Pourquoi cette étude ? Les biocarburants de troisième génération, à base d'algues, sont prometteurs de par leurs rendements et productivités élevés, leur forte teneur en huiles et la possibilité de les cultiver hors terres agricoles. Mais il reste de gros obstacles technologiques avant d'envisager une filière industrielle. Avec la grande majorité des acteurs, nous avons analysé et identifié les verrous liés à la filière, au travers des expériences et des visions de chacun, et des résultats de recherche dans les laboratoires français et étrangers. Quels sont ces verrous ? Il faut sélectionner les souches d'algues les plus adaptées. Puis développer des moyens de culture efficaces parmi celles en milieu ouvert ou en photo-bioréacteur en milieu fermé. Les cultures en réacteur fermé sont plus contrôlables, mais sont en général plus coûteuses. Nous devons séparer l'eau de la biomasse et extraire l'huile, sans oublier la purification. Et tout cela doit être optimisé dans un système global gérant au mieux les intrants - CO2, nutriments - les apports en énergie et la récupération des coproduits. À ce jour, sait-on réaliser chacune de ces étapes ? On sait travailler chaque étape séparément, mais souvent à l'échelle du laboratoire. Nous ne maîtrisons pas l'intégration de l'ensemble. Et surtout, cette production offre un bilan énergétique défavorable : pour obtenir une huile délivrant un contenu énergétique de 35 mégajoules par kilogramme, il faut en dépenser 40 à 100. En anticipant sur les progrès à venir, nous devrions parvenir à un bilan énergétique positif, mais un gros travail de laboratoire est encore nécessaire. Il faudra mettre en place des modèles économiques. Aujourd'hui, les modèles compétitifs reposent sur la valorisation conjointe de coproduits à haute valeur ajoutée, pour les cosmétiques ou l'agroalimentaire. Le biocarburant n'est alors qu'un sous-produit. De tels modèles ne peuvent pas fonctionner pour de grandes quantités de biocarburants. Existe-il des pistes pour résoudre ces difficultés ? Nous avons identifié les thèmes sur lesquels investir : biotechnologie, mode de culture, de récupération et de traitement de la biomasse, mode de valorisation... Mais nous n'avons pas encore vu émerger de vraies ruptures technologiques conduisant à des progrès rapides. Les biocarburants de troisième génération ne sont pas à l'aube d'une filière industrielle.