité épaisse) = 8 $/m² au détail
Fournisseurs de films et bâches : Celloplast, Route du Préaux, F53340-Ballée, Tél 43984602 ou revendeurs (Mr Bricolage, Coopératives agricoles)
- Bidim, 200 g/m², 4 m de large = 1,68
$/m² au détail
Fournisseurs
: Matériaux pour le batiment
- Fibre de verre-polyester, ondulée, largeur 0,9 m,
longueur 2 m = 15,7 $/ m² ou 11,3 $/m²
(Arequipa)
- verre à vitre 3 mm = 20 $/m²
- Tôle ondulée galvanisée, largeur 0,9 m, longueur 2,5 m
= 9,3 $/m²
- Toiture traditionnelle africaine en chaume sur piquets
et charpente bois traité = 8 $/m² couvert (Koudougou, Burkina Faso)
- Serres "chapelle" accolées, couvertes en
film de polyéthylène anti-UV (tout installées, ordinateur et ombrage compris) =
16 à 23 $/m² utile couvert
Fournisseurs
(serres) : Richel-Serres de France, Quartier de la Gare, F13810-Eygalières, www.richel.fr
- Fibre de verre-polyester translucide plane, largeur 1 m = 12,3 $/m²
- Tôle galvanisée plane, épaisseur 0,5 mm, 1x2 m = 3,3
$/m²
- Planches en bois brut, épaisseur 27 mm, longueur 2,5 m
= 5,8 $/m²
- Planches rabotées, épais. 14 mm, largeur 80 mm, long 2
m (en bois d'ayou) = 50 $/m² (Mr Bricolage)
- Liteaux en bois brut, 27 x 27 mm, long. 2 m = 0,3
$/m
- Liteaux en bois brut, 3 x 4 cm, long. 2 m = 0,5 $/m
- Liteaux en bois brut, 8mm x 27 mm, long 2,5 m = 0,27
$/m (Mr Bricolage)
- Chevrons en bois brut, 6 x 8 cm, longueur 5 m = 1,4
$/m
- Carrelet rabotés, 14 mm x 14 mm, long 2 m = 0,83 $/m
(Mr Bricolage)
- acier (en té) peints, long. 1 m. =
2,5 $/pièce
- acier galvanisé 50 mm, en longueurs de 6 m =
3,5 $/m
- 4x40 mm = 10 $/200 pièces
- 4 x 30 mm (tirefond) = 0,05 $ pièce
- 5 x 30 mm = 5 $/100 pièces
- 8x60 mm (tirefond) =0,17 $ pièce
- 8x100 mm (tirefond) = 0,23 $ pièce
- 8x120 mm (tirefond) = 0,30 $ pièce
- 8x140 mm (tirefond) = 0,55 $ pièce
Parpaings ("blocs-ciment" en
Belgique) de 50 x 20 x 20 cm (livrés sur chantier) = 1 $/pièce
Sable (livré sur chantier) = 43 $/mètre cube
- Canisse, largeur 2 m = 3,5 $/m²; 1 $/m² (Bangui, RCA)
; 1,2 $/m² (Cotonou)
- Ombrière ("Malla Rashel" = plastique tissé),
noire, 80 %, largeur 4 m = 1,1 $/m² (Chili)
- Ombrière (plastique tissé), noire, 66 %, 50 m x 2,8 m
= 1,45 $/m²
Fournisseurs : Celloplast, Route du
Préaux, F53340-Ballée, Tél 43984602 ou revendeurs (Mr Bricolage, Coopératives
agricoles)
Lampes horticoles (système complet avec ballast et réflecteur, ampoule
Philips Son-T Agro garantie 10.000 heures, 13 W/klux/m²)
400 Watt =
300 $
- flexible multicouche épaisseur 20 mm
(équivalent à 200 mm de laine de roche), en rouleau de 1,58 m x 10 m = 15 $/m²
- rigide polystyrène extrudé en plaque de 4 cm
d'épaisseur = 9 $/m²
Supports de
toiles de filtre
-"Grille" Polyéthylène maille 5 mm NORTENE,
largeur 1 m = 4,7 $/m² au détail
- Moustiquaire fibre de verre, largeur 0,6 ou 1 m = 6
$/m² au détail
- Moustiquaire nylon, largeur 1 m = 1,35 $/m² (Arequipa,
Pérou)
- Filet nylon maille 10 mm = 3 $/m²
Filtres
- Toile de filtration Polyester monofilament, 30
microns, largeur 1,42 m. = 51,3 $/m²
- Toile de tamisage Polyester monofilament, 315 microns,
largeur 1,58 m = 14,3 $/m²
- Toile de filtration Polyester (Tergal), tissu
ordinaire pour doublure = 1,7 à 3,3 $/m²
- Cadre de sérigraphie, toile polyester monofilament 25
microns = 165 $/m²
Fournisseur
de toiles de filtration (30 µ) :
Nom du
fournisseur : SEFAR FYLTIS
Adresse : BP
3175 Lyon Cedex 03, France
tel 33 4 72 13
14 15
fax 33 4 04 72
13 14 00
Compte chèque
postal : N° 7878 45 Y, Centre Lille
Référence de
la toile 30 µ :
Référence
article : 72556AC
Désignation :
Largeur 1420 mm, longueur 4 mètres, 07-30 /21 / PETEX
Prix (le
21/01/2000) : 362 FF le mètre, plus 20,6 % de TVA (sauf pour l'export) +
environ 4 % pour (assurance + transport + emballage).
Aspirateurs
- Aspirateur professionnel , 300 m. cube/h, 20 kPa, 1200
W = 1000 $
- Aspirateur ménager = 300 $
-
Pompe
d'aquarium, 1000 l/h, 14 W, 220 V = 31 $
(Le prix peut
descendre à 24 $ pour des quantités importantes)
(On trouve en Turquie des pompes valables à
un prix très inférieur)
- Pompe d'aquarium, 1200 l/h, 32 W,
220 V = 37 $
- Pompe vide-cave, à vortex, 16000
l/h,1 kW, 220 V = 182 $
- Pompe vide-cave, à vortex, 5000 à
12000 l/h, 300 à 400 W, 220 V = 100 $
- Pompe vide-cave ordinaire, 5000 l/h,
200 à 300 W, 220 V = 60 $
-Transformateur de sécurité pour
pompes d'aquarium (à écran d'isolement relié à la terre), 500 W = 100 $
Fournisseurs (pompes d'aquarium Maxi-Jet) : Aquarium Systems 43 rue
Gambetta, F57400-Sarrebourg, Tél 0387031098 ou magasins d'aquariophilie
- Inox à vis supérieure, à jus de
fruit, 4 litres = 190 $
Fournisseur : Etablissements J. Perraud, 7 route Nationale, F42470-
Saint-Symphorien-de-Lay, Tel 0477647879
- tout plastique, diamètre 25 mm = 30
$
- tout plastique, diamètre 38 mm = 350
$
- Type aquarium : 300 l/h, 6 Watt = 27 $
- Type aquarium : 150 l/h = 12 $
- Sans huile : 8 bars, 12000 l/h, 1100 Watt, réservoir 6
litres = 215 $
- Tuyau pour air comprimé 8 bars sur enrouleur, 20 m =
48 $
- Tuyau pour air comprimé 8 bars en ressort, 5 m = 20 $
- Tuyau PVC 4 mm pour aquarium = 0,53 $/m
- Distributeur à 3 robinets pour aquarium = 4,7 $
- En 220 V alternatif = 20 à 28 $ (France et Chili)
- En 12 V continu = 120 $
- Panneau Si monocristallin, 12 V, 22 W = 270 $
( + Régulateur/chargeur de batterie = 100 $)
-
Convertisseurs de courant électrique de 12 V continu en 220 V
puissance 40 W = 120 $
- 180 W, 220 V = 251 $
- 30 t/mn, 100 W, 220 V = 240 $
- 20 t/mn, 80 W, 220 V = 208 $
- 20,8 t/mn, 10 W restitués, 220 V, moteur asynchrone
(Réf Crouzet 80667-009-INV) = 230 $
Extrudeuses (Pistolets à extruder pour silicone en
poches)
- manuel, capacité 300 ml, modèle SIKA = 37 $ (47 $ au
Chili)
- manuel, capacité 300 ml, importé de Chine (de bonne qualité) = 3 $
- manuel, capacité 600 ml, modèle SIKA MK5C = 49 $
- à air comprimé, 600 ml, modèle SIKA DKR600 = 267 $
- poussoir (pour faire les saucisses), inox, 10 litres,
manuel = 500 $
- gaine PE alimentaire 60µ, diamètre 50 mm = 24 $/km
Fournisseurs
(Pistolets Sika) : Sika, 101 rue de Tolbiac, F75654-Paris cedex13, Tel
0153797900 ou revendeurs (produits pour le batiment)
- Séchoir
électrique, puissance 600 Watt,
modèle Stöckli avec 3 plateaux = 67 $
(Suisse) ; le plateau supplémentaire = 1,7 $
Fournisseurs : A. & J. Stoeckli, CH-8754- Netstal GL ou revendeurs
(en Suisse)
- broyeur
manuel (Corona) = 20 $ (Chili)
- Sacs plastique métallisés thermoscellables à maintien
vertical ou non, capacité 800 g de spiruline broyée = 0,41 $ pièce par 5000
unités ou 0,34 $ pièce par 10.000 unités ; capacité 100 g = 0,078 $ pièce par
10.000 unités (non imprimés) ou 0,113 $ imprimés.
- soude-sacs électrique pour sacs plastique aluminisés =
333 $
Fournisseur
: Bernhardt, BP 69, F62201-Boulogne/Mer, Tel 0321315091
- Acide chlorhydrique 33% = 1,17 $/litre
- Acide citrique en sac de 25 kg = 1,9 $/kg (Costa Rica)
- Acide phosphorique 78% en jerrican (24 % de P) = 0,6
$/kg (Espagne)
- Acide phosphorique 85 % en bidon de 25 kg (27 % P) = 1
$/kg (Costa Rica)
- Bicarbonate de sodium zootechnique en sac de 25 kg =
0,35 $/kg
- Bicarbonate de sodium naturel U.S.A. à 99,8 % de
pureté,
en sac
de 25 kg = 0,4 $/kg (Costa Rica)
- Bicarbonate de sodium alimentaire par 500 g = 2,7 $/kg
- Butane liquide = 1,3 $/kg en bouteilles de 13 kg
consignées; 0,69 $/kg (Chili); 0,713 $/kg (Cotonou) + consigne
- Carbonate de sodium technique léger = 1 $/kg
- Chlorure de sodium brut broyé en sac de 50 kg = 0,22
$/kg;
0,083
$/kg (Arequipa), 0,117 (Espagne)
- Chlorure de sodium alimentaire (sel fin) en sac de 50
kg = 0,27 $/kg
- Chlorure de sodium alimentaire (sel fin) en sac de 10
kg = 0,38 $/kg
- EDTA sel disodique, 2H2O, par 1 kg = 50 $/kg
- Ferfol (Fer chélaté à l'EDTA à 13 % de fer), par 1 kg
= 25 $/kg
- Gaz carbonique liquide en bouteille de 30 kg =
0,863
$/kg (Iquique, Chili) bouteille comprise,
ou 0,63
$/kg (Arequipa, Pérou) + bouteille (2 $/mois + caution 233 $)
- Gaz carbonique liquide en bouteille de 22 kg =
3
$/kg (Alès, France) + bouteille (8,8 $/mois + caution 200 $)
- Gaz carbonique liquide en bouteille de 25 kg (Chili) =
1,25
$/kg + bouteille (5,8 $/mois) [Détendeur
= 12 $]
- Gaz carbonique liquide en vrac, location du stockage
compris, hors vaporisateur (coût 4500 $), pour 6 tonnes/an
= 0,5 $/kg
- Nitrate de potasse cristallisé, engrais, en sac de 50
kg = 0,68 $/kg
- Nitrate de soude du Chili, engrais à 16 % d'azote, en
sac de 50 kg =
0,53 $/kg
- Oligoéléments en solution
concentrée (formule J. Falquet) = 0,033 $/kg de spiruline
- Propane liquide vrac = 0,5 $/kg
- Phosphate monoammonique cristallisé, engrais, en sac
de 25 kg
=
1,05 $/kg
- Phosphate dipotassique technique en sac de 25 kg =
3,58 $/kg
- Séquestrène 100 SG (Fer chélaté à l'EDDHA à 6 % de
fer), par 1 kg =
42,5
$/kg
- Soude anhydre en boite de 1,3 kg = 3,33 $/kg, en sac
de 25 kg = 1,63 $/kg
- Sucre blanc en sac de 1 kg = 1 $/kg (1,17 à Bangui)
- Sucre roux cristallisé en sac de 50 kg = 0,35 $/kg (Arequipa)
- Sulfate dipotassique cristallisé en sac de 25 kg =
0,48 $/kg
ou
en sac de 5 kg = 2,3 $/kg
- Sulfate de magnésium cristallisé, engrais, en sac de
25 kg = 0,32 $/kg
- Sulfate de fer pour analyses (FeSO4, 7H2O), flacon de
1 kg = 35 $/kg
- Sulfate de zinc (ZnSO4, 7H2O) pour analyses, flacon de
1kg = 25 $/kg
- Urée = urée en perles, agricole, en sac de 50 kg =
0,25 $/kg;
0,28
$/kg (Espagne), 0,27 $/kg (Arequipa)
- Bassine en PE alimentaire blanc, 35
litres = 28 $
- Balance électronique 5 kg = 50 $
- Balance électronique 100 g (à 0,1 g) = 167 $
- Microscope monoculaire = 142 à 333 $
- Microscope portable (x 100) = 50 $
- Densimètre = 17 à 29 $
- Thermomètre à alcool = 3 à 17 $
- Thermomètre à Infra-Rouge (mesure sans contact) = 50 $
- Thermomètre-humidimètre électronique = 25 à 98 $
- pHmètre professionnel = 400 à 580 $ (dont électrode 60
à 100 $)
-
ph-mètre-thermomètre = 277 $
- ph-mètre "Piccolo" = 154 $
- pHmètre simplifié (type "stylo") = 58 $
- Etalons de pH 4 -7-10 (60 ampoules) = 100 $
- Etalons de pH 4 - 7 - 10 (15 gélules ou
"pillows") = 22 $
- Aquamerck ammonium 0,5 - 10 ppm (150 dosages) = 64 $
- Bandelettes Merckoquant nitrates (100 dosages) = 50 $
- Bandelettes Merckoquant sulfates (100 dosages) = 37 $
- Bandelettes Merckoquant calcium + magnésium (100
dosages) = 37 $
- Bandelettes Merckoquant calcium 10 -
100 ppm (60 dosages) = 69 $
- Analyseur de CO2 dans l'air, I.R. =
400 $
- Luxmètre digital 50 Klux = 50 $
- % protéines = 15
- % humidité = 7,8
- % cendres brutes = 6,7
- % GLA = 97
- Phosphore total = 18,3
- Nitrates = 24,7
- Fer = 26,2
- Autres métaux = 20 (moyenne)
- Béta-carotène = 100
- Microbiologie = 64
- Bassin de culture sous serre tunnel
avec roue à aube (1000 m²) = 25 $/m²
- Serre en film PE sur armature acier (1000 m²)
type tunnel
= 7 $/m²
type
multichapelle aérable et ombrée = 19 $/m²
Spiruline sèche (Prix de vente)
- Le prix de vente de la spiruline
sèche est extrêmement variable selon les lieux, les quantités, la qualité,
l'emballage, la conjoncture, etc. En 1999 le prix international par tonne est
tombé autour de 10 $/kg sous la pression chinoise. Au détail on trouve de la
spiruline en poudre autour de 80 $/kg, tandis qu'en gélules elle se vend en
pharmacie autour de 300 $/kg.
- par avion, de Madagascar en France =
3,33 $/kg
A22) PLANCHE POUR COMPARER LES SPIRULINES A
D'AUTRES ALGUES :
A23) SPIRULINE VUE AU MICROSCOPE
Le
poids sec d'un filament moyen de spiruline est d'environ 3µg.
Le sens d'enroulement des spires des spirulines
spiralées est le plus souvent le sens inverse des aiguilles d'une montre si on
regarde par dessus la spirale en descendant, mais pas toujours. Cela dépend des
souches mais non de l'hémisphère Nord ou Sud. Et à l'intérieur d'une même
souche (Lonar par exemple) on peut trouver des trichomes spiralés dans les deux
sens se cotoyant.
A24) POUR CEUX QUI ONT DE L'ELECTRICITE:
A24.1) AGITATION PAR ROUE A AUBES
Les bassins agités par roue à aubes sont plus longs que
larges, avec extrêmités arrondies et une cloison centrale et de préférence des
déflecteurs aux changements de direction dans les angles. La roue à aube est
installée sur un des côtés ou à une extrémité, entre bord et cloison centrale.
L'axe de rotation repose sur deux roulements à billes fixés sur des supports
solides, généralement bétonnés. Au droit de la roue la largeur du canal peut
être rétrécie sans inconvénient; au contraire cela permet de renforcer les
supports et de raccourcir la roue donc de la rendre plus solide.
La roue comprend par exemple 4 ou 6 pales ou ailettes
solidement maintenues sur des disques solidaires de l'axe et de diamètre voisin
de 80 cm. La hauteur des pales est de l'ordre de 20 cm. Pour minimiser les
dégâts causés aux spirulines, il est bon d'arrondir le bord d'attaque des
pales. La construction de la roue à aubes doit se faire de préférence en
plastique (PVC rigide d'épaisseur 4 mmm ou plus) ou en bois car presque tous
les métaux sont corrodés à la longue. Le contreplaqué de qualité résistant à
l'eau bouillante convient et il est pratique. L'acier galvanisé et certains
inox (304) résistent en général. L'axe est généralement métallique, mais il
faut prévoir son remplacement ainsi que celui des roulements à billes qui le
supportent et qui risquent fort d'être corrodés. Un moto-réducteur électrique
entraîne l'axe à une vitesse de 20 tours par minute environ. Sa puissance utile
doit être de l'ordre de 1 Watt/m² de bassin ou plus ; sous serre, prévoir une
arrivée d'air extérieur sur le ventilateur du moteur. Un variateur de vitesse
est commode mais onéreux. Une transmission par courroie est recommandée. Pour
les petits bassins, la roue à aubes peut être montée directement sur l'axe du
moto réducteur. Elle peut ne comporter que deux pales, ce qui a pour effet de
provoquer une houle artificielle se propageant jusqu'à l'extrémité du bassin et
contribuant à l'agitation. Il est utile de protéger le fond du bassin, s'il est
en film plastique, au droit des pales: par exemple par des plaques inox ou ciment
(on peut couler du ciment sur place). La distance entre le bas des pales et le
fond du bassin ou ces plaques doit être faible, mais suffisante pour ne pas
risquer de toucher le fond ni d'endommager les spirulines (5 cm paraît
correct).
On admet que la vitesse de circulation de la culture
doit être de 20 cm/seconde pour obtenir une bonne agitation; théoriquement le
régime turbulent est atteint dès que cette vitesse dépasse 10/z (z = profondeur
en cm) si la concentration en spiruline est inférieure à 3 g/l. Pour réduire
les irrégularités de débits et l'accumulation des boues en certains endroits,
on installe des déflecteurs ou des contre-pales créant des remous :
Il y a un débat concernant le meilleur sens de rotation
du liquide dans le bassin : pour certains le meilleur serait le sens contraire
aux aiguilles d'une montre. Pour d'autres le sens des aiguilles d'une montre
serait tabou. En ce qui nous concerne, nous n'avons aucune recommandation
spéciale.
L'utilisation d'un vide modéré (un aspirateur donnant un
vide de 15 kPa - soit 1,5 m de colonne d'eau - suffit) permet d'accélérer la
vitesse de filtration. On utilise pour cela une toile reposant sur un support
rigide (grille), posé sur un réservoir étanche résistant au vide. Ce réservoir
est relié à l'aspirateur. La culture à filtrer est pompée dans le bassin à
travers une crépine servant de tamis ou envoyée sur la toile de filtration à
travers un tamis. Une pompe vide-cave de type "à vortex" est
recommandée pour ne pas casser trop de spirulines. Une pompe type vide-cave, à
commande automatique par flotteur et munie sur son refoulement d'un clapet de
non-retour bien étanche, assure le maintien automatique du niveau de filtrat
dans le réservoir sous vide.
En cours de filtration on décolmate au besoin la toile
avec une raclette caoutchouc. On arrête l'arrivée de liquide et on attend que
la biomasse soit suffisamment pauvre en eau, puis on récupère la biomasse à la
raclette.
La vitesse de filtration dépend bien entendu de la qualité
de la culture et de la fréquence des décolmatages, mais elle peut se situer
autour de 8 kg de spiruline sèche/heure/m² de filtre.
A24.3) FILTRATION SOUS PRESSION
La culture pompée à travers un tamis peut être envoyée
dans un sac en forme de manche fermé par une pince, flottant dans le bassin. Si
le sac est vertical et hors de la culture, de petit diamètre (< 6 cm) et de
grande longueur (> un mètre), la filtration peut se faire par gravité avec
une bonne efficacité.
A24.4) FILTRATION CONTINUE
Divers dispositifs existent (tamis vibrants, tambours
rotatifs), mais sont plus adaptés aux conditions industrielles qu'artisanales.
A24.5) ESSORAGE PAR LE VIDE (pour remplacer le pressage)
Il s'agit d'une variante du § A24.2. Si la biomasse est
laissée sur le filtre sous vide suffisamment longtemps (par exemple 10 minutes
pour une épaisseur de 5 mm), l'eau interstitielle s'élimine comme dans le cas
d'un pressage. Par rapport au pressage, ce système permet le lavage éventuel de
la biomasse (opération que nous estimons inutile, voire nuisible selon les cas,
cf § 8.2 RECOLTE.htm - lavage).
On peut aussi n'utiliser le filtre à vide que pour
l'essorage; dans ce cas le volume de liquide est suffisamment faible pour qu'on
puisse se passer de la pompe vide-cave dans le réservoir.
Un bon essorage peut exiger un vide
plus fort que la simple filtration.
A24.6) ESSORAGE PAR ESSOREUSE (pour remplacer le pressage)
L'essorage de la biomasse sortant du filtre peut aussi
se faire dans une essoreuse à panier (à axe vertical) munie d'une toile de
filtre et tournant à vitesse suffisamment modérée pour ne pas casser la
spiruline. Ce système permet aussi le lavage de la biomasse. Nous ne le
considérons pas à la portée d'un artisan.
A25.7)
ESSORAGE PAR GAZ COMPRIME (pour remplacer le pressage)
C'est une variante du § A25.5 où le vide est remplacé
par une pression de gaz pouvant aller jusqu'à 5 bars sans risquer de casser la
spiruline si la biomasse est de qualité correcte.
Dans les zones à hivers froids, les récoltes peuvent se
poursuivre tant que la température maximum ne descend pas en dessous de 15°C.
Ensuite, lorsque la température des bassins est inférieure à 10°C, il arrive
que la spiruline décante au fond et jaunisse. Il faut éviter d'aborder l'hiver
à pH < 10 et de trop agiter à la pompe pendant l'hiver pour éviter le risque
de "blanchiment" du milieu et la mort des spirulines.
Si l'hiver est assez doux (> - 8°C) et si le milieu
n'est pas carencé, la spiruline peut très bien survivre sous serre et
redémarrer aux beaux jours, mais il est prudent d'ombrer tant que la
température du bassin reste inférieure à 10 - 15°C. En cours d'hiver il est bon
d'agiter de temps à autre au balai pour remettre en suspension et aérer les
boues du fond. En fin d'hiver, si tout se passe bien, le milieu de culture se
trouve rénové (turbidité très faible, peu ou pas de boues, pH = 10,
récoltabilité excellente). Cependant il y a le danger théorique que pendant
l'hiver des contaminations puissent se produire (algues étrangères et
éventuellement toxiques): faire un test
de toxicité avant de recommencer à récolter.
Dans les zones à forte saison des pluies il faut couvrir
les bassins. Si ce n'est pas possible, on peut continuer les récoltes en
purgeant le milieu de culture, et en rajoutant les sels correspondants, mais
cela coûte cher en sels tandis que la récolte risque de ne pas pouvoir se
sécher. On peut donc préférer arrêter la production, puis vider et nettoyer à
fond les bassins et redémarrer la culture au retour du beau temps.
Il faut toujours conserver une ou plusieurs réserves de
semence de bonne qualité, mais a fortiori en cas d'arrêt annuel. La réserve
doit être conservée dans un endroit abrité des intempéries, à l'ombre (pas à
l'obscurité pendant le jour), à température modérée (20 à 30 °C) et agitée de
temps en temps. Elle ne doit être ni trop concentrée ni trop diluée en
spiruline (Secchi = 2 à 4 convient). Il faut "repiquer" la culture de
réserve, c'est-à-dire démarrer une autre réserve, ensemencée à partir de la
première tous les deux à trois mois pour maintenir sa qualité. Nota: une
culture, même de réserve, ne doit jamais être fermée de manière étanche: elle a
besoin d'air, et un bon moyen de l'apporter est d'agiter par bullage d'air.
En cas d'arrêt prolongé des récoltes sur un bassin en
production, il faut l'ombrer en permanence et l'agiter au moins de temps en
temps.
A26) FORMULES D'OLIGO-ELEMENTS
A26-1)
Formule de Jacques Falquet, 1997 (Antenna Technologie, Genève) :
Solution concentrée pour faciliter le
transport (5 ml contiennent les oligo-éléments d'un kg de spiruline) :
Acide citrique = 100 g / litre
Borax = 75 g / litre
MnNO3,4 H2O = 45,6 g / litre
ZnSO4,7H2O = 35 g
/ litre
CuNO3,3H2O = 9,2 g / litre
KCr(SO4)2,12 H2O (alum de chrome) =
5,4 g / litre
MoNa2O4,2H2O (Molybdate de sodium) =
3,5 g / litre
Co(NO3)2,6H2O = 0,2 g / litre
Ni(NO3)2,6H2O = 2,9 g / litre
NH4VO3 (monovanadate d'ammonium) =
0,94 g / litre
Na2Se2O3,H2O (sélénite de sodium) =
0,2 g / litre
Eau distillée = qsp 1 litre
A noter qu'en vieillissant cette
solution dégage une odeur nauséabonde de gaz sulfuré (composé du sélénium
volatil et toxique).
A26-2) Formule de J.P. Jourdan (sans sélénium, avec supplément de zinc)
ZnSO4,7H2O = 20 g
/ litre
Sel disodique d'EDTA,2H2O = 7 g /
litre
Acide orthoborique = 5 g / litre
MnCl2,4H2O = 2
g / litre
CuSO4,5H2O =
0,5 g / litre
Alum de chrome = KCr(SO4)2,12 H2O =
0,3 g / litre
MoO3 (oxyde molybdène) = 0,1
Eau déminéralisée ou de faible dureté
= qsp 1 litre
L'oxyde de molybdène doit de
préférence être dissout dans l'eau avant emploi, mais il peut être remplacé par
le molybdate de sodium (MoNa2O4, 2 H2O) à raison de 0,18 g/l.
La couleur de la solution est bleue.
Dose moyenne à utiliser = 25 à 100
ml/kg récolté, selon les autres apports d'oligoéléments; si on ne connaît pas
ces autres apports, essayer 50 ml/kg et chercher la meilleure dose par
tâtonnements. La dose de 100 ml/kg apporte 500 mg de zinc/kg, ce qui considéré
comme souhaitable du point de vue nutritionnel.
A la dose de 50 ml/kg le coût de cette
formule est négligeable: environ 0,03 $/kg de spiruline.
Remarque
La
composition de la spiruline peut être modifiée dans de larges proportions
concernant le fer et les oligoéléments selon ce que les spécialistes
préconisent. Certains disent par exemple qu'il y a trop de vitamine B12 dans la
spiruline : l'apport de cobalt a donc été supprimé dans la formule. Par contre
la dose de zinc a été renforcée.
A27.1) Séchoir solaire modèle
"Bangui" (version SS4-I.1996) par Michel-André THELER, CH-1958
Uvrier/Sion (Suisse), Tél. (41) 27 203 28 43
Plan
simplifié (Monsieur
Theler dispose des plans complets) :
Description
sommaire de l'élément et principe de fonctionnement :
Caisse (dimensions 200 x 90 x 25 cm)
constituée de :
·
Une
tôle ondulée A en polyester translucide (dessus)
·
Une
tôle ondulée B en aluminium (fond)
·
Deux
côtés C et D (contre-plaqué)
·
Un
portillon frontal de chargement E (moustiquaire)
·
Une
fenêtre F (moustiquaire) à l'extrêmité opposée
Cette caisse repose sur 4 pieds fixes G (à l'état de
repos et lors du chargement) ou elle est inclinée afin d'optimiser l'exposition
au soleil et l'effet thermosiphon (surélévation de l'arrière par un double pied
escamotable H).
Séchage par circulation d'air chaud au
travers de 8 cadres J en moustiquaire plastique (surface utile totale = 1,2 m²) sur lesquels est disposée la
biomasse extrudée à sécher.
Chargement à l'aide de 2 châssis K (supportant
chacun 4 cadres) introduits lorsque le portillon est ouvert et glissant à
l'intérieur du caisson en prenant appui sur deux rails latéraux inclinés.
Productivité par bon ensoleillement : environ 300
g de spiruline sèche/jour.
A27.2)
Séchoir solaire à gaz (modèle "Davougon", version 1996) par Pierre
ANCEL,
F-95120
Ermont, Tél. 01 30 72 03 57
Cet appareil est construit à partir d'un fût en tôle de
200 litres (diamètre environ 50 cm, hauteur environ 80 cm) propre auquel trois
pieds support on été soudés ou boulonnés. A 10 cm au dessus du fond des ouvertures colmatables, protégées par des morceaux de
moustiquaire collés, sont aménagées pour permettre l'entrée d'air frais et la
régulation de température.
A 20 cm au dessus du fond des cornières métalliques sont
soudées ou vissées pour servir de support aux plateaux de séchage. Un couvercle
amovible en bois ou en métal protège de la pluie et des insectes tout en
permettant la sortie de l'air humide.
Les plateaux sont des cadres en bois munis d'une
moustiquaire nylon. Ils sont emplilables (nombre maximum = 5)
Un réchaud à gaz butane (ou un brûleur récupéré sur une
gazinière, monté sur support métallique soudé) permet de chauffer le fond du
séchoir.
Le séchage peut aussi se faire directement par les gaz
de combustion, convenablement dilués pour régler leur température (en jouant
sur la hauteur des plateaux par rapport au brûleur), mais à deux conditions:
-
brûleur de bonne qualité (ne charbonnant pas et donnant une flamme bleue)
- gaz
de bonne qualité (le gaz butane courant en France convient)
A27.3) Séchoir solaire à chauffage indirect, conception Claude VILLARD, 8
rue Stéphen Liégeard, F-83400- Hyères, Fax 04.94.57.03.34, spirulinaP@aol.com
Le séchoir est constitué d'un caisson en tôle noire mate
portant 5 plateaux amovible (cadre bois + moustiquaire nylon), muni sur un côté
de portes permettant le chargement des plateaux. Le caisson est surélevé (pieds
ou dénivellée du sol) de manière à pouvoir être alimenté en air chaud par
thermosiphon à partir d'un capteur solaire à air à absorbeur en briques cuites,
incliné et orienté convenablement selon la latitude du lieu. L'entrée d'air au
capteur constitue le point bas du système et elle est protégée par une
moustiquaire ; cette entrée doit être placée en un endroit autant que possible
à l'abri des poussières et autres polluants, et bien évidemment hors d'eau..
Le caisson est surmonté d'une large cheminée également
en tôle noire mate, surmontée d'un chapeau de protection contre la pluie et
portant une moustiquaire de protection contre les insectes et feuilles mortes.
Cette cheminée assure un tirage suffisant : pour cela sa hauteur doit être
proche de celle du caisson.
A28) PROJET SEMI-ARTISANAL DE 5 KG/JOUR
Il nous parait intéressant de résumer ici un projet de 5
kg de spiruline/jour que nous avons eu l'occasion de préparer à la demande
d’une entreprise intéressée; il s'adresse à des groupes disposant
d'électricité, d'eau courante et de CO2, et disposés à investir suffisamment
pour vendre leur production sur le
marché international. En climat chaud l'atelier peut fonctionner toute l'année
et produire 1,5 tonnes/an ; en climat tempéré, la moitié. Il s'agit encore d'un
procédé encore peu mécanisé, utilisant beaucoup de main d'œuvre.
A28.1) Bassins
4 bassins de 3 m x 50 m = 150 m², sous 2 serres de 8 m
de large, à raison de 2 bassins par serre, avec une allée au centre de la serre
entre les deux bassins. Agitation par roue à aubes à 4 ou 6 pales bois
actionnée par motoréducteur de 250 W
(un par bassin). Puisard de vidange à une extrêmité, vidange par gravité
ou par pompe vide-cave à vortex. Serres aérables et ombrables partiellement,
munies de moustiquaires aux deux bouts.
En variante la serre peut être
remplacée par un habillage de film tendu sur chaque bassin, prenant appui sur un tube galvanisé reposant
sur le muret central. Les bords du film sont enterrés. Dans cette variante
l'accès au bassin est limité.
A28.2) Bâtiment
Toutes les manipulations de spiruline se font dans un
bâtiment de 70 m² (pouvant servir de logement au personnel) dont le sous-sol
est aménagé en salle de récolte. Au rez-de-chaussée se trouve le
séchage-broyage-conditionnement du produit sec, ainsi qu'un petit laboratoire
et le magasin de matières premières.
Le bâtiment est climatisé, avec ventilation par air
filtré. Ceci facilite le port des vêtements de protection en vigueur dans les
industries alimentaires.
La moitié du toit est construit pour pouvoir servir de
capteur solaire sans vitrage (tôle peinte couleur tuiles) pour alimenter le
séchoir solaire éventuel.
Un auvent abrite ventilateurs,
séchoir, aspirateur, compresseur, cuve de carbonatation et cuve d’épuration.
A28.3) Récolte
Le dispositif de récolte est constitué d'une cuve de
filtration en ciment, profonde de 60 cm, large de 80 cm et longue de 8 m., aux
bords horizontaux garnis d'un joint de caoutchouc, sur lesquels reposent 4
cadres de filtration mobiles. Ces cadres ont des bords de 10 cm de haut et un
filet tendu sur le fond. Les toiles de filtration sont simplement posées sur
ces cadres. La culture à filtrer vient des bassins par gravité à travers un
tamis. Chaque bassin a sa propre tuyauterie d'amenée, munie d'un compteur d'eau
permettant de savoir exactement le volume soutiré par bassin. On peut accélérer
la filtration en branchant un aspirateur sur la cuve.
Le filtrat est pompé par une pompe vide-cave commandée
par flotteur, située dans un regard au point bas de la cuve. La tuyauterie de
refoulement, comprenant un clapet anti-retour, traverse le côté de la cuve pour
ne pas interférer avec l'étanchéité au vide. Le filtrat est envoyé dans la cuve
de carbonatation.
La biomasse égouttée est essorée dans une presse située
à proximité de la filtration. Le pressage se fait sur des plateaux à rebords de
2 cm, au fond percé (formant caillebotis). Ces plateaux sont mobiles. La
biomasse est enveloppée dans une toile de coton forte doublée à l'intérieur
d'une toile nylon fine, formant un "paquet" plat de 5 cm d'épaisseur
maximum posé sur un des plateaux, en attendant d'être mise sous presse. Plusieurs plateaux peuvent être empilés pour
pressage simultané. La presse peut être à vis ou à poids avec bras de levier.
La biomasse pressée est chargée dans une machine à faire
les saucisses (un "poussoir" en inox, à manivelle ou motorisé) et
mise en boyau plastique alimentaire de 50 mm de diamètre. Des noeuds en ficelle
délimitent la longueur des saucisses qui correspond à celle du pistolet
extrudeur (environ 35 cm). Les chapelets de saucisses sont mises au frigo au
fur et à mesure de leur fabrication. Une partie de la production peut être sous
forme de saucisses plus courtes pour la vente fraiche. En variante, le
poussoir, fixé verticalement, sert d’extrudeur de grande dimension, les
plateaux de séchage défilant dessous.
Le matériel et le sol sont lavés à l'eau après usage,
l'eau étant recueillie dans un puisard au point bas du sous-sol et envoyée à
l'égoût par un vide-cave à commande par flotteur.
A28.5) Nourriture de la spiruline
A la fin de la récolte on utilise la cuve de filtration
pour transférer les sels (pesés au magasin situé juste au-dessus et transférés
à la cuve par une chute en PVC) dans la cuve de carbonatation, en utilisant un
jet d'eau et la pompe.
Cette cuve en ciment, de 4 m² de section et 3 m de
profondeur, surélevée de 1 m. au dessus du sol, est reliée à un tube
translucide permettant de connaître le niveau de liquide. Elle est aussi munie
de bulleurs permettant l'injection de CO2 au fond. L'injection de CO2 (7
kg/jour) se fait de manière qu'aucune bulle ne sorte en surface (une échelle
permet de surveiller cette surface). La durée d'injection peut être de
plusieurs heures. Le fait que le CO2 soit dissout en l'absence de lumière
favorise le rendement d'absorption, proche de 100 %, en raison de l'absence de
dégagement d'oxygène. Le bullage permet aussi de terminer la dissolution des
sels et d'homogénéiser la solution.
On arrête la carbonatation quand le pH désiré est
atteint (généralement 9,5), et on procède ensuite à la répartition de la
solution dans les bassins au prorata du milieu soutiré pour la filtration. Le
transfert se fait par gravité.
Une deuxième cuve de 12 m3, identique, sert de cuve
d’épuration du filtrat par décantation (cf ..\manuel\CULTURE.htm -
Epuration). Elle peut être exploitée en discontinu ou par lots
quotidiens.
A28.6) Séchage
Pour l'extrusion on utilise un pistolet à colle en
poches type Sika ("saucisson" en langage Sika Canada) de 600 ml de
capacité, actionné par air comprimé. Le chargement du pistolet est instantané
grâce au conditionnement de la biomasse en saucisses identiques aux poches de
colle. En variante, comme dit en A28.3, le poussoir peut servir d’extrudeur de
grande capacité.
La méthode la plus simple, et sans doute la moins chère
en investissements, consiste à utiliser les séchoirs électriques Stoeckli; il
en faut une douzaine pour sécher les 5 kg/jour, avec une fournée de nuit. Le
séchage en étuve électrique demande un peu moins de travail parce que les
plateaux sont plus grands. L'étuve peut être couplée à un capteur solaire (en
toiture) ou à un déshumidificateur pour économiser l'électricité. Dans ce
dernier cas, particulièrement adapté aux climats chauds et humides, le matériel
ne doit pas être isolé thermiquement et l'air en circulation doit être refroidi
en dessous de 35°C.
Les spaghetti secs sont versés dans un récipient
intermédiaire de 100 litres à travers un entonnoir de dimension adaptée à celle
des plateaux. Ils sont écrasés au pilon puis broyés et ensachés. Les emballages
sont scellés sous vide par une machine du type utilisé pour emballer le fromage
en Suisse.
A28.7) Personnel
Ce type de production semi-artisanale convient
particulièrement à un couple résidant sur place; il n'y a alors normalement pas
besoin de main d'oeuvre extérieure s'il est considéré comme acceptable de
réduire la production en cas de maladie ou de congés.
Avec du personnel extérieur salarié, et pour assurer la
production nominale tous les jours, il faut au minimum 3 personnes et de
préférence 4.
A28.8) Prix de revient
Le programme de calcul (cf Annexe A31)
ne s'applique pas à ce type de projet semi-artisanal.
On peut toutefois l'utiliser comme une première
approche, à condition d'ajouter à l'investissement environ 8000 $, ce qui
porterait le prix de revient dans des conditions "africaines" à
environ 15 $/kg.
A28.9) Conditions humaines pour la réussite du projet
Quelles
conditions humaines faut-il réunir pour qu'un petit projet de spiruline
réussisse?
1) Il faut qu'une demande solvable de
spiruline se soit exprimée dès avant l'initiation du projet, et que le projet
ait des perspectives de développement ultérieur, suite à des tests
nutritionnels publiés et reconnus, et éventuellement à une campagne de
publicité.
2) Il faut que le partenaire local désire
fortement le projet et se comporte en vrai "patron", disposant des
pouvoirs et des moyens voulus ainsi que du temps matériel pour s'occuper du
projet. Il serait bon qu'il visite un projet de spiruline voisin pour qu'il
voit bien de quoi il s'agit. Il est très souhaitable qu'il exprime par écrit
ses objectifs tant vis-à-vis de ses collaborateurs que de l'ONG soutenant le
projet.
3) Il ne faut pas que ce
"patron" soit muté ailleurs en cours de projet.
4) Il faut que le responsable
technique à former soit capable de comprendre l'intérêt du projet et s'y
implique fortement. Pour cela il doit être salarié et assuré correctement (pas
"au noir") et travailler à plein temps sur le projet. Il ne doit pas
être paresseux. Il doit mettre la main à la pâte, fabriquer ses outils de
récolte, former lui-même son équipe et veiller à ce qu'il y ait un bon esprit
d'équipe. Il doit être convaincu de l'intérêt à long terme de son nouveau
métier d'algoculteur. Il doit aimer manger lui-même de la spiruline et accepter
de goûter sa production pour en vérifier la qualité organoleptique. Il faut
qu'il soit convaincu de la nécessité de travailler hygiéniquement. Il doit être
au courant des prix.
5) Il est important que le responsable
fasse lui-même quelques découvertes, ou ait l'impression d'en faire. Il faut
donc lui laisser rapidement une certaine autonomie et des moyens (petit labo),
tout en l'empêchant de sortir des limites prévues pour le projet (rester
réaliste).
6) Il faut de bons moyens de
communication avec l'ONG soutenant le projet (au moins fax), et la volonté de
s'en servir, et ceci dans les deux sens (équipe locale-ONG et ONG-équipe
locale).
7) Il faut que le projet soit
raisonnablement protégé des vols et des insurrections.
8) Il faut interdire l'accès du projet
à toute personne non autorisée, car l'expérience montre que les bassins sont
souvent confondus avec des poubelles (exemples de Nanoro au Burkina et Dapaong
au Togo).
9) Le personnel doit accepter de
-
venir très tôt le matin pour faire les récoltes,
-
assurer une permanence à midi si l'agitation n'est pas automatique.
Il est souhaitable qu'un membre de
l'équipe habite sur place.
10) Il faut que des visiteurs de
marque viennent voir le projet, mais pas trop souvent.
A29) CHECK- LIST POUR DEMARRAGE DE SPIRULINE SUR NOUVEAU
SITE
(N.B. Le maximum
devra être trouvé sur place ; le reste devra être apporté)
Film PE de serre
épaisseur 0,2 mm (pour bassin extensible)
Récipients genre
"Tupperware" (pour test d'humidité et stockage de biomasse fraîche)
Bassines (blanches de préférence) dont
une à bords droits
Seau plastique (blanc de préférence et
gradué)
Balai plastique
Jarre graduée plastique de 1 litre
Etiquettes autocollantes
Papier filtre type filtre à café
Mellita N°4
Entonnoir plastique
Pelle plastique à bord droit
Secchi
Sachets de sels pour 8 litres de
milieu de culture initial
Kit d'analyse d'eau Merck (nitrate,
sulfate, ammonium, calcium, dureté)
Balances électroniques 100 g (à 0,1 g)
et 3 kg
Petits récipients plastique pour
pesées
Seringues, compte-gouttes
Fonds d'évier plastique (pour presse)
Papier absorbant type Sopalin
Thermomètre (0 - 100°C), densimètre
(1000 - 1050 g/l)
PHmètre avec une électrode de rechange
Etalons de pH 7 et 10 en gélules
Hygromètre digital
Piles de rechange
Pissette
Compresseur et pompes d'aquarium
Pompe vide-cave
Bidons plastique pour cultures labo,
lampe de chevet 40 Watt
Tube souple diamètre 4 mm pour air +
té avec robinets
Tube souple diamètre 10 mm pour pompe
Tuyau d'arrosage avec embout à jet
réglable
Programmateur et prises multiples
Mètre de poche
Loupe (x25) ou microscope (x100)
Cystes (oeufs) d'Artémias et
miniaquarium pour tests de toxicité
Tissus de filtration 30 µ en polyester
Tissus 315 µ en polyester
Grille plastique pour cadres de
filtration
Extrudeuse
Séchoir électrique ou de quoi
construire un séchoir solaire (moustiquaire, film plastique noir, ventilateur)
Sachets thermoscellables pour
emballage spiruline
Kit de réparation de bâches plastique
Agrafeuse et agrafes
Outils de base (scie, tournevis,
marteau, ciseaux) + clous, vis
Lampe de poche
Souche de spiruline 100 % spiralée ou
ondulée
Manuel de culture artisanale (livre et
diskette)
Bicarbonate
Sel de cuisine
Urée
Nitrate soluble
Phosphate soluble
Sulfate de magnésium
Sulfate de potassium
Sel de calcium soluble ou chaux
Oligoéléments
Ferfol ou Fetrilon (fer chélaté) ou
acide citrique ou jus de citron
Acide chlorhydrique concentré
Soude ou potasse caustique ou
carbonate de soude (ou sinon cendre)
Eau potable ou filtrée
A30) Spiruline humanitaire dans les PVD (Texte de P. Ancel de mai 2004)
N.B. Le texte ci-dessous reflète l'opinion de son auteur qui a une longue expérience de la culture de spiruline en Afrique. L'auteur du présent Manuel est largement d'accord avec ce texte mais voudrait souligner qu'il vous est toujours possible de "cultivez votre spiruline" vous-même sans les contraintes socio-économiques que souligne à juste titre P. Ancel. Lorsqu'on cultive pour soi-même ou pour sa propre famille ou même ses voisins, il n'est pas obligatoire d'être "rentable" comme dans une entreprise qui doit rémunérer du personnel et présenter un bilan financier positif faute de disparaître. L'avantage de pouvoir consommer sa propre spiruline fraîche est tel que cela vaut bien de ne pas être "rentable". Toutes proportions gardées cela est semblable à la culture dans son propre jardin de variétés goûteuses de tomates, dont on ne saura jamais le prix de revient, mais dont on se souviendra longtemps du plaisir qu'on a eu à les manger !
Spiruline humanitaire dans les PVD : penser au lendemain
Introduction
Lorsque l’on est ONG, vouloir implanter dans les Pays en Voie de Développement des installations de culture de la spiruline est un objectif louable : lutte locale contre la malnutrition, amélioration des défenses immunitaires pour les enfants et les adultes des populations déshéritées, la spiruline, en attendant d’avoir conquis les principales organisations de santé internationales et le monde scientifique souvent sceptiques, n’en a pas moins sur le terrain de très nombreux adeptes, parmi lesquels les organisations de santé locales, les congrégations religieuses, les centres de réhabilitation nutritionnelle, les médecins et infirmiers ayant pu se rendre à l’évidence du « plus » apporté par la spiruline.
Nombreuses sont par conséquent les ONG, petites ou moyennes, à découvrir les mérites étonnants de l’arthrospira platensis, vulgairement la spiruline, puis à vouloir en implanter des cultures locales. Sur le principe de la fourniture des cannes à pêche plutôt que du poisson.
Cependant, lorsque
l’on a trouvé un bon partenaire local, construit avec lui quelques bassins et
démarré une culture, l’essentiel du travail reste à fournir par l’ONG, ce
qu’elle ignore le plus souvent… De quoi s’agit-il ?
Une course d’obstacles…
Pour atteindre le succès, l’ONG rencontrera 3 obstacles majeurs, qu’elle aura lieu de prendre en compte si possible avant le démarrage du projet. Malheureusement, ses efforts sont généralement concentrés en amont de ces obstacles : choix du partenaire, mise en place du projet, conventions, recherche de fonds, constructions, démarrage des cultures absorbent l’essentiel de son énergie… Lorsque les difficultés réelles apparaissent sur le terrain, l’ONG n’est bien souvent pas préparée.
Obstacle 1 :
maîtriser la culture
Les
techniques de culture de la spiruline sont aujourd’hui bien connues… des
spécialistes du domaine ! Lorsque l’ONG débute dans des projets spiruline,
il est rare qu’elle ait à sa disposition un de ces spécialistes. Force lui est
de débuter grâce aux conseils, écrits ou oraux de ces derniers, ou grâce à
quelques connaissances acquises sur des missions antérieures. Citons ainsi
l’existence du manuel de culture de spiruline artisanale de Jean Paul Jourdan,
celui des Idées Bleues de Giles Planchon, ainsi que l’ouvrage de Ripley
Fox : « Spiruline : technique, pratique et promesses ».
Enfin, il est possible depuis avril 2004 de venir se former grâce à un cycle de
400 heures au Centre de Formation Agricole de Hyères, qui devrait permettre au
débutant d’arriver à une certaine maturité.
L’effet trompeur provient du fait que le démarrage d’une culture de spiruline ne pose généralement pas de problème : la souche et le milieu de culture sont neufs, les conditions de développement sont optimales. Cette période favorable, de quelques semaines à quelques mois, correspond généralement à la période de présence des représentants de l’ONG sur place. Ceux-ci repartent alors avec le sentiment de la « mission accomplie ». Les premières difficultés n’apparaissent en général qu’après le départ de l’ONG et sont accrues par trois facteurs :
- l’incapacité de l’acteur local, encore peu expérimenté, non seulement à trouver la cause, mais aussi à décrire le problème de culture rencontré,
- les difficultés et les délais de communication : langue, distance, liaison téléphonique…
- l’évolution très rapide de la spiruline, cyanobactérie, tout autant capable d’une duplication toutes les 7 heures que d’une mort subite. Nous avons ainsi pu constater la mort simultanée en quelques heures, de souches « Paracas » au Burkina Faso, développées sur trois sites différents distants de 10 à 30km… sans aucune explication rationnelle jusqu’à ce jour…
Force
est de constater que la culture de la spiruline est un art relativement
complexe pour le commun des mortels, encore accru par la distance. La
difficulté observée, si elle a pu finalement être correctement exprimée, peut
avoir plusieurs facteurs croisés. Parmi les problèmes les plus fréquemment
posés, citons l’apparition des spirulines droites, spirulines fragmentées, le
jaunissement plus ou moins rapide des cultures, les difficultés de filtration,
de pressage, l’apparition de goût ou d’odeur désagréable, les éventuelles
contaminations par d’autres algues, etc.
A cela, ajoutons que le matériel cédé par l’ONG est parfois mal adapté ou rapidement mis hors service sur le terrain : pH mètres en panne ou mal utilisés, solutions étalons et kits d’analyse périmés, etc., qui rendront plus difficile la mise en évidence des causes, d’autant qu’elles peuvent être nombreuses, liées à des facteurs tels que température, ensoleillement, nourriture, agitation, pH, etc.
Ainsi, contrairement aux idées reçues, le maintien en exploitation d’une unité de culture n’est pas chose facile : il faut expérimenter pendant plusieurs années pour pouvoir repérer rapidement, en arrivant sur un site, grâce à l’intuition et l’observation, le problème de culture. Dans le cas contraire, il faudra tâtonner, redémarrer plusieurs fois les cultures avant d’identifier l’origine des écueils rencontrés.
Obstacle 2 :
former du personnel local 
1 - Acquérir le
savoir-faire…
Lorsque la maîtrise de la culture par l’ONG est acquise, il s’agit alors de transmettre ce savoir à une petite équipe d’exploitation locale. Rappelons qu’il est quasiment indispensable de disposer sur place d’un partenaire sérieux et organisé, de facilités telles que l’eau, l’électricité et le téléphone. Pour les raisons précédentes et pour l’avoir expérimentée nous-même, la spiruline « de brousse », au sein d’une communauté villageoise, telle que souhaitée par certaines ONG, si elle voit le jour ici et là, essuie souvent des échecs. Force nous est de constater que la grande majorité des implantations réussies en Afrique (durée de vie > 5ans) sont pour l’instant le fait de congrégations religieuses locales stables et organisées.
Transférer un savoir-faire ? Tout au plus pourrons-nous transférer un savoir, et attendre, avec la même patience dont nous avons fait preuve pour nous-mêmes, que l’exploitant local atteigne en quelques années ou dépasse même notre art de la culture.
Le transfert de savoir est relativement rapide : de quelques heures à quelques jours suivant les moyens pédagogiques et l’entendement des étudiants.
Bien choisir le futur responsable d’exploitation est essentiel : les qualités requises nous semblent à l’expérience les suivantes :
- savoir lire, écrire et communiquer rationnellement (niveau minimum : BEPC, de préférence, le baccalauréat, ou bac +2)
- savoir compter et pratiquer aisément la règle de 3 et le calcul mental
- savoir observer et ressentir les plantes : autrement dit, avoir la « main verte ». Cette qualité est souvent l’apanage des moins diplômés…
- si l’exploitation est importante, savoir commander et animer une équipe
- enfin et peut-être surtout, être totalement partie prenante de l’exploitation et de ses objectifs humanitaires
Soulignons que le responsable d’exploitation ne pourra pas être le responsable de l’organisation locale avec laquelle l’ONG a conclu un accord de partenariat, ce dernier, compte-tenu de sa position, étant le plus souvent appelé à d’autres tâches. Le responsable d’exploitation devra quant à lui consacrer la majorité de son temps à la spiruline (voire la totalité pour les exploitations de plus de 3 personnes) : l’évolution rapide de la spiruline n’autorise pas l’absentéisme.
Pour
la formation de l’exploitant, on s’appuiera sur les ouvrages existants déjà
cités. Cependant, ils ne seront pas exploitables en l’état, car souvent trop
riches. Il est nécessaire de rédiger un « mode d’emploi de la ferme »
adapté aux conditions particulières du site. A titre d’exemple, le site de
Koudougou dispose d’un « manuel » de 8 pages, suffisant pour décrire
l’ensemble des procédures de culture (ensemencement, nourriture, mesures et contrôles,
problèmes rencontrés, etc.).
Il ne reste plus alors qu’à attendre au cours des années, les coups de fil avec les explications plus ou moins claires de l’exploitant, nombreux durant le premiers mois, puis qui s’espaceront lentement au fil des années. On pourra estimer que le transfert de technologie est assuré lorsqu’il n’y aura pas plus d’un appel au secours annuel…
2 – Apprendre à
gérer son entreprise…
Dans le cadre de la formation, la maîtrise de la gestion d’une unité de production de spiruline, qu'elle ait 50 ou 5000 m2, est une étape tout aussi longue à acquérir pour l’exploitant. Par expérience, il nous semble qu’en Afrique, cet aspect est encore plus délicat à aborder, tant sont absentes des préoccupations locales les notions d’organisation, de discipline, d’anticipation, de procédures, de contrat, de comptabilité, pourtant piliers de toute entreprise.
Combien de fois se trouve-t-on à cours de bicarbonate de soude, sans avoir pensé à renouveler le stock… ? Combien de fois le site est-il délaissé pour des funérailles importantes dans le village à côté… ? Pourtant, si le mil peut bien attendre une semaine ou deux avant d’être semé, la spiruline requiert des soins quotidiens si l’on ne veut pas retrouver des bassins jaunâtres après une journée d’absence.
Il faudra là encore quelques années de patience et de conseils pour que, peu à peu, chacun au niveau de l’exploitation se sente responsable, soit efficace, et que tout le monde soit présent à 7 heures le matin…
Finalement, la survie d’une exploitation, petite ou grande, passe par la professionnalisation progressive de l’équipe en place. Même si l’ONG démarre sur une base louable alter mondialiste, force lui sera de reconnaître qu’elle n’échappera pas aux principes universels de l’entreprise.
Ces notions n’empêchent en aucune façon le respect des principes humanitaires et le travail dans la bonne humeur, au contraire. Quelques conseils utiles :
-
Etablir un organigramme de
l’exploitation, préciser les tâches de chacun par des « fiches de
fonction ». Ceci jettera les bases d’un fonctionnement efficace et évitera
bien des confusions. A titre d’exemple, nous donnons ci-après l’organigramme de
la ferme Koudougou (Burkina Faso).
- Concentrer la responsabilité de l’exploitation, tant technique que financière, sur une seule et même personne : les décisions doivent être prises en tenant compte de la rapidité de développement de la cyanobactérie : les commandes d’intrants, de sachets, les réparations, et… la remise des salaires, n’attendent pas la décision d’un superviseur éloigné. Elles doivent être prises à chaque instant par le responsable d’exploitation.
- Etablir dès que possible une comptabilité de la ferme. Quelle que soit la solution de financement de l’exploitation, la connaissance des coûts d’exploitation est nécessaire. Il faut s’opposer à cette tendance naturelle dans les PVD visant à travailler au jour le jour, et à chercher de nouvelles recettes lorsque les caisses sont vides. De telles vérités, aussi banales, ne sont pas forcément claires dans tous les esprits, tant au niveau du partenaire local que de l’ONG. En principe, aucun projet ne devrait voir le jour sans l’établissement d’un compte d’exploitation mensuel prévisionnel, préparé en parallèle avec le budget d’investissement. Ce compte d’exploitation sera par la suite ajusté en détaillant les postes clefs tels que salaires, intrants, réparations, consommables, eau, électricité, sans oublier, victimes trop souvent de l’amnésie africaine, les provisions pour remplacements !
- Savoir impliquer le personnel dans le fonctionnement de la ferme. La notion de salaire est souvent assez abstraite pour un nouvel embauché, le plus souvent sans expérience d’un premier emploi. Le salaire peut apparaître comme un dû, quel que soit le travail effectué. Or il est essentiel que chaque employé comprenne que la ferme fonctionne uniquement grâce à la volonté et au labeur de chacun, qu’il « est » la ferme : le salaire perçu doit refléter les résultats de la production. Des primes à la productivité seront d’excellents moyens de prise de conscience et de motivation. Néanmoins, l’argent n’est pas tout, et ce sera le rôle du responsable d’exploitation que d’insuffler au sein de son équipe un bon état d’esprit. La communication au sein de son équipe est essentielle, avec des contacts directs et précis. L’Afrique, mais aussi d’autres PVD où le non-dit est prédominant, ne l’entendent pas toujours de cette oreille et les problèmes humains, dans les premières années, s’ajouteront aux problèmes techniques. Cependant, quelles que soient les difficultés d’implantation de l’esprit d’entreprise, nous pensons que le fait de travailler chaque jour pour une cause humanitaire constitue un moteur essentiel de réussite et de progrès rapide au sein d’une équipe.
Obstacle 3 :
pérenniser l’exploitation
Le troisième obstacle peut se résumer ainsi :
1 Construire une ferme
de culture a un coût 2 L’exploiter coûte, à la
longue, beaucoup plus cher. 3 L’ONG et le
partenaire local ont tendance à oublier le point 2. Comment
financer une exploitation sur 1, 5, 10 ou 20 années?
Solution 1 :
Micro-installations (qq dizaines de m2) - coûts d’exploitation pris en
charge par le partenaire local ou par l’ONG
Le plus souvent, l’ONG se concentre alors sur la construction et le démarrage de la ferme. Les aspects exploitations, notamment financiers, sont confiés au partenaire local : congrégation religieuse, associations. Ils sont parfois pris en charge sur les premières années par l’ONG elle même. C’est le fonctionnement le plus courant des petites unités de spiruline qui ont été implantées en Afrique : Davougon (Bénin), Nanoro (Burkina Faso), Dapaong (Togo), Puits Bermeau (Niger), Agharous (Niger), Morandave 1ère tranche (Madagascar), Gabon, etc.
Inconvénient : un lent traquenard financier. Au départ, l’ONG, pas plus que le partenaire local, n’a une réelle connaissance des coûts d’exploitation. Pour une petite installation de quelques dizaines de m2, produisant quelques kilogrammes de spiruline par mois, les coûts mensuels, prenant en compte salaires (ne pas oublier les gardiens !), intrants, ensachage, réparations et remplacements, eau, téléphone, électricité, seront de l’ordre de 80 à 150 euros (ordre de grandeur pour l’Afrique), soit entre 50 000 et 100 000 FCFA. Ces coûts, même modérés, sont une charge supplémentaire pour le financeur, dont il n’a pas souvent conscience à l’origine. Ainsi, les coûts d’exploitation d’unités de production dépassent en quelques années le coût de réalisation, ceci d’autant plus rapidement que l’unité sera petite. Finalement, produire de la spiruline sur de petites installations revient toujours plus cher que d’importer de la spiruline industrielle (environ 15 euros le kilo). La solution qui consiste à produire de la spiruline en milieu villageois ou par le biais d’une association locale humanitaire pour réduire le coût est souvent un leurre : personne ne travaille gratuitement sur de longues périodes, et les salaires, minimes au début, rattraperont rapidement les niveaux régionaux, même en brousse. Par contre, l’ONG aura à supporter en plus le manque de moyens logistiques et techniques locaux.
En conclusion, la prise en charge des frais d’exploitation par le partenaire local ou les ONG ne peut concerner que de petites cultures. La production restera limitée à quelques kilogrammes/mois, donc avec un impact humanitaire limité en regard des efforts fournis.
Avantages : faire connaître la spiruline et pouvoir la consommer fraîche. Quoi qu’il en soit, il est souvent intéressant de commencer par ces petites installations, pour « se faire la main », et parce que les coûts d’investissements sont faibles : environ 10 000 euros, si l’on prend en compte les frais de missions, les bassins, un petit bâtiment, l’achat de matériel et des intrants pour un ou deux ans, etc. Il faudra bien entendu clarifier le problème du financement des coûts d’exploitation avant de commencer.
Ces installations ont l’avantage de faire connaître la technique de culture de la spiruline, et de permettre la distribution de spiruline fraîche, plus efficace et plus facilement tolérée. On crée ainsi des « noyaux d’intérêt » de la spiruline dans les PVD, propices au démarrage, dans un deuxième temps, de plus grands projets, à objectif d’autofinancement.
Solution 2 :
Autofinancer les coûts d’exploitation
Ce principe concerne les installations artisanales de plus
grande taille, à l’heure actuelle de quelques centaines de mètres carrés.
On obtient
l’autofinancement des coûts d’exploitations en commercialisant une partie de la
production (%c). L’autre partie est destinée à la distribution sociale.
Remarques importantes : la part sociale (%s) que
peut fournir une exploitation n’est pas un objectif que l’on peut fixer
« a priori » mais une conséquence :
•du prix de revient de la
production Pr
•du prix de vente Pv, par la
relation :
Ps.%s + Pv.%c = Pr (100 + marge d’exploitation)
%s
=
Pv.100 - Pr (100 + marge
d’exploitation)
Pv
- Ps
Exemple :
Pr (prix de revient) = 15 Euros/kg
Marge brute = 20%
Pv (prix de vente gros) = 23 Euros/kg
Ps (prix de vente social) = 6 Euros/kg
Comment
augmenter le pourcentage social %s?
Les degrés de liberté sont
finalement limités :
·
Le prix de vente commercial « Pv » ne peut
augmenter au delà d’un certain seuil :
il doit tenir compte de la concurrence nationale et internationale, qui, si
elle n’existe pas au démarrage du projet dans le pays considéré, ne manquera
pas de s’installer dès lors que son succès attirera l’attention.
- On ne peut réduire la marge d’exploitation inconsidérément au
risque de mettre en danger la santé financière de la ferme
- Le prix social dépend du pouvoir d’achat des plus démunis.
Dans certains cas, il peut-être nul! Pas question de l’augmenter…
>>> Reste la possibilité d’action sur le prix de revient Pr
¬Comment diminuer le prix de revient Pr?
On cherchera bien sûr à rationaliser l’exploitation, en améliorant notamment les techniques de récolte, d’ensachage, en trouvant des intrants moins chers, en diminuant la consommation énergétique (eau, électricité, gaz), etc.
Cependant, le moyen de loin le plus efficace consiste à augmenter la surface de l’exploitation, afin de bénéficier de l’effet d’échelle.
Ainsi, on pourra :
- diminuer la part relative du personnel non productif (charges
fixes)
- améliorer la productivité des récoltantes grâce à des
ateliers centralisés et l’utilisation de pompes de récolte
- diminuer les coûts spécifiques d’entretien (séchoirs et
bassins plus grands, matériel labo, informatique, frais de téléphone)
- diminuer le coût des intrants (achats en gros)
- diminuer le coût relatif de l’ensachage (commandes en gros),
de la publicité
- limiter les coûts énergétiques (eau : utilisation de
forage - électricité : système solaire raccordé au réseau)
A titre d’exemple, le graphique suivant donne l’ordre
de grandeur des prix de revient sur différentes exploitations africaines.
Inconvénients de
l’exploitation autofinancée : cette
solution n’est envisageable que pour des installations de taille moyenne : le point mort de rentabilité en Afrique (mais
certainement aussi dans d’autres PVD) se situe à environ 400 m2. Réaliser plus
petit conduit à un prix de revient de la spiruline le plus souvent incompatible
avec le marché international. Le coût d’investissement sur ce continent étant
de l’ordre de 15 000 Euros les 100m2 (bâtiments compris), on voit que l’on peut
difficilement prétendre à l’autosuffisance de l’exploitation si l’on ne dispose
pas d’un minimum de 60 000 à 100 000 Euros, ce qui n’est pas à la portée de
toutes les ONG ! Il faut alors demander un financement extérieur à des
bailleurs de fonds institutionnels, ce qui est long et demande une certaine
expérience.
Par ailleurs, les projets
« moyens » nécessitent une solide connaissance de la culture de
spiruline, une certaine rigueur dans l’organisation et la gestion, etc. On
imagine que « rater » un projet de grande taille aura un impact
considérablement plus large que si l’on avait échoué dans la culture de petits
bassins…
Avantages :
s’attaquer à la malnutrition à grande échelle. Créer une véritable richesse
locale
La ferme de culture
autofinancée, une fois son équilibre atteint, possède bien des avantages :
·
Il est évident que réaliser
des installations qui produisent plusieurs tonnes par an de spiruline permet
d’attaquer le problème de malnutrition à une échelle nationale, et de traiter
des dizaines de milliers d’enfants malnutris. Il ne s’agit plus alors d’une
curiosité locale, la spiruline peut être connue et consommée sur tout un pays.
·
Le principe de l’entreprise
responsabilise le partenaire local, ce que la perfusion par l’envoi de fonds
réguliers (solution 1) ne peut pas faire. Une gestion mal contrôlée conduit en
effet très rapidement le projet à l’échec : il y a donc obligation de
résultat, ce qui crée peu à peu au niveau du partenaire local l’attention (et la
tension) propice à la réussite.
·
L’entreprise crée ainsi une
véritable richesse locale, qui,
outre le combat contre la malnutrition, fait travailler toute une équipe
d’exploitation, des ateliers locaux pour la maintenance, des agents
commerciaux, etc..
Conclusion :
Que les conseils ci-dessus, qui font parfois apparaître une réalité douloureuse, ne découragent pas les ONG débutantes. Il y a, avec la spiruline, une demande énorme dans les pays en voie de développement, partout où sévit la malnutrition. Son succès est dû à ses qualités nutritives remarquables, qui en fait le complément inégalé d’une alimentation pauvre. Il faut avoir été soi-même en situation de malnutrition dans ces pays pour se rendre compte de l’importance que peut prendre un flacon de spiruline dans son bagage, que l’on oubliera pourtant dans un placard une fois rentré chez soi. C’est la raison pour laquelle, quelles que soient les difficultés, la spiruline devrait peu à peu s’implanter dans les années à venir dans la plupart des pays africains.
A31) Adoucissement de l'eau trop dure
Lorsque
l'eau contient trop de Ca ou Mg par
rapport aux besoins de la spiruline, on peut soit ajouter au bassin plus de
phosphate (qui va précipiter avec le Ca ou le Mg), soit passer l'eau sur un
adoucisseur classique à résine échangeuse d'ion (mais on rejettera de l'eau
contenant des chlorures, donc pollution), soit traiter l'eau dans une cuve avec
des réactifs qui vont précipiter des carbonates insolubles (et non polluants
pour l'environnement).
Pour ce dernier cas, on a le choix des réactifs :
1) à la soude :
Ca (HCO3)2 + NaOH = CaCO3 + NaHCO3
2) au carbonate :
Ca(HCO3)2 + Na2CO3 = CaCO3 + 2 NaHCO3
3) à la chaux :
Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 = 2 CaCO3 + 2 H2O
A vous de choisir, sachant que si le Ca est sous forme
chlorure, seul le carbonate sera actif.
NB 1 : Le Mg suit le même sort.
NB 2 : il est fortement déconseillé de stocker l'eau
épurée à la lumière car il y a risque de développement de microorganismes
toxiques.