Brevet FR2685344A1 — publié le 19930625

DISPOSITIF DE PRODUCTION INTENSIVE ET CONTROLEE DE MICRO-ORGANISMES PHOTOSYNTHETIQUES FRAGILES. Description La présente invention concerne un dispositif de production intensive et contrôlée de micro-organismes photosynthétiques fragiles, par exemple des microalgues ou des cyanobactéries, ainsi que la production de métabolites et notamment d'anti-oxydants. L'invention s'applique à la production de toute matière photosynthétique, c'est-3-dire à toute forme de vie susceptible de développement et de photosynthèse dans un milieu liquide nutritif approprié, en présence de rayonnement solaire et de dioxyde de carbone. La photosynthèse est la transformation, en présence de lumière et de chlorophylle, du gaz carbonique, en biomasse c' est-à-dire en énergie chimique. Cette réaction biochimique correspond à une photopolymérisation du gaz carbonique ; elle peut être schématisée par l'équation de Myers suivante : 6,14 C02 + 3,65 H20 + NH3 C6,140, O N + 6,85 O2 2,24 L'azote est apporté sous forme de nitrate, d'urée ou de sel d'ammonium introduits dans le milieu de culture liquide contenant Les micro-organismes. Le terme C6,14H10,3O2,24N correspond aux micro-organimes, c'est-å-dire à la biomasse. L'oxygène est Le principal sous-produit de cette transformation biochimique. Les microalgues sont actuellement principalement cultivées dans des systèmes ouverts, c'est-à-dire dans des lagunes ou des bassins plus ou moins aménagés et dont la conception limite les domaines d'application. En effet, de tels systèmes de culture ne permettent pas un bon contrôle des paramètres de culture et notamment ne permettent pas d'éviter Les contaminations par divers prédateurs tels que d'autres microalgues ou des protozoaires. Les développements récents de la technologie permettent de cultiver ces microalgues dans des photobioréacteurs clos autorisant un maintien de culture monospécifique et une maîtrise et une régulation des paramètres de production. Ces photobioréacteurs clos permettent d'une part de cultiver diverses espèces de microalgues, y compris des espèces non dominantes dans L'écosystème environnant et d'autre part d'opérer un "forçage't physiologique visant à accroître la productivité d'un métabolite préféré, par l'ajustement des paramètres de culture. Les principaux paramètres de culture sont la température, la lumière, le pH, les pressions en C 2 et en 2 dans le milieu de culture, ainsi que La composition du milieu nourricier. Les photobioréacteurs actuellement connus sont constitués d'un ensemble de tubes transparents, disposés sous forme d'un radeau au-dessus d'une étendue d'eau importante, Lagune, étang, mer, piscine servant comme source de refroidissement du milieu de culture liquide chargé en micro-organismes circulant dans ces tubes. Un exemple de ces photobioréacteurs est décrit dans le document FR-A-2 621 323. Afin de se développer correctement et notamment de réaliser la photosynthèse, ces microalgues ont besoin de la présence de C02 dans le milieu de culture. A cet effet, Ces les dispositifs de culture de microalgues nécessitent la présence d'un carbonateur permettant d'assurer un transfert suffisant de C02 de la phase gazeuse à la phase liquide, afin que la demande biologique en C02 soit toujours satisfaite. Le document précédemment cité décrit également un exemple de carbonateur. Le dispositif de culture nécessite également la présence de moyens pour faire circuler continuellement le milieu de culture entre te photobioréacteur et le carbonateur. Ces moyens sont par exemple une pompe, telle que celle décrite dans te document FR-A-2 621 323. Toutefois, ces photobioréacteurs ont tendance à s'encrasser rapidement si l'on ne prend pas de précautions particulières. En effet, tes microalgues ont naturellement tendance à adhérer sur les parois internes des canalisations du photobioréacteur. En conséquence, de tels dipositifs de culture doivent prévoir un dispositif de nettoyage des canalisations du photobioréacteur. Le document FR-2 576 034 décrit un teL exemple de dispositif de nettoyage permettant de faire circuler des billes à L'intérieur des tubes du photobioréacteur. Dans des conditions de culture favorables, c'est-à-dire en présence de lumière, de milieu nourricier, à un pH correct et en présence d'une quantité suffisante de C02, les microalgues dégagent une forte quantité d'oxygène. On constate donc un enrichissement du milieu de culture en oxygène dissous. On a constaté que la collection de L'oxygène produit par ta photosynthèse et sa réinjection dans le milieu de culture permettaient une production importante d'anti-oxydants par les micro-organismes cultivés. Ces anti-oxydants sont principalement la superoxyde dimutase (SOD) et la vitamine C. On produit également de la vitamine E. Le document FR-2 656 874 décrit un tel procédé de culture de micro-organismes et de production dganti-oxydants. Les divers éléments du dispositif de production intensive de micro-organismes qui viennent d'être décrits, présentent toutefois un certain nombre d'inconvénients. En effet, la culture de microalgues nécessite la mise en circulation du milieu de culture afin d'une part, de maintenir ta suspension de microalgues homogène et d'autre part, d'assurer de bons transferts du C02 vers le liquide et les cellules. Il est donc nécessaire de maintenir dans le milieu de culture liquide, un régime turbulent qui est déterminé par le nombre de Reynoids (Re) : Re = P . V . d IL avec p : La masse volumique de la culture (kg/m3), V : vitesse de circulation (m/s), d : diamètre des tubes (m), IL : viscosité de la culture (Pa/s). Lorsque le nombre de Reynotds Re est inférieur à 3500, le flux est laminaire et au-dessus it est turbulent. Dans l'art antérieur, cette mise en circulation de la culture se fait généralement à l'aide de pompes, soit une pompe dite centrifuge, soit une pompe dite volumétrique, soit une pompe à vis d'Archimède. Ces pompes entraient des altérations des parois cellulaires et des flagelles des microalgues dont l'importance dépend de l'espèce d'algues cultivées, du stade physiologique de développement de l'algue cultivée, de la vitesse de circulation du milieu de culture et du type de pompes utilisées, les pompes à vis d'Archimède causant un peu moins de dommages que les pompes dites centrifuges. De plus, les tubes et Les raccords du biophotoréacteur décrit dans le document FR-A-2 621 323, ne permettent pas de dépasser une pression interne de l'ordre de 500 mbars (0,5.105 Pa). Or, une absence de surpression entraine une augmentation des risques de contamination, une diminution de la dissolution des gaz, en particulier du gaz carbonique et de L'oxygène. En outre, l'hydrodynamisme des dispositifs existants n'est pas satisfaisant et la présence de nombreuses canalisations nécessaires à La liaison entre les différents éléments du dispositif de culture augmente les risques de sédimentation et de contamination du mi Lieu de culture. En conséquence, la culture d'espèces d'algues fragiles ainsi que l'obligation de maintenir un régime de fluide turbulent nécessitent la mise en oeuvre d'une nouvelle technologie de circulation du milieu de culture, qui remédie aux inconvénients de L'art antérieur. A cet effet, L'invention concerne un dispositif de production intensive et contrôlée de micro-organismes photosynthétiques fragiles, en suspension dans un milieu de cuLture liquide comprenant : - un photobioréacteur destiné à être immergé dans une étendue d'eau et comportant un ensemble de tubes transparents à La lumière, dans lesquels circule le milieu de culture liquide, - des moyens pour charger le milieu de culture liquide en C02 nécessaire à la photosynthèse, et - des moyens pour assurer ta circulation du milieu de culture à l'intérieur desdits tubes. Selon les caractéristiques de L'invention, les moyens pour assurer la circulation du milieu liquide et pour le charger en C02 sont constitués par un seul et même dispositif d'ascenseur à gaz. On simplifie ainsi le dispositif de production puisqu'un unique dispositif permet d'assurer simultanément la circulation du milieu liquide, son maintien en pression et sa charge en C02. Plus précisément le dispositif d'ascenseur à gaz selon l'invention comprend - au moins un réservoir de charge du milieu de culture liquide disposé en hauteur, à un niveau supérieur à celui du photobioréacteur et relié à t'entrée de celui-ci par au moins une tubulure descendante, de façon que la pression hydraulique créée à l'entrée de ce photobioréacteur permette de vaincre les pertes de charge occasionnées par la circulation du milieu de culture, - au moins une tubulure ascendante reliant la sortie du photobioréacteur au réservoir de charge et présentant dans sa partie inférieure une dérivation, et - au moins un injecteur de gaz disposé dans ladite dérivation et permettant d'injecter du gaz dans le milieu de culture de façon à diminuer sa densité et à le faire remonter jusqu'au réservoir, pour en assurer sa circulation, - des moyens d'évacuation du gaz non dissous dans le milieu de culture et accumulé dans la partie supérieure dudit réservoir de charge. On supprime ainsi, grâce à ce dispositif d'ascenseur à air, les contraintes mécaniques qui se produisaient dans l'art antérieur sur la cellule de la mic roaigue en détériorant sa paroi cellulaire et en rompant ses flagelles. On évite ainsi de bloquer la division cellulaire et d'entraíner une diminution de la quantité de biomasse produite en fin de culture. En outre, selon l'invention, le gaz introduit dans l'injecteur de gaz et permettant de faire circuler le milieu de culture est de préférence du dioxyde de carbone ou un mélange de dioxyde de carbone, d'oxygène et d'azote, ou plus simplement, un mélange de dioxyde de carbone et d'air. Ainsi, le dispositif permettant de faire circuler Le milieu de culture à travers les tubes du photobi oréacteu r, permet également de charger ce milieu de culture en C02 nécessaire à la photosynthèse et éventuellement en oxygène nécessaire à La production d'anti-oxydants. Selon une autre caractéristique avantageuse de L'invention, les moyens d'évacuation du gaz non dissous dans le milieu de culture sont connectés à L'injecteur de gaz, de façon à former un circuit de recyclage du gaz. Ceci permet de fonctionner en circuit fermé et d'utiliser les gaz non dissous, qui autrement seraient perdus, à faire remonter le milieu de culture jusqu'au réservoir de charge. D'autre part, ceci peut être amélioré lorsque le circuit de recyclage du gaz comprend les moyens d'évacuation du gaz non dissous, un dispositif pour analyser au moins la teneur en dioxyde de carbone et en oxygène voi re même la teneur en azote du gaz recyclé et des bouteilles sous pression de ces trois gaz permettant d'injecter ceux-ci dans le milieu de culture par l'injecteur de gaz, en fonction des données fournies par ledit dispositif d'analyse. Ces moyens de réglage permettent de forcer certains paramètres en fonction des impératifs de culture. Enfin, selon une caractéristique de L'invention, les tubes d'entrée et de sortie du photobioréacteur sont disposés l'un à côté de L'autre, parallèlement. Ceci permet notamment, de simplifier la géométrie du photobioréacteur, de simplifier le montage du dispositif d'ascenseur à gaz et d'utiliser éventuellement un dispositif de nettoyage comprenant des billes et des moyens pour faire circuler celles-ci à l'intérieur des tubes du photobioréacteur. On notera que si l'on choisit des tubulures ascendantes et descendantes, telles que Leur diamètre soit identique ou légèrement supérieur à celui des tubes du photobioréacteur, les billes de nettoyage peuvent circuler non seulement dans le photobioréacteur mais également dans le dispositif d'ascenseur à gaz. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, donnée à titre illustratif et non Limitatif et faite en référence aux figures annexées dans lesquelles - La figure 1 représente un schéma d'ensemble du dispositif de production de micro-organismes photosynthétiques selon l'invention, et - la figure 2 représente de façon plus détaillée certains éléments du dispositif de la figure 1. Comme représenté sur La figure 1, te dispositif de production intensive et contrôlée de micro-organismes selon L'invention comprend un photobioréacteur 2 destiné à être placé sur une étendue d'eau 6 et comportant un ensemble de tubes 4 transparents à la lumière. Le milieu de culture 8 circule à L'intérieur des tubes 4. Le photobioréacteur 2 est relié à un réservoir de charge 10 du milieu de culture 8, par deux tubulures référencées respectivement 12 et 14. Ce réservoir de charge 10 est disposé en hauteur, à un niveau supérieur à celui du photobioréacteur. Il est relié au tube d'entrée 16 de celui-ci par la tubulure 14 dénommée ci-apres tubulure descendante, du fait que la circulation du milieu de culture 8 s'effectue depuis le réservoir 10 placé en hauteur, vers Le bas, au niveau du photobioréacteur 2. Le tube de sortie 18 du photobioréacteur est rélié au réservoir de charge 10 par La tubulure 12 dénommée ci-après tubulure ascendante du fait que La circulation du milieu de culture s'effectue depuis le bas (niveau du photobioréacteur), jusqu'au réservoir de charge 10 situé à un niveau supérieur. On pourrait envisager d'avoir un réservoir 10 et de doubler les tubulures 12 et 14. La tubulure ascendante 12 présente dans sa partie inférieure une dérivation 19 (voir figure 2) orientée vers le bas et formant un angle aigu a avec ladite tubulure 12. Un injecteur de gaz 20 est disposé à l'intérieur de ladite dérivation 19 et permet d'injecter du gaz dans le milieu de culture 8 de façon à diminuer sa densité et à le faire remonter jusqu'au réservoir 10, pour en assurer sa circulation. Le gaz 22 non dissous dans le milieu de culture 8 et dégagé dans Le réservoir de charge 10, est évacué dans la partie supérieure dudit réservoir par des moyens qui seront décrits ultérieurement. Selon une variante préférée de l'invention, le gaz 22 non dissous et évacué dans Le haut du réservoir 10 est réinjecté dans le milieu de culture 8 par L'injecteur de gaz 20 après avoir traversé un circuit 24 de recyclage du gaz. En outre, te photobi oréacteur 2 présente au niveau de ces tubes d'entrée 16 et de sortie 18 un dispositif de nettoyage 26 des tubulures 4 à l'aide de billes circulant dans ceux-ci. Toutefois, ce dispositif de nettoyage 26 n'est pas impératif pour le fonctionnement de l'ensemble du dispositif selon L'invention. Le photobioréacteur 2 va maintenant être décrit plus précisément. Les matériaux utilisables pour réaliser les tubes 4 constituant ce photobioréacteur sont par exemple le verre ou des matériaux plastiques transparents comme le polyméthacrylate ou le polycarbonate. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, ces tubes 4 sont disposés dans un même plan, sensiblement parallèlement et sont raccordés entre eux par deux types de coudes rigides de 180 ayant le même diamètre intérieur que les tubes 4. Ces deux types de coudes se différencient par leurs rayons de courbure qui sont tels que deux coudes peuvent être encastrés deux par deux dans un même plan. Les coudes de plus petit rayon de courbure sont référencés 28 tandis que les coudes de plus grand rayon de courbure sont référencés 30. Ceci permet de réaliser deux serpentins de tubes 4 imbriqués l'un dans L'autre, les tubes 4 étant reliés à la fin du serpentin par un raccord final 31. Plus précisément, dans un serpentin, les différents tubes 4 sont reliés alternativement par un raccord 28 de petit rayon de courbure puis par un raccord 30 de grand rayon de courbure. Pour faciliter l'écoulement des billes du dispositif de nettoyage, à l'intérieur des tubes 4 du photobioréacteur, il est souhaitable d'éviter à La suite du thermoformage toute modification du diamètre intérieur des tubes 4. C'est pourquoi le rayon de courbure préféré pour la fabrication des coudes 28 et 30 est avantageusement inférieur à environ 2,5 fois le diamètre extérieur des tubes 4. Les coudes 28 et 30 sont reliés aux tubes 4 par un dispositif de collet et de contre-bride muni d'un joint d'étanchéité. Ce dispositif est connu de l'homme de l'art et ne sera pas décrit davantage, ni représenté plus en détail sur les figures. Ce dispositif étanche permet toutefois de maintenir à L'intérieur des tubes 4 du photobioréacteur une pression minimale de 1 bar (105 Pa). Ceci permet en particulier d'être toujours en surpression par rapport au milieu extérieur ambiant (air et eau de réfrigération) qui constitue la principale source de contamination et d'augmenter la dissolution des gaz et en particulier du gaz carbonique et de l'oxygène. Un tel type de raccordement par coudes permet notamment de réaliser un photobioréacteur 2 (ou récepteur solaire) dans lequel simultanément le sens de circulation du milieu de culture 8 dans deux tubes 4 voisins est de sens opposé et les tubes d'entrée 16 et de sortie 18 sont disposés côte-à-côte et ceci quelle que soit la longueur des tubes 4. La réalisation de réseaux de tubes 4 imbriqués l'un dans l'autre permet de faciliter la connexion avec le dispositif d'ascenseur à gaz ainsi que l'insertion du dispositif de nettoyage et éventuellement du dispositif de recyclage des billes 26 si celui-ci est nécessaire. De plus, tous les tubes 4 se trouvant disposés dans le même plan, on évite la présence de points bas, sources de sédimentation et de contamination de la culture. Le dispositif d'ascenseur à gaz selon L'invention va maintenant être décrit plus en détail en faisant référence à la figure 2. Le dispositif d'ascenseur à gaz assure non seulement la fonction de circulation du milieu Liquide 8 mais également sa carbonatation. Dans tous les documents de l'art antérieur, les fonctions de carbonatation et de circulation étaient en effet réalisées par des systèmes distincts. La carbonatation du milieu liquide était réalisée dans des colonnes à bulles et La circulation du liquide était réalisée par une pompe. La suppression des cotonnes de carbonatation permet en particulier d'augmenter la proportion de culture se trouvant dans le photobioréacteur et donc l'efficacité du dispositif de production. Le réservoir de charge 10 du milieu de culture constitue un bac de mise en pression de ce milieu, disposé en hauteur à un niveau tel par rapport au photobi oréacteur 2, que la pression hydraulique créée dans le tube d'entrée 16 de ce photobioréacteur permet de vaincre les pertes de charge du photobioréacteur occasionnées par la circulation du milieu de culture. Les pertes de charge sont celles existant dans les tubes droits et coudés 28, 30 du photobi oréacteur. De préférence, le fond 32 de ce réservoir présente une forme tronconique et La tubulure descendante 14 est reliée au point le plus bas de cette partie tronconique. La tubulure ascendante 12 débouche à L'intérieur du réservoir de charge 10 à un certain niveau au-dessus du fond 32 et plus précisément affleure sensiblement à la surface libre du milieu de culture 8, afin de permettre une bonne séparation du gaz 22 non dissous et du milieu de culture 8. Le circuit 24 de recyclage du gaz va maintenant être décrit plus en détail. La partie supérieure du réservoir de stockage 10 est reliée à une pompe de recirculation et d'évacuation 34 par une canalisation 36. La pompe 34 est reliée à un clapet anti-retour 38 par une seconde partie de canalisation 40. On prévoit sur cette seconde partie de canalisation 40 une dérivation 42 munie d'une vanne 44 dirigée vers un circuit de purge. Le clapet anti-retour 38 est relié par une canalisation 46 à un dispositif 48 d'analyse de la teneur en CO2, 2 et éventuellement en N2 du gaz 22 circulant dans Le circuit de recyclage des gaz 24. Le dispositif d'analyse 48 est enfin relié à L'injecteur 20 par une canalisation 50. En fonction des résultats d'analyse fournis par le dispositif 48 et des concentrations en C02 et 2 souhaitées dans le milieu de culture, Le gaz 20 circulant dans le circuit de recyclage 24 est équilibré puis réinjecté dans le milieu de culture par l'intermédiaire de L'injecteur 20. En d'autres termes, Le dispositif d'analyse 48 est connecté respectivement aux vannes 52, 54, 56 des bouteilles sous pression de dioxyde de carbone 58, d'oxygène 60 et d'azote 62. Les vannes 52, 54 et 56 sont disposées respectivement sur des tubulures 64, 66 et 68 débouchant dans la canalisation 50. Dans un mode de réalisation où le dispositif d'analyse 48 ne permet pas d'analyser la teneur en azote, il n'y a pas non plus de commande interactive sur la vanne 56 de la bouteille d'azote 62. Lorsque l'on recycle les gaz, la proportion de gaz carbonique peut être maintenue constante ou au contraire peut varier, si l'on souhaite faire évoluer un paramète physicochimique teL que te pH de la culture. Le fonctionnement du dispositif d'ascenseur à gaz va maintenant être décrit plus en détail. Le milieu de culture 8 devant circuler dans les tubes 4 du photobioréacteur et contenu dans le réservoir de charge 10, s'écoule par gravité vers le photobioréacteur 2, dans la tubulure descendante 14. Après avoir circulé dans le photobioréacteur 2, ce milieu de culture arrive dans le tube de sortie 18 du photobioréacteur. Il doit alors être remonté dans le réservoir de charge par la tubulure 12. Ceci est réalisé par une injection adéquate de gaz, grâce à L'injecteur 20 situé à la base de la tubulure 12 et dont le but est de diminuer la densité du milieu liquide. De plus, le gaz circulant est équilibré comme cela a été décrit précédemment. Le débit de gaz injecté permet de faire varier la densité de La colonne de culture dans la tubulure 12 et ainsi de faire varier la vitesse de circulation dans les tubes 4. L'injecteur 20 fait un angle aigu a avec la tubulure ascendante 12, cet angle a étant de préférence voisin de 750. Ceci permet d'éviter que la tubulure 12 ne se bouche. Le bon fonctionnement d'un dispositif d'ascenseur à gaz tel que celui qui vient d'être décrit, dépend d'un certain nombre de paramètres tels que La différence de pression, la hauteur hydraulique et le rapport entre ces deux valeurs. La différence de pression se mesure entre la surface libre du milieu de culture 8 se trouvant dans le réservoir 10 et le niveau où est injecté le gaz (injecteur 20). La hauteur hydraulique correspond à la hauteur à laquelle le dispositif d'ascenseur à gaz doit faire remonter le milieu de culture 8. Elle se mesure entre la base de la tubulure 12 et son extrémité supérieure. Pour que le dispositif selon L'invention fonctionne correctement, il est nécessaire que la différence de pression soit supérieure aux pertes de charge. Ces pertes de pression dépendent d'un certain nombre de facteurs notamment de la viscosité du Liquide circulant, du débit de circulation souhaité, du diamètre interne des canalisations 4 et des accidents de conduite tels que les coudes 28 et 30. Dans le dispositif proposé, il est souhaitable que le rapport entre La différence de pression et la hauteur hydraulique ne soit pas supérieur à 0,6. A titre d'exemple purement indicatif, pour un photobioréacteur 2 composé d'environ 90 m de tubes d'un diamètre intérieur de 24 mm et comportant environ 25 coudes, les pertes de charge varient entre 100 et 220 mbars (100 et 220.102 Pa) pour un débit de circulation de 700 à 1100 t/h. En conséquence, La hauteur hydraulique maximale nécessaire est de 3,7 m. Un tel dispositif est limité en débit car La densité du mélange gaz/liquide ne peut décroître indéfiniment. Toutefois, le débit à véhiculer peut être réparti dans plusieurs tubulures ascendantes. Dans ce cas, on pourra prévoir sur la tubulure ascendante 14 une dérivation formant une deuxième tubulure ascendante. ExempLe Afin de montrer la superiorité en rendement d'un dispositif comprenant un ascenseur à gaz par rapport à un dispositif comprenant une pompe, un test comparatif avec les deux dispositifs de culture a été effectué sur une culture d'Haematococcus pluvialis (famille des chlorophycées). Les résultats obtenus concernant les temps de doublement de la biomasse et du nombre de cellules, la concentration finale en biomasse et le nombre de cellules en fin de culture sont donnés dans le tableau 1 suivant. Tableau 1 Circulation Circulation Différence par ascen- par pompe seur à gaz (1) (2) (1)/(2) Temps de double ment de La bio masse 2 jours 2,3 jours 15 Temps de doubLe- ment du nombre de cellules 2 jours 3,5 jours 84 Concentration finale en bio masse 1,45 g/l 0,95 g/l 53 Nombre de cet- lules en fin de culture 0,75 x 106 0,43 x 106 75 Ce tableau met en évidence que la contrainte mécanique créée par une pompe classique s'exerce plus particulièrement sur tes divisions cellulaires. La contrainte mécanique se traduit au niveau de ta cellule de la microalgue par une détérioration de La paroi cellulaire et par la rupture des flagelles, ce qui bloque sa division et entraîne une diminution importante de la quantité de biomasse produite en fin de culture. La circulation par ascenseur à gaz selon l'invention permet au contraire de minimiser ces inconvénients. Revendications 1. Dispositif de production intensive et contrôlée de micro-organismes photosynthétiques fragiles, en suspension dans un milieu de culture liquide comprenant - un photobioréacteur (2) destiné à être immergé dans une étendue d'eau (6) et comportant un ensemble de tubes (4) transparents à la lumière, dans lesquels circule le milieu de culture (8) liquide, - des moyens pour charger le milieu de culture liquide en C02 nécessaire à la photosynthèse, et - des moyens pour assurer la circulation du milieu de culture (8) à L'intérieur desdits tubes (4), ce dispositif étant caractérisé en ce que tes moyens pour assurer la circulation du milieu liquide et pour le charger en C02 sont constitués par un seul et même dispositif d'ascenseur à gaz. 2. Dispositif de production selon la revendication 1, caractérisé en ce que Le dispositif d'ascenseur à gaz comprend - au moins un réservoir de charge (10) du milieu de culture (8) Liquide disposé en hauteur, à un niveau supérieur à celui du photobioréacteur (2) et relié à l'entrée (16) de celui-ci par au moins une tubulure descendante (14), de façon que la pression hydraulique créée à l'entrée de ce photobioréacteur permette de vaincre les pertes de charges occasionnées par ta circulation du milieu de culture (8), - au moins une tubulure ascendante (12) reliant la sortie (18) du photobioréacteur au réservoir de charge (10) et présentant dans sa partie inférieure une dérivation (19), et - au moins un injecteur de gaz (20) disposé dans ladite dérivation (19) et permettant d'injecter du gaz dans le milieu de culture (8) de façon à diminuer sa densité et Le faire remonter jusqu'au réservoir (10), pour en assurer sa circulation. 3. Dispositif de production selon La revendication 2, caractérisé en ce que La dérivation (19) est orientée vers le bas et fait un angle aigu (a) avec la tubulure ascendante (12). 4. Dispositif de production selon La revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif d'ascenseur à gaz comprend en outre - des moyens d'évacuation (34) du gaz (22) non dissous dans le milieu de culture et accumulé dans La partie supérieure dudit réservoir de charge (10). 5. Dispositif de production selon la revendication 2, caractérisé en ce que le gaz introduit dans Le milieu de culture liquide (8) par L'injecteur de gaz (20) est du dioxyde de carbone. 6. Dispositif de production selon la revendication 2, caractérisé en ce que le gaz introduit dans Le milieu de culture Liquide (8) par L'injecteur de gaz (20) est un mélange de dioxyde de carbone, d'oxygène et d'azote. 7. Dispositif de production seLon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens d'évacuation (34) du gaz (22) non dissous dans Le milieu de culture (8) sont connectés à L'injecteur de gaz (20), de façon à former un circuit (24) de recyclage du gaz. 8. Dispositif de production selon la revendication 7, caractérisé en ce que le circuit de recyclage (24) du gaz comprend en série les moyens d'évacuation (34) du gaz (22) non dissous, un dispositif (48) pour analyser La teneur en dioxyde de carbone et en oxygène du gaz (22) recyclé et des bouteilles sous pression (58, 60) de ces deux gaz permettant d'injecter ceux-ci dans le milieu de culture (8) par L'injecteur de gaz (20), en fonction des données fournies par ledit dispositif d'analyse (48). 9. Dispositif de production selon la revendication 2, caractérisé en ce que la tubulure ascendante (12) débouche à l'intérieur du réservoir de charge (10), au-dessus du fond (32) dudit réservoir, de façon à permettre une bonne séparation du milieu de culture liquide (8) et du gaz (20) non dissous. 10. Dispositif de production selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'angle (a) entre la dérivation (19) contenant l'injecteur de gaz (20) et la tubulure ascendante (12) est de 750 environ. 11. Dispositif de production selon l'unie quelconque des revendications précédentes, caratérisé en ce que les tubes d'entrée (16) et de sortie (18) du photobioréacteur (2) sont disposés l'un à côté de l'autre, sensiblement parallèlement. 12. Dispositif de production selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les tubes (4) du photobioréacteur (2) sont disposés dans un même plan, sensiblement parallèlement et sont raccordés à leurs extrémités par des coudes (28, 30) de façon à former deux serpentins de tubes (4) imbriqués l'un dans l'autre et reliés à leurs extrémités par un raccord final (31). 13. Dispositif de production selon ta revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif (26) de nettoyage des tubes (4) du photobioréacteur comprenant des biLLes de nettoyage et des moyens pour assurer la circulation desdites billes à l'intérieur desdits tubes (4). 14. Dispositif de production selon la revendication 2, caractérisé en ce que la tubulure ascendante (12) et la tubulure descendante (14) ont un diamètre au moins égal à celui des tubes (4) du photobioréacteur.