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Thursday, June 20, 2019

Jungwook Yang1, Joseph W. Kloepper2 and Choong-Min Ryu1,3
1Systems Microbiology Research Center, Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology (KRIBB), Daejeon 305-806, South Korea
2Department of Entomology and Plant Pathology, Auburn University, Auburn, AL 36849, USA
3Field of Functional Genomics, University of Science and Technology, Daejeon 305-666, South Korea

Plant-growth-promoting rhizobacteria (PGPR) are associated with plant roots and augment plant pro-ductivity and immunity; however, recent work by
several groups shows that PGPR also elicit so-called ‘induced systemic tolerance’ to salt and drought. As we discuss here, PGPR might also increase nutrient uptake from soils, thus reducing the need for fertilizers and preventing the accumulation of nitrates and phos- phates in agricultural soils. A reduction in fertilizer use would lessen the effects of water contamination from fertilizer run-off and lead to savings for farmers.
Introduction Plant-growth-promoting rhizobacteria (PGPR) colonize the rhizosphere of many plant species and confer beneficial effects, such as increased plant growth and reduced susceptibility to diseases caused by plant pathogenic fungi, bacteria, viruses and nematodes [1]. Some PGPR also elicit physical or chemical changes related to plant defense, a process referred to as ‘induced systemic resistance’ (ISR)
[2]. ISR elicited by PGPR has suppressed plant diseases caused by a range of pathogens in both the greenhouse and
field [1,2]. However, fewer reports have been published on PGPR as elicitors of tolerance to abiotic stresses, such as
drought, salt and nutrient deficiency or excess. The subject of PGPR-elicited tolerance to heavy metals has been
reviewed recently [3,4], so it is excluded from this discus-sion. Here, we propose the term ‘induced systemic toler- ance’ (IST) for PGPR-induced physical and chemical changes in plants that result in enhanced tolerance to abiotic stress, and we review recently published work
related to this subject. Biotic stress is excluded from IST because conceptually it is part of biological control and
induced resistance.
Bacterial effects on thirsty plants Drought stress limits the growth and productivity of crops, particularly in arid and semi-arid areas [5]. Early studies
on IST to drought [6] reported that inoculation with the PGPR Paenibacillus polymyxa enhanced the drought tol-erance of Arabidopsis thaliana. RNA differential display on parallel RNA preparations from P. polymyxa-treated and untreated plants revealed that mRNA transcriptions of a drought-response gene, EARLY RESPONSIVE TO DEHYDRATION 15 (ERD15), were also augmented.
Another PGPR strain, Achromobacter piechaudii ARV8, Corresponding author: Ryu, C.-M. (Cette adresse e-mail est protégée contre les robots spammeurs. Vous devez activer le JavaScript pour la visualiser.).
which produces 1-aminocyclopropane-1-carboxylate (ACC) deaminase, conferred IST to drought stress in pepper (Capsicum annuum L.) and tomato (Solanum lycopersicum L.) plants [7]. Under stress conditions, including drought, the plant hormone ethylene endogenously regulates plant homeostasis and results in reduced root and shoot growth [8]. However, degradation of the ethylene precursor ACC
by bacterial ACC deaminase releases plant stress and rescues normal plant growth [8].
Recent efforts to apply these results to greenhouse and field situations include using mixtures of PGPR strains with symbiotic nitrogen-fixing rhizobia [9] or with mycor-rhizal fungi [10]. The rhizobia are sensitive to drought stress, resulting in a significant decrease of N2 fixation when faced with low soil-water content. Under drought stress, co-inoculation of bean (Phaseolus vulgaris L.) with Rhizobium tropici and two strains of P. polymyxa resulted
in augmented plant height, shoot dry weight and nodule number [9]. Interestingly, the effect on IST and increased nodule number was greater when a mix of two strains of P. polymyxa was applied than when one strain was applied, suggesting some synergistic effects from the use of strain
mixtures.
Investigations into how drought stress affects plant hormone balance revealed an increase in abscisic acid (ABA) content in the leaves, indicating that the reduction of endogenous cytokinin levels magnifies ABA content, eliciting stomata closure [9,11] (Figure 1). The cytoki-nin–ABA antagonism might be the result of metabolitic interactions because they share a common biosynthetic origin [11]. It will be interesting to determine whether cytokinin produced by P. polymyxa affects ABA signaling of plants or rhizobia-elicited nodulation [6,9].
Co-inoculation of lettuce (Lactuca sativa L.) with PGPR Pseudomonas mendocina and arbuscular mycorrhizal fungi (Glomus intraradices or G. mosseae) augmented an antioxidant catalase under severe drought conditions, suggesting that they can be used in inoculants to alleviate
the oxidative damage elicited by drought [10] (Figure 1).
Help from bacteria for salty plants Soil salinity in arid regions is frequently an important limiting factor for cultivating agricultural crops. Although
many technologies have been implicated in the improve-ment of salt tolerance, only PGPR-elicited plant tolerance against salt stress has been previously studied. In one study [12] the ethylene content in tomato seedlings exposed to high salt was reduced by application of Achro-
mobacter piechaudii, indicating that bacterial ACC dea-1Update
Trends in Plant Science Vol.14 No.1
Figure 1. IST elicited by PGPR against drought, salt and fertility stresses underground (root) and aboveground (shoot). Broken arrows indicate bioactive compounds
secreted by PGPR; solid arrows indicate plant compounds affected by bacterial components. Some PGPR strains, indicated in red on the plant roots, produce cytokinin and
antioxidants such as catalase, which result in ABA accumulation and ROS degradation, respectively [9,10]. Degradation of the ethylene precursor ACC by bacterial ACC
deaminase releases plant stress and rescues normal plant growth under drought and salt stresses [10,12]. The volatiles emitted by PGPR downregulate hkt1 expression in
roots but upregulate it in shoot tissues, orchestrating lower Na+ levels and recirculation of Na+ in the whole plant under high salt conditions [13]. Production by PGPR of IAA
or unknown determinants can increase root length, root surface area and the number of root tips, leading to enhanced uptake of nitrate and phosphorous [16–18].
Abbreviations: ABA, abscisic acid; ACC, 1-aminocyclopropane-1-carboxylate; HKT1, high-affinity K+ transporter 1; IAA, indole acetic acid; IST, induced systemic tolerance;
PGPR, plant-growth-promoting rhizobacteria; ROS, reactive oxygen species.
minase was functional. A. piechaudii, which produces
ACC, increased the growth of tomato seedlings by as much
as 66% in the presence of high salt contents. IST to salt
stress was also noted in a new study with Arabidopsis [13]
using Bacillus subtilis GB03, a species that has previously
been used as a commercial biological control agent. Inter-
estingly, some of the volatile organic compounds (VOCs)
that are emitted from B. subtilis GB03 [14] (Figure 1) are
bacterial determinants involved in IST.
Among the 600 Arabidopsis genes isolated by transcrip-
tome analysis, transcriptional expression of HIGH-AFFI-
NITY K+ TRANSPORTER 1 (HKT1), which controls Na+
import in roots, was decreased. HKT1 has been shown to
adjust Na+ and K+ levels differentially, depending on the
plant tissue. Exposure of an athkt1 mutant to bacterial
VOCs not only resulted in typical salt-stress phenotypes,
such as stunting, but also led to the inhibition of seedling
growth. Transcriptional validation revealed that bacterial
VOCs downregulated HKT1 expression in roots, but upre-
gulated it in shoot tissues, thereby orchestrating lower Na+
levels in the whole plant. Furthermore, there is no differ-
ence in IST to salt stress in the Na+-export mutant salt
overly sensitive3 (sos3), suggesting that HKT1 functions in
shoots to retrieve Na+ from the xylem, thereby facilitating
shoot-to-root Na+ recirculation. Overall, plant perception
2
of bacterial VOC causes a tissue-specific regulation of
HKT1 that controls Na+ homeostasis under salt stress.
Bacterial help with fertility and nutrient uptake
Another abiotic stress that plants face is obtaining ad-
equate soil nutrients. Although soil fertilization is typically
required for agricultural production, it can cause nitrate
and phosphate accumulation that eventually contaminates
surface and ground waters. Phosphate run-off is associated
with eutrophication of surface waters, resulting in
increased fish mortality [15]; in addition, nitrogen run-
off from US agriculture into the Mississippi River is linked
to oxygen starvation in the Gulf of Mexico, creating ‘dead
zones’ where shrimp and fish populations are greatly
reduced [15]. These environmental impacts of fertilization
can be attributed, in part, to low uptake efficiency by crops.
For example, phosphorous is highly reactive with iron,
aluminium and calcium in soils, which can result in pre-
cipitation of up to 90% of the soil phosphorous [16], thus
making it largely unavailable to plants.
PGPR have promise as components in approaches for
maintaining adequate plant nutrition and reducing the
negative environmental effects of fertilizers. Plant growth
promotion by some PGPR has been associated with the
solubilization and increased uptake of phosphate [16].Update
PGPR have also been reported to affect nitrate uptake by
plants [17,18].
In addition to causing increases in general plant growth,
some PGPR promote root development [17] and alter root
architecture by the production of phytohormones such as
indole acetic acid (IAA) [19] (Figure 1), resulting in
increased root surface area and numbers of root tips. Such
stimulation of roots can aid plant defense against patho-
gens and can also relate to IST. Given that root tips and
root surfaces are sites of nutrient uptake, it is likely that
one mechanism by which PGPR lead to increased nutrient
uptake is via stimulation of root development. It has also
been suggested that PGPR increase plant uptake of
mineral ions via stimulation of the proton pump ATPase
[17], although experimental evidence for this is lacking.
Owing to the environmental problems discussed above
and the increasing prices of fertilizers, there is a push
from farmers worldwide to reduce fertilizer levels below
those recommended for optimum yields; however, such
reductions would represent an abiotic stress on plants.
Hence, several studies are now testing the hypothesis that
PGPR might enable agricultural plants to maintain pro-
ductivity with reduced rates of fertilizer application, and
the preliminary results are promising. For example, in one
field study with wheat (Triticum aestivum L.) [20], the
yield for plants that were given 75% of the recommended
amount of N-P-K fertilizer plus a PGPR strain was equiv-
alent to the yield for plants that were given the full amount
of fertilizer but without PGPR. In another study on tomato
[21], the dry weight of tomato transplants grown in the
greenhouse was significantly greater with two PGPR
strains and 75% fertilizer than with the full amount of
fertilizer and without PGPR; after transplanting to the
field, yields with some combinations of PGPR and mycor-
rhizal fungi at 50% recommended field fertilization were
greater than the yield of the 100% fertilizer control without
microbes.
Another current hypothesis is that PGPR, used as com-
ponents of integrated nutrient management systems, can
help reduce the build up of nutrients in fertilized soils.
Support for this hypothesis was presented in a recent
report [18] of a three-year field study on maize that eval-
uated PGPR with and without mycorrhizal fungi, manure
and inorganic fertilizer, as well as with and without tillage.
Significant increases in grain yield from microbial treat-
ments were accompanied by increased nitrogen content per
gram of grain tissue and removal of significantly higher
amounts of nitrogen, phosphorous and potassium. There-
fore, within the tested nutrient management system,
PGPR contributed significantly to reducing nutrient build
up in the soil. Many current studies are underway that will
further define the utility of PGPR in nutrient management
strategies aimed at reducing fertilizer application rates
and nutrient runoff from agricultural sources.
Perspectives
PGPR-elicited IST can aid the growth of crops in envir-
onmentally unfavorable conditions. More investigations
into the mechanisms by which PGPR elicit tolerance to
specific stress factors should improve the use of IST
in agriculture by enabling the optimization of microbial
Trends in Plant Science
Vol.14 No.1
mixtures for the production of specific bacterial determi-
nants (e.g. cytokinin, antioxidants, ACC deaminase, VOCs
and IAA).
Improved plant nutrition with PGPR might or might not
be due to IST as defined here. For example, if increased
nutrient content in plants results from enhanced nutrient
uptake, IST is operable because physical or chemical
changes in the plant caused by PGPR are ultimately respon-
sible, as occurs when PGPR stimulate root development.
However, PGPR could increase nutrient availability with-
out directly affecting plants. Although this would also result
in greater nutrient levels in plants, it would not be explained
by IST. Future investigations into each case where PGPR
affect plant nutrition will elucidate this point.
The field of PGPR-elicited ISR should now focus on two
directions. First, more studies are needed to demonstrate
that PGPR cause a range of crops to be tolerant to various
environmental stresses. In addition, studies are needed to
elucidate the signal transduction pathways that result
from treatment of plants with PGPR under stress con-
ditions. Only then will the full benefits of PGPR be under-
stood.
Acknowledgements
 ́rez for critical reading and valuable comments on
We thank Camilo Ramı
the article. Financial support was received from the 21C Frontier
Microbial Genomics and Application Center Program, Ministry of
Education, Science and Technology, Biogreen21, Rural Development
Administration, Agricultural R and D Promotion Center (ARPC) and
KRIBB initiative program, South Korea.
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IUBMB Special Meeting on Plant Stresses & 6th Congress of FASBMB
20–25 April 2009
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http://www.smbbm.org/specialMeeting2009/meeting-socialProgram.html
5th Meeting of the IOBC Working Group
‘‘Induced Resistance in Plants against Insects and Diseases’’
12–16 May 2009
Granada, Spain
http://www.fvccee.uji.es/
5th Symposium on Plant Neurobiology
25–29 May 2009
Florence, Italy
http://www.5thspnb.org/

LE SABLE SILICEUX

Toute construction et tout ouvrage de travaux publics nécessitent pour leur réalisation, outre le ciment, les agrégats, et l’eau, du sable en proportion adaptée, selon l’ouvrage envisagé.

Selon sa teneur en silice, le sable est utilisé dans d’autres domaines tels que la verrerie, la fonderie, etc..., qu’on appelle sable siliceux ou sable industriel.

C’est quoi le sable ?

Le terme sable est généralement utilisé pour désigner un mélange de grains meuble n’ayant aucune cohésion et dont la dimension des grains est généralement comprise entre 0,062 et 5 mm. Du point de vue géologique, le terme sable recouvre deux aspects : un aspect granulométrique (taille des grains) et un aspect minéralogique (nature minéralogique des grains). Une particule individuelle est appelée grain de sable.

Le sable peut avoir une origine naturelle ou artificielle ; d’origine naturelle, il provient de la désagrégation naturelle de roches au cours de leur processus d’érosion, artificiel, il est obtenu par broyage de roches massives après des opérations de concassage et de criblage, il est appelé aussi sable de carrière, il est caractérisé par des grains aux aspérités marquées.

La composition du sable varie d’un endroit à l’autre selon la nature des roches. Dans l’industrie du verre, de la fonderie et d’autres domaines, le sable recherché est celui qui a une grande teneur en silice (voir encadré), un bon classement et des grains arrondis ou subarrondis : sont appelés sables siliceux ou sables industriels.

Le sable siliceux

L’industrie du verre et de la fonderie à besoin de gisements de sable qui possède une très haute teneur en silice dépassant 98 %, un bon classement, et des grains arrondis ou subarrondis ; ces sables peuvent être lavés, traités, tamisés et purifiés pour répondre aux exigences des consommateurs.

Utilisation : (Principales applications industrielles)

Les principales applications de sables siliceux sont : la verrerie, la fonderie, le bâtiment, l’électrométallurgie, la céramique, la chimie, les peintures les charges minérales, la fibre de verre, les colles, la filtration, les sports et loisirs, les abrasifs, etc...

La verrerie et la fonderie utilisent plus de 80 % de sable siliceux extraits à travers le monde.

En verrerie, la teneur en silice doit être supérieure à 99 %, celle destinée pour la fonderie, doit être supérieure à 98 %. Pour l’industrie de la verrerie, il n’y a pas de produit de substitution aux sables siliceux industriels.

Exploitation, traitement et valorisation des sables siliceux

Le sable siliceux est exploité dans des carrières à ciel ouvert ou dans des sablières. Le produit extrait doit subir, avant sa commercialisation et son utilisation finale, un important traitement dont l’objectif est d’augmenter sa teneur en silice, de réduire toutes les impuretés et d’obtenir une granulométrie optimale requise pour une utilisation finale.

A la fin du traitement, le sable peut être commercialisé à l’état humide ou être séché.

Suivant les applications et les exigences des utilisateurs, il est fait appel à différents moyens de traitement. Ces traitements dépendent de la nature des produits bruts et de la qualité du produit recherché. Pour sa valorisation, le sable siliceux extrait de la carrière ; après l’homogénéisation, subira un important traitement qui comprendra l’un ou plusieurs des procédés suivants :

- 1 Prétraitement (débourbage et lavage primaire) élimination de la fraction argileuse.
- 2 Criblage : Triage mécanique du sable par grosseur des grains.

- 3 Attrition : (attrition= action de deux corps durs qui s’usent par frottement.) Elle se fait par voie humide et permet de séparer toutes les incrustations ferreuses ou argileuses des grains de quartz.

- 4 Lavage secondaire suivi de classification granulonnétrique : Cette phase permet d’éliminer toutes les impuretés restantes de la phase précédente

- 5. Flottation : Elle se fait par voie humide dans des cellules de flottation, et permet de séparer et d’éliminer tous les oxydes de fer libérés restants

- 6. Essorage et séchage : Se fait par voie thermique et permet d’éliminer toute l’eau

- 7. Traitements supplémentaires : se fait par voie sèche et permet d’éliminer certains minéraux lourds contenant du fer.

A la fin de ce traitement, on obtient un produit marchand : Pour la verrerie : les spécifications dépendent de la qualité du sable (produit marchand) : verres blancs (SiO2>99% et Fe2O3 <0,03%) ; verres colorés (SiO2>98,5% et Fe2O3 <0,2%) et laine de verre (SiO2>98% et Fe2O3 <0,3%).

Le sable siliceux dans le monde

Production et réserves mondiales

La production mondiale de sable siliceux pour l’industrie, de l’ordre de 120 Mt/an, est dominée par les USA (24%), les Pays-Bas (20%), la France, l’Allemagne et l’Autriche produisant environ 5% chacun.

Une trentaine de pays ont une production supérieure à 1 Mt/ an.

Les réserves mondiales sont importantes et représentent plus d’un siècle au rythme de production actuelle.

Marché et acteurs mondiaux

Les matériaux siliceux, à l’exception du quartz ultra-pur, sont des produits pondéreux qui voyagent peu et sont surtout destinés à être transformés prés de leur lieu d’extraction. Les produits manufacturés au contraire peuvent être envoyés loin de leur lieu de fabrication.

Les marchés mondiaux des produits siliceux sont très variés et complexes. En ce qui concerne celui du verre, il est dominé par Saint Gobain (France), Pilkington (GB), Sibelco et Glaverbel (Belgique), Guardian (USA).

Prix

Le prix de sable siliceux varie en fonction de ses caractéristiques, tels que la granulométrie et la pureté, par exemple le sable siliceux destinées pour les charges minérales peut être quatre à cinq fois supérieur par rapport au sable siliceux destiné pour la fonderie.

Sur le marché mondial, les sables siliceux ne dépassent pas 25 €/t sortie carrière, alors que le quartz ultra-pur peut valoir 30 €/Kg.

Les produits dérivés ont une forte valeur ajoutée : silicium métal 850 à 1200 €/t, carbure de silicium 1300 à 1700 €/t, silice précipitée 1200 €/t, colloïdale 3000 à 7500 €/t.

Le sable siliceux en Algérie

On trouve en Algérie des gisements importants de matériaux siliceux, notamment dans l’ouest du pays, où ils sont liés aux dépôts de sables éoliens. Ce sont surtout ces gisements qui sont exploités pour la production du verre.

Les gisements algériens de silices son surtout représentés par les dépôts de sables quaternaires, mais aussi par des matériaux variés : grés quartzeux, quartzites, quartz filoniens, etc.

Des réserves géologiques importantes

Dans la partie nord du pays, les réserves géologiques connues sont de plus de 150 Mt de roches siliceuses pures à teneur en silice élevée (> 97 % SiO2) et plus de 100 Mt de roches siliceuses industrielles à plus de 90 % de SiO2.

Une ressource géologique potentielle et des réserves probables très élevées

Les ressources potentielles en matériaux siliceux est très importante grâce à leur répartition, leur extension et à la diversité des gisements de roches siliceuses sous forme de sable, grés quartziques, quartzites, filons de quartz et en contextes de bassins sédimentaires et de zones de socle.

La production algérienne

La production de sable siliceux, en Algérie, est assurée par 12 sablières, dont 6 relèvent du secteur privé, reparties sur 08 wilayas.

En 2008, la production a atteint 498 035 tonnes. Le secteur privé domine cette activité avec 341 048 tonnes, soit un taux de 68,4%.

Depuis l’année 2000, la tendance de la production de sable siliceux est à la hausse ; de 230 013 tonnes produites en 2000, a plus que doublée en 2008 en atteignant 498 035 tonnes. (Sources : DGM/MEM, rapport 2008)

Domaine minier

A ce jour, au niveau du cadastre minier, 53 titres miniers en vigueur sont enregistrés pour le sable siliceux, 51 titres miniers concernent l’exploitation et deux pour la prospection, répartis sur 22 wilayas.

Les substances concernées par ces titres miniers sont destinées, en majorité, pour la verrerie et pour ciment, et d’autres pour la céramique, la fonderie, ajout comme dégraissant et abrasif.

Potentiel et perspectives de développement de la production de sable siliceux en Algérie

Parmi les nombreux domaines d’utilisation industrielle de la silice en Algérie, ce sont ceux du verre plat ou coulé (bâtiment et automobile) et du verre creux qui présentent actuellement un fort potentiel de développement.

Pour assurer un potentiel de production adapté et la qualité des produits, les développements de production de matériaux siliceux concernent :

- l’optimisation des méthodes d’exploitation et/ou l’augmentation de la production des gisements de sables siliceux actuellement exploités

- la modernisation ou l’installation d’unités de traitements adaptées

- la reconnaissance géologique des gisements et indices situés à proximités des centres de consommation.

LA SILICE

La silice ou oxyde de silicium, de formule SiO2 : composée de deux éléments : le silicium (Si) et l’oxygène (O), est le minéral le plus abondant de l’écorce terrestre, elle constitue 12% (en masse) de la lithosphère. La silice est le composant majeur des roches cristallines, et le constituant essentiel des roches détritiques. Le minéral à base de silice le plus connu est le quartz.

Combinée avec d’autres éléments tels que l’aluminium, le magnésium, le fer, le calcium, le sodium, le potassium, la silice forme un groupe de minéraux appelés silicates, qui constitue la majeure partie de la croûte terrestre.

Selon les conditions de sa formation (pression et température), la silice se présente sous diverses variétés polymorphes quartz, calcédoine, opale, tridymite, cristobalite, coéesite, stishovite.

Caractéristiques de la silice :
- Formule : SiO2
- Réfractérité (résistance pyroscopique) :

  • Température de fusion 1650°C,
  • Température d’ébullition :2230°C.
    - Densité :2,2.
    - Dureté : 7.
    - Coefficient de dilatation thermique très faible
    - pH : neutre.
    - Inertie chimique vis-à-vis de la plupart des acides.
    - pouvoir isolant élevé.
    - propriétés piézoélectriques et optiques pour les quartz ultras-purs.

Le quartz est la forme la plus fréquente et la plus connue, résiste particulièrement bien aux agents de l’altération grâce à sa dureté et à son insolubilité, et constitue de ce fait la partie essentielle des roches sédimentaires détritiques telles que le sable et les grés, et parfois l’unique composant quand les grains de quartz sont cimentés par de la silice secondaire : quartzite sédimentaire. Le quartz possède plusieurs variétés : cristal de roche ou quartz hyalin, l’améthyste, la citrine, le quartz enfumé à éléments radioactifs.

La silice cristalline est dure, chimiquement inerte et elle a un point de fusion élevée, ce sont ces qualités qui sont recherchées dans l’industrie (voir article sable siliceux).

La calcédoine est la variété microcristalline du quartz, se présente en nodules ou en concrétions. Quand elle est diversement colorée en zone, elle est appelée agate. Les variétés à zones bien régulières et bien colorées forment l’onyx.

L’opale se présente sous forme de nodules et concrétions, formée de très petits cristaux, d’aspect amorphe. Plusieurs organismes fixent la silice avec laquelle ils secrètent, généralement sous forme d’opale leurs organes de soutien, exemples les Diatomées (algues marines). L’accumulation de ces restes fossilisés constituent d’importantes formation sédimentaires, appelée diatomite (également dénommée kieselguhr, tripoli) qui est une roche claire, légère et poreuse. Elle est utilisée dans le domaine de la filtration, dans les peintures et les vernis, dans les isolants et dans les abrasifs.

Les jaspes, roches sédimentaires siliceuses dérivant d’une vase à radiolaires (animaux marins unicellulaires) dont les variétés à grain très fin et homogène et à belle teinte, sont utilisés en décoration et en bijouterie.

Le silicium

Le silicium (Si), un des éléments de la silice (SiO2 ), utilisé depuis longtemps sous forme d’oxyde de silicium comme composant essentiel du verre, du ciment ou dans la fonderie, le silicium pur est aujourd’hui utilisé pour ses propriétés semi-conductrices dans l’industrie de l’électronique (puces électroniques) et pour la fabrication de panneaux solaires photovoltaïques.

Le silicium est obtenu par réduction et purification de la silice, contenue dans le sable siliceux ou le quartz, par divers procédés et on obtient un silicium pur (99,999 % Si) sous forme de lingots dans lesquels seront ensuite découpées les plaquettes.

En fonction de sa pureté, on distingue trois (3) catégories : silicium métallurgique (pureté 99 %), silicium de qualité solaire (pureté 99,9999 %) et le silicium de qualité électronique (pureté 99,999 999 99 %)

Depuis une dizaine d’année l’industrie photovoltaïque connait une croissance extrêmement forte ce qui a crée une demande en silicium que les faibles capacités mondiale de l’offre ne pouvaient satisfaire.

Son prix a subi une forte hausse, le kilogramme de silicium, au début des années 2000, s’échangeait à quelques dollars, en novembre 2008 il a dépassé les 400 dollars.

 

Le temps des énergies renouvelables a une redéfinition des besoins et des modes de consommation, car les risques d'épuisement des ressources non renouvelables tels que le pétrole, le gaz naturel et le charbon sont largement exploités . Les énergies renouvelables ont de grandes ressources en énergies fossiles, mais également un potentiel important en énergies renouvelables énergie solaire, géothermie, biomasse, énergie éolienne et électricité hydraulique . Une utilisation massive des énergies renouvelables est envisagée en Algérie, car la part de ces énergies dans le bilan énergétique national pour les prochaines années a atteint un niveau élevé de demande d'énergie, particulièrement pour l'électricité(2)  . Par ailleurs, la pression environnementale mondiale sur le champ économique et social, est exercée à travers les conventions internationales, les normes et les directives contraignantes, particulièrement dans le domaine des énergies fossiles à l'utilisation des énergies renouvelables. La loi algérienne du 28 juillet 1999 sur la maîtrise de l'énergie à la promotion des énergies renouvelables à la mise en place d'une industrie des énergies renouvelables La loi sur les énergies renouvelables, votée en 2004, fixe à 10% la part du solaire et de l'éolien dans le bilan énergétique national à atteindre en 2020|à une concurrence des autres sources d'énergies, notamment les énergies renouvelables avec le pétrole et le gaz d'ici 2020, compte tenu de l'effondrement prévisible de la filière nucléaire Les investissements pour les énergies renouvelables intéressé aux énergies renouvelables en Algérie, où une véritable révolution de plus en plus d'investisseurs du secteur privé, car le marché des énergies renouvelables un créneau particulier, notamment dans l'énergie solaire thermique Énergies nouvelles et partenariat annoncé par le biais du ministère de l'Energie et des Mines le lancement d'un programme ambitieux pour les énergies nouvelles à hauteur de 30 à 40% des énergies renouvelables dans la production globale d'énergie nécessaire pour la production de 22 000 mégawatts d'électricité de sources renouvelables, notamment le solaire et l'éolienne, pour le marché intérieur avec le développement des énergies vertes Le programme des énergies renouvelables, dévoilé par les responsables du secteur Le partenariat dans le domaine des énergies renouvelables quelque chose au programme national de développement des énergies renouvelables|l'envol d'un partenariat à long terme avec les initiateurs de ce projet d'énergie solaire affirmé le ministre de l'Energie et des Mines devant le premier responsable de Desertec Selon le ministre de l'Energie, «ce partenariat en train d'étudier la possibilité de participer au financement des projets de production d'énergie renouvelable dans les pays de la rive sud de la Méditerranée, destinés à l'exportation tout juste de déterminer les formes d'un partenariat gagnant-gagnant dans le secteur des énergies renouvelables en clarifiant les conditions juridiques et les aspects commerciaux par une approche pragmatique et progressive qualifiées d'énergie d'avenir au motif énergies traditionnelles, les énergies renouvelables pour vocation, à terme, à compléter les énergies fossiles sur la capacité de l'homme de tirer profit des énergies renouvelables, signe de responsabilité et de développement durable|L'intérêt pour ces énergies, présentées souvent comme nouvelles Face aux perspectives de réchauffement climatique, de rareté à moyen et long termes des énergies fossiles et corrélativement de l'augmentation de leur coût, un champ d'investigation scientifique nouveau logique, si la question des énergies renouvelables le droit des énergies renouvelables opportun, voire nécessaire, d'adopter une approche juridique dans les études sur les énergies renouvelables pour voir quelles les règles de droit applicables à ces énergies et tenter de répondre à toutes les questions Les énergies renouvelables, éolienne terrestre ou en off-shore, solaire thermique ou photovoltaïque, hydraulique et biomasse ces énergies renouvelables applicables aux autres énergies exceptionnel, la règle de droit, en général, étant, en effet, le plus souvent adaptée à la spécificité de ces énergies et aux problématiques nouvelles sur le droit des sources d'énergies renouvelables pour déterminer le statut juridique de la ressource, son cadre juridique d'exploitation en prenant en compte le droit du sol et le droit de l'environnement Le droit du marché des énergies renouvelables pour déterminer le soutien public aux énergies renouvelables et la fixation de la planification du développement des énergies renouvelables, en fonction de l'action sur l'offre et la demande en énergies renouvelables ces énergies renouvelables, à partir de lois et règlements élaborés installés et les interconnexions possibles avec l'Europe demanderesse d'énergie|L'élaboration d'un droit des énergies renouvelables fondamentale pour pouvoir cerner ce secteur vital en pleine expansion, appelé à compléter le secteur traditionnel des énergies fossiles, pétrole et gaz Le besoin de l'Algérie de légiférer dans le domaine des énergies renouvelables L'exploitation industrielle des sources renouvelables d'énergies étant nouvelles Dans de nombreux pays, le droit de l'énergie un vide juridique ostensible dans le domaine des énergies renouvelables et des économies d'énergie|l'exploitation du pétrole, du gaz naturel et du charbon, l'encouragement de l'utilisation de l'énergie nucléaire, ainsi qu'aux systèmes Aujourd'hui, le besoin de développer les énergies renouvelables état de la réglementation sur l'énergie possible de parvenir à une résolution efficace des problèmes posés par les changements climatiques sans que l'utilisation mondiale de l'énergie un rôle éminemment important, sans pour autant remplacer les autres moyens de promouvoir les nouvelles énergies telles que l'éducation, les mesures fiscales et les progrès technologiques énergies nouvelles en engageant des réformes juridiques de fond, nécessaires pour envisager le long terme et créer un cadre juridique, stable et durable dont les générations futures engagé à atteindre dans le domaine des énergies renouvelables lors de la conférence internationale sur l'énergie tenue à Alger le 4 novembre 2012, le ministre algérien de l'Energie et des Mines affirmé que «la consommation nationale d'énergie Thèse de doctorat d'Etat en sciences économiques,

sous la direction du Pr A. Kerdoun, Université de Constantine, 2010|Azzouz Kerdoun

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