L’aération constitue le principal poste de dépense électrique dans les stations d’épuration. Pour réduire cette empreinte énergétique, des chercheurs de l’ENGEES et du laboratoire ICube expérimentent le projet Photorec à Strasbourg. Cette technologie innovante exploite la symbiose entre bactéries et micro-algues afin d’assainir les eaux résiduaires urbaines tout en revalorisant les nutriments.
Répondre aux exigences de sobriété énergétique
La directive européenne révisée sur les eaux résiduaires urbaines (UE 2024/3019) impose des objectifs stricts. En effet, les grandes stations d’épuration doivent atteindre la neutralité énergétique d’ici 2045. Les collectivités locales recherchent donc des procédés de traitement plus sobres et durables.
Aujourd’hui, l’apport d’oxygène par aération mécanique consomme une part considérable d’électricité. Le projet Photorec propose de supprimer cette étape énergivore. Pour cela, le système confie la production d’oxygène à des micro-algues. Dans un bassin peu profond agité par une roue à aubes, algues et bactéries cohabitent. Ainsi, les micro-algues génèrent de l’oxygène grâce à la photosynthèse. En retour, les bactéries leur fournissent les éléments nutritifs nécessaires.
Une expérimentation en conditions réelles à la station de Plobsheim
Issu de travaux menés en laboratoire, ce procédé franchit une étape décisive. L’équipe de recherche teste désormais un réacteur pilote en conditions réelles. L’expérimentation se déroule sous serre sur la station d’épuration de Plobsheim, en partenariat avec l’Eurométropole de Strasbourg.
Résistance au climat hivernal
Les essais alimentés en eaux usées fraîches ont débuté à l’automne 2025. Les scientifiques souhaitaient évaluer le comportement de la photosynthèse durant l’hiver alsacien. Malgré le manque de lumière et le froid, les performances de traitement sont restées globales et encourageantes. Néanmoins, le système biologiques s’est montré plus sensible au réchauffement brutal des températures lors du printemps.
Recycler l’azote et le phosphore
Outre la réduction de la facture énergétique, Photorec s’inscrit dans une démarche d’économie circulaire. L’urine contenue dans les eaux usées regorge de nutriments utiles pour l’agriculture.
Une valorisation efficace des effluents
- Phosphore : Le dispositif pilote permet de récupérer plus de 80 % du phosphore présent dans les eaux usées.
- Azote : Alors que les filières traditionnelles rejettent la majorité de l’azote dans l’atmosphère, le procédé en capte actuellement 40 à 50 %.
Par conséquent, ces composants dépollués se transforment en fertilisants réutilisables.
Adaptée aux collectivités rurales et petites communes
Ce procédé novateur ne cible pas les très grandes installations urbaines. Il se positionne entre l’épuration conventionnelle compacte et le lagunage naturel rustique. Cette technologie s’adresse en priorité aux petites collectivités qui disposent du foncier nécessaire.
Initialement imaginé pour le traitement de l’eau en milieu rural au Vietnam, le projet étudie aujourd’hui son adaptation aux climats tempérés. Les expérimentations sur le site de Plobsheim se poursuivront jusqu’à l’été 2027. Les chercheurs entament désormais une phase d’optimisation afin de stabiliser le traitement et de maximiser la récupération d’azote.
