Chimie blanche

Des voies pour exploiter la biomasse au maximum

Les biotechnologies blanches, avec leurs micro-organismes et enzymes, offrent des solutions en plein développement pour la production de bioénergie et de nouvelles générations de molécules issues des plantes. C’est ce qu’a montré une rencontre de l’Inra organisée par l’institut le 4 mars au Sia. Ces biotechnologies élargissent l’utilisation des ressources renouvelables et donnent naissance à des procédés qui réduisent la pollution, la consommation d’énergie et d’eau.

De nombreuses avancées
    « Les biotechnologies blanches sont un élément clef pour conduire à une plus grande utilisation des ressources renouvelables », a souligné Pierre Monsan, professeur à l’Insa de Toulouse et à l’École des mines de Paris.
L’amélioration des performances des catalyseurs enzymatiques, outils de choix pour la transformation des matières premières biologiques, est accélérée par des avancées dans plusieurs domaines : l’approche métagénomique (accès à la diversité génétique des micro-organismes non cultivés), la modélisation des protéines, la biologie moléculaire et le criblage à haut débit des variétés (qui permet de sélectionner les caractères recherchés en examinant le génome de la plante, au lieu d’attendre qu’elle soit devenue adulte). En outre, « les micro-organismes (bactéries, levures) sont plus faciles à modifier que les plantes supérieures » et les technologies actuelles parviennent à les rendre « assimilables à des usines cellulaires (ingénierie métabolique) ». Les progrès de l’ingéniérie métabolique « ont permis d’élargir le spectre des molécules » fabriquées à partir de matières premières renouvelables, a témoigné Christophe Rupp-Dalhem, directeur de la recherche sur la chimie du végétal chez Roquette. Il a cité la bioproduction de méthionine, acide aminé essentiel, pour l’alimentation des volailles, d’acide glycolique, intermédiaire de nouveaux polymères-barrière dont les propriétés en font des emballages efficaces contre l’entrée de l’oxygène et de l’eau ou encore d’acide succinique pour la fabrication de films et emballages.

La filière oléoprotéagineuse s’impliquera dans la biotechnologie
    Pour Jean-François Rous, directeur adjoint et prospective chez Sofiprotéol, « le partenariat public/privé est un duo gagnant pour les biotechnologies blanches ». L’établissement financier de la filière oléoprotéagineuse, qui a travaillé depuis le début des années 1990 en partenariat avec l’Institut français du pétrole pour la mise au point du Diester, avec l’Inra, le Cirad et le CNRS pour l’amélioration des oléoprotéagineux, va « poursuivre » dans cette voie « en intégrant de nouvelles technologies telles que la biotechnologie et le traitement thermique de la biomasse », dans la valorisation des oléoprotéagineux, puis de la biomasse lignocellulosique. Ce même 4 mars, Jean-Luc Gurtler, chef de l’unité analyses transversales à l’office FranceAgriMer, a rappelé que le passage des biocarburants de la première génération à la seconde devrait se faire –sauf sursaut technologique majeur, imprévisible actuellement– de manière progressive.
    Les usines d’éthanol de première génération devraient peu à peu être transformées en unités de production d’éthanol de seconde génération. Celles de biodiesel « pourront s’orienter vers la chimie du végétal » pour la production de biolubrifiants et tensio-actifs entre autres.
Le développement de la bioraffinerie passera par des partenariats public-privé multidisciplinaires. C’est d’ailleurs tout l’enjeu du projet Biocore (Biocommodity refinery), lancé au Sia le 4 mars (cf. encadré), qui vise à parvenir à mobiliser l’ensemble de la biomasse, en valorisant la cellulose, l’hémicellulose et la lignine. 

Du bio-PVC pour l’industrie
    En Europe, les chercheurs estiment que les résidus céréaliers représentent un gisement de 40 Mt dont environ la moitié est mobilisable. En Asie ce sont 700 Mt qui seraient disponibles (paille de riz principalement). « Il faudra quand même veiller à ne pas récupérer la totalité de la paille au risque d’appauvrir les sols », prévient Guy Riba, vice-président de l’Inra. La mobilisation de la biomasse sera au cœur des préoccupations de Biocore qui prend en compte l’ensemble de la chaîne de valeur (de la plante au consommateur). Un des principaux axes de recherche du projet sera de parvenir à produire de l’éthylène à partir de la biomasse pour le transformer en PVC, un important intermédiaire pour l’industrie de la chimie.
    La valorisation de la lignine, aujourd’hui considérée comme un déchet, est également une des pistes importantes qu’entendent explorer chercheurs et industriels. « D’un point de vue économique, il y a une grande cohérence à mener des recherches à la fois sur les biocarburants et la chimie verte », précise Guy Riba. Des pilotes industriels devraient entrer en fonction d’ici deux ans, le temps pour les différents acteurs de valider les choix de recherches.