Acquisition d’un photobioréacteur plan

Fourniture d’un photobioréacteur plan compact pour la culture continue de microalgues photosynthétiques en conditions a minima axéniques. Le système doit permettre d’atteindre au minimum 40 g de biomasse sèche en 7 jours de culture en photoautotrophie, pour une espèce de référence de type Chlorella, et couvrir un besoin d’au moins 40 g par semaine.

Enceinte, culture et stérilisation

L’encombrement maximal sur paillasse est de 100 cm de largeur × 70 cm de profondeur × 100 cm de hauteur, éclairage et unité de contrôle inclus, ainsi que la pompe péristaltique si la PSE 1 est retenue. Les faces optiques sont planes. Leurs matériaux doivent transmettre plus de 70 % de la lumière visible, résister à la température de stérilisation et être compatibles avec la procédure retenue et avec une stérilisation chimique de type acide peroxyacétique. Ils doivent être lisses, sans relargage, résistants aux microrayures et compatibles avec un pH de 2 à 11 et une salinité allant jusqu’à 35 g/L.

Deux solutions de stérilisation sont prévues : enceinte autoclavable pouvant entrer dans un cylindre de 49 cm de diamètre et 70 cm de haut, ou stérilisation par vapeur fluente à moins de 0,5 bar, avec respect de l’encombrement maximal sur paillasse. L’autoclave et le générateur de vapeur sont déjà disponibles au laboratoire et ne sont pas à fournir. L’ensemble, y compris les réseaux de gaz, doit être aisément démontable, nettoyable et stérilisable thermiquement, et totalement étanche à l’air et à l’eau.

Le système de culture comprend notamment :

• un évent de sortie des gaz, deux canules d’injection pour le milieu et l’inoculum, une canule de soutirage en point haut, une surverse en point haut et une vidange en point bas permettant le retrait axénique de la culture ; les canules sont fournies ;
• au moins trois emplacements pour sondes pH/température, O₂ et concentration cellulaire, avec bouchons pour les emplacements inutilisés ; raccords de sondes et canules de type PG13,5 ou M18/150 ;
• une méthode de prélèvement axénique, par exemple un septum, ainsi qu’une injection d’air par bullage pour homogénéiser la suspension ; l’air entrant est filtré à 0,2 µm et les débits sont contrôlés par débitmètres massiques ;
• une injection de CO₂ mélangée à l’air, asservie à la régulation du pH, et une régulation thermique par échangeur intégré couvrant 12 à 38 °C.

Contrôle, éclairage et suivi

L’unité de contrôle pilote la régulation pH par injection de CO₂, le débit d’air, l’intensité lumineuse, la température et l’enregistrement des données. La sonde pH/température est fournie ; elle mesure un pH de 2 à 11 et une température de 5 à 100 °C. Le contrôle du pH s’effectue par électrovanne tout ou rien et consigne de débit de CO₂ via rotamètre CO₂. Les rotamètres pilotables prévus pour l’air et le CO₂ ont respectivement des plages inférieures à 500 mL/min et à 50 mL/min. La régulation thermique est pilotable par interface homme-machine ; la température de culture doit rester entre 12 et 38 °C, avec une consigne tenue à ±1 °C.

L’éclairage LED est réglable et homogène sur la culture. Le spectre blanc est idéalement recherché, ou à défaut une combinaison d’environ 50 % de bleu et 50 % de rouge. L’intensité doit être indiquée dans l’offre et contrôlable par logiciel, de 0 jusqu’à la valeur choisie, avec des pas d’au moins 20 µmol photons/m²/s ; une alimentation externe offrant le même contrôle est également possible. Un éclairage des deux faces ou un éclairage interne peuvent être proposés.

Le logiciel pilote l’intensité lumineuse, la consigne de pH, la température et les débits d’aération et d’alimentation en CO₂ si les débitmètres massiques sont retenus en PSE ; il pilote aussi les débits des canaux de pompe si la PSE correspondante est retenue. Il conserve plus d’un mois de données — sondes, consignes et états des actionneurs — à un pas de 2 secondes. Les capteurs et actionneurs sont en 4–20 mA ou 0–10 V pour permettre l’intégration d’autres capteurs, et les gammes de mesure et de contrôle peuvent être modifiées.

Prestations supplémentaires éventuelles obligatoires

Les candidats doivent chiffrer et décrire séparément les trois PSE :

• PSE 1 : intégration d’une pompe péristaltique pilotable par logiciel, avec au moins deux multicanaux indépendants en débit et en sens de rotation, et fourniture des raccords. Elle doit permettre l’inoculation de biomasse et l’alimentation contrôlée à débit constant de milieu nutritif, pour un renouvellement quotidien de 10 à 75 %.
• PSE 2 : fourniture du cryothermostat permettant la régulation du photobioréacteur entre 12 et 38 °C.
• PSE 3 : remplacement des rotamètres par des débitmètres massiques, pilotés depuis l’interface de contrôle.

Installation, essais, documents et prestations connexes

Après installation, un contrôle de l’axénie est réalisé par la plateforme AlgoSolis : le réacteur est exploité pendant 7 jours en conditions réelles (stérilisation, ajout du milieu et bullage d’air), sans microalgues, avec un milieu stérile de croissance bactérienne, par exemple BHI ou LB. Quatre prélèvements sont effectués à J0, J2, J4 et J7. Le contrôle consiste en un dénombrement de CFU/mL sur le même milieu, en aérobiose à 37 °C ; le contrôle est validé si la moyenne décomptée est inférieure à 10 CFU/mL pour chacun des échantillons. Ces tests sont pris en charge par AlgoSolis.

Le titulaire fournit un protocole de stérilisation garantissant le contact de toutes les parties internes avec l’agent stérilisant pendant la durée nécessaire. L’efficacité du nettoyage est démontrée scientifiquement et documentée avec des méthodes analytiques validées ; un rapport de validation présente les résultats et leur évaluation. La sécurité d’emploi doit être prévue et documentée.

Le titulaire livre le matériel conditionné pour faciliter manutention et stockage ; transport, conditionnement, chargement, arrimage et déchargement sont sous sa responsabilité. Il prévoit les moyens nécessaires à l’acheminement et à l’installation sur le lieu de livraison. L’installation doit intervenir dans les deux semaines suivant la date de livraison définie par le fournisseur. Le titulaire réalise sur site les tests de performance attestant les caractéristiques annoncées ; leurs résultats conditionnent la validation du procès-verbal de mise en route après vérification d’aptitude. La livraison doit intervenir avant le 9 juillet 2027.

La formation de base est d’un jour sur site pour 2 à 6 personnes ; elle couvre le montage/démontage, la prise en main, le lancement et la conduite des cultures. Deux exemplaires, en français ou en anglais et sans supplément, du manuel d’utilisation et du manuel de maintenance doivent être remis au plus tard à la livraison. Ils décrivent la mise en route, l’utilisation, l’arrêt, les interdictions, la sécurité, les contrôles réalisables par le personnel du site et les consommables. La garantie couvre pièces, main-d’œuvre et déplacement pendant au moins deux ans à compter de l’admission définitive ; la maintenance est assurée par le titulaire pendant la période de garantie initiale.