Site actuel de la papeterie de Kaukas, à côté de Lappeenrenta, et qui accueillera le premier projet, photo UPM Kymmene

UPM va investir, à Lappeenranta, capitale de Carélie du Sud au sud-est de la Finlande, dans une première bio-raffinerie qui produira du biodiesel à partir d’huile de tall brute (Tall oil en anglais ou tall öl en suédois). Une telle production n’avait jusque là était réalisée que par l’entreprise Sunpine à Piteå en Suède.

Cet investissement à l’échelle industrielle est le premier de ce type au monde.  La bio-raffinerie produira environ 100 000 tonnes par an d’un biodiesel de deuxième génération qui sera utilisé pour le transport. La construction va commencer à l’été 2012 sur le site d’UPM Kaukas et la bio-raffinerie sera achevée en 2014. L’investissement s’élèvera à environ 150 millions €.

”L’activité des biocarburants a un grand potentiel de développement. La qualité du produit fini et ses caractéristiques environnementales ont suscité un intérêt important parmi une large gamme de clients et l’investissement est rentable. Lappeenranta est la première étape d’UPM vers son objectif de devenir un producteur significatif de biocarburants de deuxième génération.  C’est également une part centrale dans la réalisation de notre stratégie Biofore”, déclare Jussi Pesonen, Président- Directeur Général d’UPM.

Le biodiesel de deuxième génération d’UPM, UPM BioVerno, est une innovation qui diminuera les émissions de gaz à effet de serre du transport jusqu’à 80% par rapport aux carburants fossiles. Les caractéristiques du produit correspondent à ceux des carburants traditionnels à base de pétrole et conviennent très bien aux véhicules et aux systèmes d’injection actuels.

”Notre bio-raffinerie à Lappeenranta est le premier investissement significatif dans une unité de production nouvelle et innovante en Finlande durant la période de transition actuelle de l’industrie forestière”, ajoute Jussi Pesonen.

La construction de la bio-raffinerie offrira du travail à près de 200 personnes pour environ deux ans. Quand la production démarrera, la bio-raffinerie emploiera directement près de 50 personnes et indirectement environ 150 personnes. UPM n’a pas sollicité de subvention publique à l’investissement pour ce projet.

Les objectifs européens à 2020 créent de la demande pour les biocarburants renouvelables

BioVerno, le biodiesel UPM à base de bois, photo UPM Kymmene

La demande pour les biocarburants devrait augmenter d’environ 7% par an dans l’Union Européenne. L’objectif de l’U.E. est d’augmenter à 10%  la part des biocarburants dans les carburants pour le transport d’ici 2020. En Finlande, l’objectif correspondant est encore plus ambitieux avec une augmentation de 20%. La production annuelle de la bio-raffinerie UPM contribue à environ un quart de l’objectif biocarburant de Finlande.

Les biocarburants UPM dépassent les exigences actuelles en matière de durabilité, et celles toujours plus fortes fixées par l’U.E ainsi que la Finlande.

La matière première principale de la bio-raffinerie par hydrotraitement d’UPM Lappeenranta est de l’huile de tall brute qui est un résidu de la production de pâte chimique, généré essentiellement au cours de la production de cellulose au sulfate à partir de feuillus. Une part significative de la matière première provient des propres usines de pâte d’UPM en Finlande.

L’approvisionnement en bois d’UPM est basé sur les principes de la gestion durable des forêts, de la chaîne de contrôle et de la certification forestière. En transformant l’huile de tall brute, UPM optimise le bois utilisé pour la production de pâte d’une manière plus efficace sans augmenter les coupes de bois. UPM n’utilise pas de matière première destinée à l’alimentation.

« Nous utilisons notre propre travail de développement et nos matières premières renouvelables à base de bois. Par conséquent, nous aurons un carburant pour le transport de haute qualité et compétitif, qui réduit vraiment les émissions et est adapté aux véhicules modernes, » indique Petri Kukkonen, Vice-Président Biocarburants d’UPM.

Second projet de bio-raffinerie à Strasbourg ou Rauma en Finlande ?

La décision de construire une bio-raffinerie à Lappeenranta ne remet pas en cause les autres projets de bio-raffinerie d’UPM. UPM a ainsi prévu de construire une autre bio-raffinerie soit à Rauma en Finlande ou sur son site UPM-Stracel à Strasbourg. Cette bio-raffinerie utiliserait du bois-énergie comme matière première et la technologie serait différente de celle mise en œuvre à la bio-raffinerie de Lappeenranta.

UPM évaluera son autre projet de bio-raffinerie après que l’U.E. ait rendu sa décision sur les subventions à l’investissement. L’U.E. devrait décider des subventions NER300 au second semestre 2012. Au-delà de l’aide à l’investissement, la décision d’investissement sera influencée de manière significative par les perspectives à long terme des prix et de la disponibilité du bois sur le marché.

Contacts :

• Jussi Pesonen, Président-Directeur Général, UPM, tél +358 204 150 001
• Petri Kukkonen, Vice-Président, Biocarburants, UPM, tél +358 204 150 336

Frédéric Douard, Bioénergie International

http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/68837.htm

L’agence RAIB [1] a annoncé avoir fini la construction d’un pilote industriel de bioéthanol. Celle-ci dispose d’une capacité de production de 25 000 litres/an et produit du bioéthanol à partir d’arbres et de plantes herbacées à haut rendement. Cette usine est financée en partie par la NEDO [2] et fait partie d’un projet lancé en 2009 afin de développer l’industrie de conversion de la biomasse cellulosique en bioéthanol.

L’installation dispose de nombreuses caractéristiques intéressantes, en particulier un procédé de prétraitement de la biomasse par de l’ammoniac à l’état sec. Ce procédé, déployé ici pour la première fois dans une usine, permet le prétraitement de la biomasse à l’état solide, et une conversion efficace de tous les sucres présents. Ces sucres subissent ensuite une saccharification , qui est facilitée grâce à la présence d’une membrane de séparation. Cette dernière assure l’obtention d’une solution hautement concentrée en sucres permettant une meilleure étape de fermentation, comme le schéma ci-dessous l’explique clairement.

Schéma du procédé industriel, Guillaume Charmier, Ambassade de France au Japon

La biomasse utilisée pour produire le bioéthanol est issue de nombreux tests de culture effectués dans des régions qui présentent des climats variés et à différentes saisons.

D’ici à 2013 la RAIB va chercher à optimiser son procédé et à augmenter sa capacité de production afin de produire 500 000 l/an dans une première étape et finalement 10 000 000 l/an.
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• [1] Research Association of Innovative Bioethanol Technology, elle est issue d’une collaboration entre 6 grands groupes japonais : Mitsubishi Heavy Engineering, Toyota Motor, Kajima Corp., Sapporo Engineering et Toray Industries. Le but de l’association est de pouvoir produire du bioéthanol à un coût de production de 80 yen/l (0,8 €) d’ici à 2015.
• [2] New Energy and Industrial Technology Development Organization, agence gouvernementale en charge de la recherche sur les énergies renouvelables.

Origine : BE Japon numéro 602 (20/01/2012) – Ambassade de France au Japon / ADIT – http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/68837.htm

BCyL, usine pilote de bioéthanol à Babilafuente (Salamanque, Espagne)

L’Europe compte 34 bioraffineries en service ou prévues, et 45 projets de recherche ou installations pilotes dans ce domaine. Des chercheurs financés par l’UE ont évalué les concepts de bioraffineries actuelles et futures, et rédigé des recommandations destinées aux initiatives politiques afin d’augmenter la sensibilisation et la compétitivité de l’Europe.

>> Pour suivre toute l’actualité des bioénergies, je m’abonne à

L’université technologique de Eindhoven (TU/e) a l’intention de fabriquer des biocarburants à partir de ses propres déchets de bois. Les pompes à essence seront installées sur le campus de l’université. A l’avenir, le personnel sera en mesure de remplir le réservoir de leur voiture avec un mélange d’essence ou de diesel et de biocarburant. Des chercheurs de la TU/e développent actuellement un réacteur de démonstration à petite échelle qui va traiter 40 tonnes de déchets de bois par an qui seront transformés en biocarburant. Avec ce projet, la TU/e vise à démontrer la viabilité de la production de carburant à petite échelle, à partir de ses propres déchets, respectueux de l’environnement et à des prix compétitifs.

Réduction des émissions de suie
Le carburant que l’université souhaite produire est le CyclOx, une variante de diesel brevetée par la TU/e qui réduit les émissions de suie. Un mélange de gazole standard et de CyclOx sera très prochainement disponible à la pompe de la TU / e. L’ajout de 10 pour cent de CyclOx au gazole standard réduit les émissions de suie de près de 50%, comme le signale la recherche récente de Michael Boot, dans le cadre de travaux sur la technologie de combustion conduit par le prof. Philippe de Goey. Le principe du CyclOx, c’est qu’il retarde le début de la combustion, ce qui donne plus de temps à l’air et au carburant diesel de se mélanger. Cela permet un processus de combustion plus propre. En outre, ce carburant répond à la norme prévue par l’UE qui recommande que les carburants contiennent 10% de biocarburants en 2020.

>> Voir une vidéo en anglais : CyclOx: clean and green diesel fuel (Progression Industry)

En plus du CyclOx, les déchets de bois de l’université – tels que les palettes et les emballages en bois – serviront également à produire d’autres combustibles, y compris de l’éthanol (alcool). Ce service sera offert à la pompe de l’université sous forme de mélange 10% éthanol, 90% essence, que les voitures classiques pourront utiliser sans problème.

« Station-service »
Dans une première phase, l’université installera les pompes à carburant en 2012. Le mélange diesel / CyclOx sera d’abord disponible pour un groupe test sélectionné. En échange de carburant gratuit, ces utilisateurs contribueront à cette recherche en permettant d’évaluer les effets à court et long terme de l’utilisation de ce carburant. Dans cette phase, le CyclOx continuera à être produit à partir d’huile minérale.

Réacteur de démonstration
En parallèle à cette recherche, le groupe de recherche de la TU/e dirigé par le professeur Emiel Hensen (chaire de Chimie des matériaux inorganiques) travaille sur un réacteur de démonstration, capable de convertir les déchets de bois en carburants cités ci-dessus. L’usine devrait être opérationnelle d’ici mi-2015, et devrait approvisionner tous les véhicules et les groupes électrogènes de la TU/e. La production devrait dépasser de loin les besoins en carburant de l’université elle-même, le personnel de la TU/e sera donc largement en mesure de remplir le réservoir de leur voiture à la pompe.

Bas prix
Mr. Boot, chef de projet, s’attend à ce que le prix du carburant à la pompe de la TU/e ne soit pas plus élevé que celui d’autres stations, en raison de l’utilisation de déchets de bois. La TU/e doit actuellement dépenser beaucoup pour l’élimination de ces déchets. L’utilisation de ces déchets de bois permettre donc de réduire le prix des combustibles finaux.

Montrer l’exemple
Avec ce projet, l’université espère montrer qu’il est possible de produire au sein de chaque entité des carburants respectueux de l’environnement à un coût compétitif. « J’espère que d’autres universités et institutions suivront notre exemple », explique Michael Boot. « Il est également grand temps pour l’industrie de s’enthousiasmer sur ce projet pilote. Mais nous ne pouvons pas attendre de l’industrie qu’elle adopte notre technologie si nous ne nous montrons pas d’abord l’exemple nous-mêmes. « Le projet a également comme objectif d’utiliser les technologies développées au sein même de l’université pour des études pilotes ou dans le cadre de  » laboratoires vivants « .

Contact : Michael Boot : m.d.boot@tue.nl

Origine : BE Pays-Bas numéro 38 (9/01/2012) – Ambassade de France aux Pays-Bas / ADIT – http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/68740.htm

Études sur le panic érigé par le JBEI, U.S. Department of Energy Genomic Science program, genomicscience.energy.gov

La croissance de la demande mondiale en énergie de 35% d’ici 2035 amène le gouvernement américain à investir près de 510 millions de dollars, sur trois ans, dans le financement de projets relatifs aux recherches sur les biocarburants aux Etats-Unis. Cet investissement sera réalisé par les différents départements ministériels dont le département américain de l’agriculture (USDA), le département de l’énergie (DOE) ainsi que par les agences fédérales et la Marine américaine.

Ces cultures de biomasse destinées à un usage non alimentaire, couplées à la valorisation des déchets agricoles semblent être, à ce jour, des voies optimales pour le développement d’une source de biocarburants à la fois économique, évolutive et moins polluante. Actuellement, une grande majorité des travaux de recherche sont tournés vers l’exploitation du switchgrass (ou panic érigé), plante vivace rhizomateuse, très rustique, et adaptée à de nombreux sols (comme les sols marginaux) et à divers climats. La culture de cette plante serait plus respectueuse de l’environnement que les autres sources végétales utilisées pour la production de biocarburants, et moins coûteuse en énergie.

La digestion du panic par une souche d’Escherichia Coli modifiée génétiquement
Les chercheurs du « Joint BioEnergy Institute » (JBEI) ont travaillé sur le développement d’un biocarburant, à faible coût, permettant de remplacer l’essence, le diesel et le carburant des réacteurs d’aéronefs par un biocarburant propre, écologique et produit à partir d’une source d’énergie renouvelable.

Cette recherche, intitulée « Synthesis of three advanced biofuels from ionic liquid-pretreated switchgrass using engineered Escherichia coli », a été menée par Jay Keasling, directeur du JBEI, et publiée au Proceedings of National Academy of Sciences le 2 novembre 2011. Ces travaux sur la transformation de la biomasse du panic en biocarburant ont été financés par le DOE et l’Université de Californie dans le cadre de leur programme Discovery Grant.

Les tissus du panic sont composés de sucres complexes qui sont plus difficiles à extraire que dans le cas du maïs, principalement à cause de la lignine présente dans les parois cellulaires. Afin de réaliser cette transformation, l’équipe a développé une souche d’E. Coli capable de digérer la biomasse du panic en sucres qui seront ensuite transformés dans une seconde phase en biocarburant. Ce procédé a permis de faciliter deux étapes importantes du processus : la dépolymérisation de la cellulose et de l’hémicellulose par les enzymes cellulase et l’hémicellulase pour obtenir des oligosaccharides, qui sont ensuite hydrolysés par les enzymes ß-glucosidase en monosaccharides qui pourront être métabolisés en biocarburants.

La nouvelle souche d’E. Coli, nommée E. Coli MG1655, est capable de synthétiser un grand nombre de composés chimiques à partir des sucres : l’hydrogène, les alcools, les acides gras et les terpènes. Avec cette souche d’E. Coli génétiquement manipulée, la synthèse des sucres ne nécessite pas d’ajout d’enzymes, contrairement aux procédés actuels de production des biocarburants. Ceci permettra de réduire les coûts de production car les enzymes représentent la deuxième source de dépense dans le processus de fabrication, après la matière première elle-même.

Afin d’optimiser la dégradation des sucres par la bactérie E. Coli transformée, il faut cependant réaliser au préalable un pré-traitement de la biomasse avec un liquide ionique, tel que du sel fondu, pour rompre la lignine. L’étude et l’optimisation de ce pré-traitement ont été réalisées par Grégory Bokinsky, un chercheur post-doctorant travaillant avec le groupe de synthèse biologique du JBEI.

Avec les souches existantes d’E. Coli, la croissance de la bactérie sur un substrat constitué de switchgrass n’était pas possible. Désormais, la souche d’E. Coli modifiée a la capacité de digérer la cellulose, l’hémicellulose ou les deux composés, et de se multiplier dans ce type de milieu.

Il s’agit de la première souche d’E. Coli modifiée permettant de produire à la fois de l’essence, du diesel et du carburant pour réacteur à partir du panic. Selon les scientifiques, ces travaux de recherche pourraient être transposés à d’autres micro-organismes, ce qui permettrait d’étendre la gamme disponible pour une transformation optimale de différentes sources de biomasses en biocarburants.

Le pré-traitement du switchgrass pour augmenter le rendement en biocarburant
Michael Ladisch, professeur en génie agricole et biologique, et Youngmi Kim de l’université de Purdue, ont comparé les caractéristiques agricoles et intrinsèques de plants de panic selon le lieu de culture, la période de récolte et l’application d’un prétraitement, ou non, lors de la transformation en biocarburant. Cette étude, financée par le DOE, a été publiée dans le journal Bioresource Technology en juin 2011.

L’étude a révélé qu’afin d’obtenir plus de cellulose disponible pour la transformation en éthanol, il fallait appliquer un pré-traitement au panic afin de rompre la lignine. Ce pré-traitement est d’autant plus important sur le switchgrass récolté au printemps car il contient plus de cellulose et de lignine. Ce pré-traitement, consistant en une simple cuisson de 10 minutes dans une eau portée à 160-190°C, permettrait de passer d’un rendement de 10% de cellulose disponible à un pourcentage de 90%. Cette « cuisson » faciliterait l’accès aux sucres et permettrait d’optimiser leur dégradation par les enzymes.

La production d’éthanol, sans pré-traitement, est de l’ordre de 1 600 à 2 700 litres par hectare par an alors, qu’avec le pré-traitement, la production pourrait atteindre les 8 600 à 10 900 litres par hectare par an. En comparaison, la production d’éthanol à partir de maïs est de 5 400 à 6 400 litres par hectare par an.

Base de données de l’ADN de switchgrass
Le service de recherche agricole américain (ARS) a étudié les marqueurs génétiques du panic afin d’optimiser ses caractéristiques. Près de 238 plantes différentes ont été identifiées, et leur ADN est en cours de comparaison avec d’autres plantes dont le génome est mieux compris tel que le riz ou le sorgho. Ceci permettra d’identifier de gènes similaires liés à des traits spécifiques de culture (rendement agricole, constituants des parois cellulaires) et donc de développer une espèce optimale pour la production de biocarburants.

Cette étude est subventionnée par le DOE ainsi que l’USDA dans leur programme commun sur le génome des matières premières végétales pour la production de biocarburants (USDA-DOE Plant Feedstock Genomics for Bioenergy program).

Les études se poursuivent
De nombreuses institutions et agences s’impliquent dans le développement de nouvelles sources de biocarburants. Selon les objectifs fixés dans le cadre du « Renewable Fuels Standard « (RFS2), 70 milliards de litres de biocarburants, utilisés dans les transports nationaux d’ici 2022, devraient provenir de sources cellulosiques. Une étude publiée le 13 décembre dernier, au « GCB Bioenergy », confirme la viabilité du panic pour produire du biocarburant car il permettrait également de diminuer les émissions de carbone comparativement aux autres sources d’énergies renouvelables.

Tina Jeoh, assistante-professeure au département de biologie et d’agriculture de l’université de Californie à Davis, effectue actuellement des travaux de recherche, avec son équipe, sur le mécanisme de déstructuration des parois cellulaires végétales par les enzymes microbiennes afin de libérer les sucres pouvant être convertis en biocarburants ou autres produits dérivés. Pour réaliser ses travaux, Tina Jeoh a reçu, en avril dernier, une subvention de 400.000 dollars sur cinq ans de la NSF (« National Science Foundation »).

L’objectif global du « Renewable Fuels Standard » (RFS2) est de produire, aux Etats-Unis, 158 milliards de litres de biocarburants en 2022. La principale source de production restera néanmoins l’éthanol produit à partir de maïs (42%). Les autres sources d’éthanol, de seconde et troisième générations, devraient être principalement le panic mais également le soja, la cameline, le colza, la Brassica Juncea (moutarde brune), les algues, le jatropha, les arachides. Toutes ces sources sont à l’étude actuellement pour évaluer leur viabilité en tant que sources de biocarburants (coût de production, utilisation, …).

Origine : BE Etats-Unis numéro 272 (6/01/2012) – Ambassade de France aux Etats-Unis / ADIT – http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/68706.htm

Pilote Bioliq, photo Université de Karlsruhe

Le projet européen Bioboost, encadré par l’Institut de Technologie de Karlsruhe (KIT, Bade-Wurtemberg) démarrera au 1^er janvier 2012. Ce projet vise à élargir les possibilités de récupération des déchets organiques pour la production d’énergie, notamment de biocarburants, complétant ainsi le projet « Bioliq » déjà lancé au KIT en 2010.

Le projet Bioliq vise la démonstration de la chaine complète de production de biocarburants, des bottes de paille à la pompe à essence. Le projet Bioboost se concentre lui sur la matière première, la biomasse, afin d’améliorer l’efficience de toute la chaine. Il vise d’une part la production de nouvelles ressources de biomasse de deuxième génération, et d’autre part la comparaison de la rentabilité économique et des impacts environnementaux de chaque type de biomasse, qui constitue un type de ressource énergétique. Pour produire de nouvelles ressources, le projet devrait suivre plusieurs pistes. Il s’agira d’abord de densifier l’apport énergétique des ressources par compression, comme dans le projet Bioliq. Ainsi, les déchets organiques pourront être transformés par pyrolyse catalytique* ou carbonisation hydrothermale en huile ou en cokes. A ce stade, la production d’électricité et de chaleur à partir de ces matériaux énergétiques dits intermédiaires pourra être étudiée. Parallèlement, le projet Bioboost devrait permettre la fabrication de produits chimiques comme le méthanol, l’éthylène et le propylène, et même de matières plastiques, contribuant ainsi au développement de bioraffineries.

Huile de synthèse, photo IKFT, KIT

Sept industriels (dont trois PME) et six centres de recherches, issus de six pays européens participent au projet. Celui-ci est financé à hauteur de 5,09 millions d’euros pour trois ans et demi.

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* Un réacteur pilote de recherche sur la pyrolyse fonctionne au KIT depuis 2007. Il permet de transformer de la biomasse séchée en slurries (carbonates de calcium), produits intermédiaires ayant une concentration énergétique 10 fois supérieure (comparable à celle du pétrole brut).

Les participants au projet :

• Allemagne : GRACE GMBH & CO KG, AVA-CO2-FORSCHUNG GMBH, SYNCOM FORSCHUNGS- UND ENTWICKLUNGSBERATUNG GMBH, ENBW ENERGIE BADEN-WURTTEMBERG AG, UNIVERSITE DE STUTTGART,
• Autriche : FH OO FORSCHUNGS & ENTWICKLUNGS GMBH,
• Finlande : NESTE OIL CORPORATION,
• Grèce : CENTRE FOR RESEARCH AND TECHNOLOGY HELLAS, CHIMAR HELLAS AE,
• Pays-Bas : DSM CHEMICAL TECHNOLOGY R & D BV, NEDERLANDSE ORGANISATIE VOOR TOEGEPAST NATUURWETENSCHAPPELIJK ONDERZOEK – TNO,
• Pologne : INSTYTUT UPRAWY NAWOZENIA I GLEBOZNAWSTWA, PANSTWOWY INSTYTUT BADAWCZY

Pour en savoir plus : www.bioliq.de (Site en allemand)

Origine : BE Allemagne numéro 553 (21/12/2011) – Ambassade de France en Allemagne / ADIT – http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/68657.htm

Alors que de nombreux pays dans le Monde disposent déjà depuis plusieurs années d’usines de biocarburant cellulosique, la France n’entre véritablement dans cette course aux biocarburants de seconde génération que cette année. Nous vous présentions ce projet en juillet (voir la description complète du projet), l’usine pilote du projet Futurol a donc été officiellement mise en fonction sur le site de Pomacle-Bazancourt en Champagne ce 11 octobre 2011. L’unité doit permettre de valider à l’échelle préindustrielle les résultats des recherches entreprises depuis 2008. Trois années d’essais encore seront nécessaires pour déterminer les choix technologiques qui permettront le passage à l’échelle industrielle.

Lancé en 2008, le projet regroupe 11 acteurs  qui couvrent l’ensemble de la filière, du végétal à la pompe. Financiers, industriels et laboratoires de recherche apportent au projet leurs compétences et expertises, issues de plusieurs années d’implication dans le domaine des biocarburants.

S’approvisionner localement et durablement
Futurol privilégie une approche multi-ressources des matières premières. Dans une perspective d’approvisionnement durable et de non-concurrence avec l’alimentation, le projet vise l’utilisation de matières premières végétales diversifiées : co-produits de l’agriculture, ressources forestières, déchets. Futurol a pour vocation de développer une filière de production adaptable au contexte local. La production de bioéthanol de deuxième génération doit pouvoir être localisée n’importe où dans le monde, alterner les matières premières utilisées selon les saisons et être, le cas échéant, mise en œuvre dans les unités de première génération.La construction de l’usine pilote inaugurée ce 11 octobre 2011 a débuté à l’automne 2008 sur le site de Pomacle, dans la Marne, au cœur du complexe agro-industriel de Bazancourt. L’usine pilote constitue aujourd’hui un ensemble de 5 000 m2. Ce site va permettre de tester, à l’échelle 1/1000è soit 180 000 litres/an, la mise en cohérence des avancées technologiques. L’objectif est de valider à l’échelle préindustrielle les résultats obtenus en laboratoire et de choisir les technologies à mettre en œuvre à l’échelle industrielle. Les sources d’optimisation possibles, notamment les consommations énergétiques ou la gestion des flux de matières seront également étudiées lors de cette étape.

Quelles sont les perspectives de Futurol ? Question à Dominique Dutartre, Président de Procéthol 2G, la société du projet. « Nous maintenons notre perspective de commercialisation des procédés de production de bioéthanol de deuxième génération issus du PROJET FUTUROL à l’horizon 2016. Conçus dans une optique de développement durable, nos procédés présentent également l’avantage de s’adapter aux usines de production de bioéthanol de première génération, actuellement en activité, en intégrant une phase de prétraitement en amont du processus. Le déploiement du procédé à un stade industriel sera alors largement facilité.

Les 6 axes de recherche prioritaires

1. Ressources ligno-cellulosiques : construction des systèmes de culture adaptés à un usage énergétique : productivité, insertion durable sur le territoire, qualité technologique et environnementale.
2. Pré-traitement : détermination des conditions opératoires optimales pour fractionner la biomasse en ses éléments constitutifs.
3. Hydrolyse : Définition de la mise en œuvre pour transformer la cellulose en sucre simple
4. Fermentation : développement de levures adaptées et définition de la mise en œuvre de la fermentation pour transformer les sucres en éthanol.
5. Productions d’enzymes : adaptation et amélioration des enzymes aux matières premières et aux conditions industrielles.
6. Co-produits/recyclages : limitation des consommations globales d’eau, d’énergie et des rejets sans introduire d’inhibition dans le procédé.

Quelques chiffres :

• Durée du projet : 8 ans
• Montant global du projet : 76,4 millions d’euros
• Nombre d’équipes de recherche publiques et privées collaborant au projet : 12
• Nombre d’heures d’études nécessaires au projet : 39 000

Résultats à suivre donc … avec impatience !

Frédéric Douard, Bioénergie International

Le Centre allemand de recherche sur la biomasse (DBFZ – Leipzig) en partenariat avec l’Institut de Technologie de Karlsruhe (KIT – Bade-Wurtemberg), a mis en ligne la base de données « BioprocDB », résultat d’un projet mené conjointement par ces deux organismes.

Dans cette base de données ont été enregistrées les caractéristiques de différentes sortes de biomasse traitées via un procédé par pyrolyse rapide. Grâce à ce catalogue d’informations, une meilleure compréhension du lien entre le composé organique décomposé par la chaleur et le produit final obtenu est rendue possible. « BioprocDB » regroupe diverses sources de biomasse dégradées par pyrolyse rapide, sans oxygène, sous des températures allant de 400 à 600°C, ainsi que différents produits tels que solides carbonés, huiles et gaz, qui, par traitement et raffinage, peuvent par exemple fournir du méthanol.

« BioprocDB », contient d’ores et déjà les données expérimentales de 150 articles. Il est prévu que le KIT enrichisse au fur et à mesure cette banque d’informations par ses propres données expérimentales. La base de données est particulièrement intéressante pour les professionnels mais pourra également être une aide précieuse pour les étudiants.

>> Accéder à la base de données (en anglais)

Origine : BE Allemagne numéro 543 (12/10/2011) – Ambassade de France en Allemagne / ADIT – http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/67893.htm

>> Donner de la valeur au processus durable de raffinage de la biomasse

Objectifs

• Introduction sur les principes du bioraffinage comme pilote de la future économie biosourcée
• Panorama de l’état et des développements du bioraffinage

Coordination : Tâche 42 de l’AIE Bioénergie sur le bioraffinage
Contact: René van Ree, Université et centre de recherche de Wageningen (Pays-Bas)

Les concepts du bioraffinage

• Dr Hans Reith, « Lignocellulosic Feedstock Biorefinery »
• Dr Edwin Keijsers, « Green Biorefinery »
• Dr Gabriella Fogassy, « Integration into Conventional Oil Refineries »
• Dr Maria Barbosa, « Micro-algae / Seaweed Biorefinery »
• Dr Philippe Steyer, « Environmental biorefinery: from waste/wastewater to energy using anaerobic digestion »
• Dr Gerfried Jungmeier, « Biofuel-driven Biorefinery Systems / LCAs »

Bioraffinage, stratégie de la bio-économie

• Dr Sybe Hartmans, « Biotechnology for a more sustainable production of chemicals »
• Mr Andreas Redl, « Cereal refining for the production of biofuels, biomolecules and biomaterials »
• Dr Ed de Jong, « Biorefinery in Practice / C5-sugar based Fuels and Chemicals »

>> Approvisionner et faire fonctionner une bioraffinerie lignocellulosique

Objectifs

• Découvrir les aspects techniques du bioraffinage lignocellulosique
• Production et mobilisation de la biomasse
• Biotechnologies
• Voies de valorisation pour les composants lignocellulosiques

Co-ordination : INRA Institut National de la Recherche Agronomique and FP7 BIOCORE
Contact : Michael O’Donohue

Technologies de production de biomasse lignocellulosique

• Dr Catherine Bastien, « Short rotation coppice: advanced feedstocks for biorefining »
• Dr Herman Höfte, « Tailoring plants for biofinery uses »
• Mr Teuvo Paappanen, « Assessing feedstock availability »

La préparation des biomasses lignocellulosiques

• Mr Robert Bakker, « Biomass pretreatment »
• Dr Anu Koivula, « Enzyme technologies in lignocellulosic biorefining »
• Prof. Lisbeth Olsson, « Engineering microorganisms for lignocellulosic biorefining »

Point sur les lignines et hémicelluloses

• Mr Michel Delmas, « Lignin chemistry and applications »
• Dr Luis Duarte, « Upgrading and valorization routes for hemicellulose streams »

Autres sujets sur le bioraffinage

• Dr Guy Marlair, « Introduction to safety issues in the field of biorefining »

Source : INRA International

Après avoir longtemps observé  l’intestin des éléphants, dont les enzymes sont capables de digérer le glucose mais également les sucres qui restent normalement capturés dans la cellulose des plantes, les scientifiques ont mis au point ce carburant. En mélangeant ces enzymes à du compost végétal, ils ont réussi à convertir 90 % de la biomasse en éthanol, soit le double de ce qui est possible avec les méthodes actuelles.

L’entreprise néerlandaise DSM devrait développer cette nouvelle technique dans ses usines européennes et aux Etats-Unis. Alors que les biocarburants de première génération atteignent leurs limites (compétition avec l’alimentation humaine et hausse des matières premières ), le biocarburant à base de bouse d’éléphant pourrait permettre une avancée dans le domaine des carburants. La protection des éléphants dans le monde reste cependant la condition indispensable du bon fonctionnement de cette industrie.

Source : http://fr.novopress.info/ le 31 août 2011

Vue du bâtiment en mai 2011, photo Procethol 2G

Lancé au printemps 2010, la mise en place du pilote de recherche du projet Futurol se termine sur le site de Pomacle-Bazancourt dans la Marne (Champagne – France). Ce pilote permettra de tester, d’assembler et de mettre à l’échelle l’intégralité des briques technologiques mises au point dans chacun des 15 centres de recherche de ARD, INRA, IFP Energies nouvelles et de LESAFFRE.

Le projet a été lancé en septembre 2008 et vise le développement et la commercialisation d’un procédé complet de production de bioéthanol de 2^ème génération à partir de plantes entières ou de biomasse lignocellulosique. La volonté affichée par les promoteurs est de développer un procédé durable pouvant intégrer une grande variété de matières premières et qui soit adaptable notamment en fonction de la zone géographique où il sera mis en œuvre (territoire, climat) mais
également selon les saisons.

Labellisé par le Pôle de Compétitivité à vocation mondiale Industries et Agro-Ressources (IAR), le projet Futurol mobilise un investissement global de 74 millions € au total et a reçu le soutien d’OSEO pour un montant de 29,9 millions €. Le projet se déroule sur une durée de 8 ans et comporte une phase pilote en cours et qui sera suivie d’une phase prototype. L’installation pilote est construite sur le site agro-industriel de Pomacle-Bazancourt. Le prototype sera quant à lui installé sur un site industriel du groupe Tereos. Il permettra de passer à la taille supérieure en testant le procédé dans des conditions industrielles.
Il permettra de produire environ 3,5 millions de litres par an et ce sera en même temps la première unité française de production de biocarburant lignocellulosique à l’échelle industrielle. Une fois le procédé validé grâce au prototype, celui-ci sera mis sur le marché sous forme de licence internationale. Développé afin d’offrir une grande capacité d’adaptation, ce procédé pourra être mis en œuvre dans la plupart des pays du monde. Le développement commercial et industriel du procédé de production de bioéthanol cellulosique est attendu à l’horizon 2015-2020.

La plaine champenoise, photo Procethol 2G

Futurol va permettre d’utiliser de nouvelles matières premières très diversifiées (plantes, bois, coproduits et résidus). Les études porteront sur des matières premières variées :

• des plantes lignocellulosiques d’intérêt (sorgho, luzerne, miscanthus…) ;
• du bois et des résidus forestiers (plaquettes, rémanents, taillis à courte rotation (TCR),…) ;
• des coproduits de cultures agricoles et d’agro-industrie (paille de céréales, pulpes de betteraves…) ;
• des résidus verts urbains.

Colonne de distillation, photo Procethol 2G

Les acteurs du PROJET FUTUROL ont fait le choix d’utiliser un procédé biologique pour produire de l’éthanol à partir de cellulose. Outre le fait de présenter des avantages de faisabilité et  d’économies indéniables, l’utilisation d’un procédé biologique s’inscrit dans une démarche de développement durable. En effet, la voie biologique utilise peu ou pas de réactifs chimiques, de solvants, de hautes températures et de conditions drastiques. De plus, elle favorise la réduction des risques et permet une meilleure acceptation au niveau environnemental, industriel et sociétal.
Pour que ce procédé soit efficace, il est nécessaire d’améliorer les enzymes qui permettent de libérer le sucre qui sera fermenté par des levures adaptées aux nouvelles ressources utilisées.

L’un des objectifs principaux du PROJET FUTUROL est de sélectionner des levures adéquates et de mettre au point les procédés de fermentation les mieux adaptés à chaque configuration de matières premières et d’élaborer des enzymes à un coût économique assurant la rentabilité du procédé. En effet, contrairement à la première génération où la matière première est le poste de dépense le plus important, le coût des enzymes est le frein le plus fort du développement de la 2^ème génération.

La mise au point des biocarburants de 2^ème génération issus de la biomasse lignocellulosique (résidus agricoles et forestiers, résidus verts urbains, plantes dédiées…) constitue un défi important. La possibilité de valoriser tous les composants de la plante facilite l’équilibre avec les cultures alimentaires. Ces travaux s’appuieront en particulier sur l’expérience acquise au travers de la production actuelle de bioéthanol dite de première génération que viendra compléter cette nouvelle génération en devenir.

Les partenaires le jour du lancement du projet, le 11 septembre 2008, photo Procethol 2G

Le PROJET FUTUROL est porté par une association de 11 acteurs scientifiques, industriels et financiers au sein d’une une société dénommée PROCETHOL 2G, qui a pour vocation d’assurer la mise au point et la commercialisation d’un procédé complet, du champ à la roue, visant la production d’éthanol cellulosique.
Les actionnaires de la société PROCETHOL 2G : Agro industrie Recherches et Développements (ARD), Confédération Générale des Betteraviers (CGB), Champagne Céréales, Crédit Agricole du Nord-Est, IFP, Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Lesaffre, Office National des Forêts (ONF), Tereos, Total et Unigrains.

>> Pour plus d’informations voir le site http://projet-futurol.com

Frédéric Douard, Bioénergie International

Les deux entreprises avaient entamé un protocole d’accord en janvier de 2010 (prolongé en mars 2011) pour évaluer le processus aux niveaux technique, économique et de propriété intellectuelle. Suite aux résultats satisfaisants de cette démarche, ils négocient maintenant les accords définitifs du développement commercial. Le processus est un brevet en instance.

IFP Energies nouvelles est un organisme public français de recherche, d’innovation et de formation dans les domaine de l’énergie, du transport et de l’environnement. www.ifpenergiesnouvelles.fr

Dynamotive Energy Systems Corporation est un fournisseur de solutions énergétiques dont le siège est à Vancouver en Colombie Britannique, Canada; elle dispose également de représentations aux Etats-Unis et en Argentine. Son procédé de production de carbone renouvelable par pyrolyse rapide  utilise des températures de réaction moyennes et une atmosphère réductrice pour convertir la cellulose en BioOil utilisable par exemple directement en cogénération.

Dynamotive a également développé un procédé de raffinage se don huile de pyrolyse en carburants de transport en collaboration avec le Docteur Desmond Radlein, expert en pyrolyse. Ce processus a été développé dans le service de recherches de Dynamotive à Waterloo en Ontario.

Enfin, Dynamotive a également conclu un accord avec Virgin Australie, Renewable Oil Corporation et le centre de détection et de contrôle en Australie pour développer les combustibles organiques durables dans l’aviation. Voir l’article : Australie, des avions propulsés à l’eucalyptus ?

Bioraffinerie de Bazancourt-Pomacle - Projet Futurol

Parallèlement aux filières actuelles, en France la recherche sur les biocarburants de deuxième et troisième génération est privilégiée. Ces filières du futur se développent avec de nouveaux procédés industriels utilisant des sources de biomasse non destinées à l’alimentation humaine ou animale.

Les biocarburants de « deuxième génération » sont issus de la transformation de la lignocellulose contenue dans les résidus agricoles (paille) et forestiers (bois), ou dans des plantes provenant de cultures dédiées (taillis à croissance rapide). Deux voies sont développées pour transformer la lignocellulose des plantes :

• La voie thermochimique pour obtenir du biogazole de synthèse ; on parle aussi de filière BtL (pour Biomass to Liquid)
• La voie biochimique pour obtenir de l’éthanol

Filières biocarburants de seconde génération, schéma IFP

Les biocarburants de « troisième génération » sont obtenus à partir d’algues.

Ces nouvelles filières présentent des bilans énergétiques plus favorables et permettront en outre de limiter les problématiques d’usage des sols et de concurrence avec les débouchés alimentaires.

Outre les efforts menés par des centres de recherche, des financements sont mis en place par l’Agence Nationale de la Recherche (ANR), tel que le programme Bioénergies 2010 qui a pour objectif la valorisation énergétique de tous les constituants de la biomasse (sous forme de chaleur, d’électricité, de gaz de synthèse et biocombustibles liquides, utilisables en substitution des énergies fossiles).

De plus, le gouvernement a confié à l’ADEME la gestion d’un fonds afin de soutenir les recherches engagées dans les différents domaines des nouvelles technologies de l’énergie. Dans ce cadre, l’agence a lancé un appel à manifestation d’intérêt (AMI) sur les biocarburants de deuxième génération.

Les projets soutenus concernent les trois filières carburants consommés en France (essence, gazole, gaz) :

• Futurol basé sur un procédé biochimique de transformation de la biomasse pour produire de l’éthanol

• BioTfuel basé sur un procédé thermochimique de transformation de la biomasse puis de la synthèse Fischer Tropsch pour produire un biogazole de synthèse

• Gaya basé sur un procédé de gazéification – méthanation pour produire un biocarburant gazeux

Par ailleurs, le CEA développe actuellement un projet pilote pré-industriel de fabrication de biogazole de synthèse de deuxième génération sur la commune de Bure (55) en partenariat avec plusieurs groupes industriels et UPM-Kymmene étudie l’opportunité de réaliser un démonstrateur de taille commerciale de production de biodiesel de deuxième génération à Strasbourg.

Le programme d’investissements d’avenir et le fonds européen NER300 pourraient contribuer au financement de ces projets de démonstration.

Source : Ministère français de l’écologie

 

 

Toutes les biomasses peuvent être transformées en biocarburants, photo Frédéric Douard

La production de biocarburants de type éthanol cellulosique était principalement le résultat de deux voies de synthèse : la voie biochimique et la voie thermochimique. Les avancées technologiques de ces dernières années ont permis l’émergence d’une troisième voie appelée la fermentation de syngaz. Le syngaz ou gaz de synthèse est un mélange gazeux constitué majoritairement de quantités variables de monoxyde de carbone et de dihydrogène.

Les résultats des recherches sur la fermentation de syngaz sont antérieures à l’année 1983, lorsque les docteurs Rathin Datta à Exxon et Greg Zeikus de l’Université du Wisconsin à Madison travaillaient sur une publication intitulée « Anaerobic conversion of One-carbon compounds ». Au cours des 30 dernières années, cette technologie a progressé au point où les espèces bactériennes anaérobies actuelles qui produisent principalement le carburant désiré sont utilisées en phase de démonstration à l’échelle semi-commerciale et sont prêtes pour une production à l’échelle commerciale.

Dans ce contexte, Advanced Biofuels America a publié ce 8 juin 2011 un document de synthèse sur la fermentation de syngaz, intitulé « Syngas Fermentation – The Third Pathway for Cellulosic Ethanol ». Ce document, après avoir présenté les mécanismes mis en jeu pour ce procédé, vise à discuter de ses avantages par rapport aux deux voies conventionnelles.

Rappel sur les deux voies conventionnelles de production d’éthanol cellulosique

La voie biochimique est un procédé en 3 étapes : une première étape consiste en un traitement physico-chimique visant à extraire la cellulose de la biomasse qui pourra alors être transformé en éthanol ; une seconde étape est l’hydrolyse enzymatique, réalisée par des micro-organismes, de la cellulose en sucres simples (glucose) et la troisième étape est basée sur la fermentation du glucose par des levures permettant l’obtention d’éthanol et de dioxyde de carbone.

La voie thermochimique utilise un procédé en 4 étapes au cours duquel la biomasse est tout d’abord homogénéisée par des techniques de pyrolyse ou de torréfaction ; la seconde étape est la gazéification à haute température (plus de 1000°C) qui permet la production d’un gaz de synthèse (le syngaz) qui va ensuite être purifié pour mener à bien la dernière étape, la synthèse de Fischer-Tropsch qui transforme le syngaz épuré en gazole de synthèse grâce à l’intervention de catalyseurs chimiques.

Un procédé hybride : la fermentation de syngaz

Parallèlement, la fermentation de syngaz constitue un procédé hybride des voies biochimique et thermochimique combinant leurs avantages tout en diminuant certains de leurs inconvénients. Les étapes de sa mise en œuvre sont les suivantes : la gazéification, le refroidissement et la purification du syngaz, la fermentation biologique de ce gaz de synthèse et la séparation du produit obtenu.

Le procédé de gazéification a lieu en milieu anaérobie et consiste en la décomposition de la matière première carbonée en un mélange gazeux à base de monoxyde de carbone et de dihydrogène appelé le syngaz. Pour cette étape, on peut également utiliser des déchets gazeux provenant d’aciérie ou de digesteurs anaérobiques pour le convertir en syngaz. Après purification et refroidissement du syngaz, il est injecté dans un bioréacteur dédié où les micro-organismes anaérobies vont réaliser l’étape de fermentation permettant de produire le carburant ou le produit chimique désiré. Le produit de cette réaction est alors séparé du milieu réactionnel par distillation et déshydratation afin d’obtenir le produit final.
Des entreprises comme Coskata, basée dans l’Illinois, INEOS Bio en Floride et LanzaTech en Nouvelle-Zélande, utilisent cette voie mixte pour leurs plateformes technologiques.

L’étape centrale de la voie mixte est la fermentation microbienne

Les micro-organismes mis en œuvre pour la fermentation du syngaz, contrairement à une conversion du syngaz via une catalyse chimique, sont capables de produire de façon prédominante un type de carburant dans des conditions de faibles température et pression et ce avec de forts rendements de production.

De nombreux micro-organismes sont capables de produire des carburants et des produits chimiques par conversion du syngaz; ils appartiennent principalement à la famille des bactéries anaérobies du genre Clostridium. Certains d’entre eux ont pu être identifiés pour la conversion de syngaz en éthanol. La plupart de ces bactéries utilisent la voir métabolique appelée le cycle de Wood ljundahl ou voie réductrice de l’acétyle-CoA.

La réaction chimique réalisée par les bactéries est la suivante :

6CO + 3H2O -> C2H5OH + 4CO2
6H2 + 2CO2 -> C2H5OH + 3H2O

Un milieu réactionnel spécifique riche en minéraux traces, métaux et vitamines est utilisée pour diriger et optimiser le flux énergétique dans la voie métabolique souhaitée, maximisant ainsi la production d’éthanol.

Voir l’animation (en anglais) du procédé INEOS en cliquant sur l’image ci-dessous :
Les avantages commerciaux de la fermentation de syngaz

Comparée aux voies biochimiques et thermochimiques, la fermentation de syngaz présenterait les avantages suivants : 1) des rendements plus importants, 2) des coûts d’exploitation plus faibles, 3) une tolérance aux impuretés et 4) une plus grande flexibilité pour les matières premières utilisables.

1. Les rendements supérieurs observés avec la fermentation de syngaz sont la conséquence d’une étape de gazéification capable de convertir toute la biomasse organique en énergie et d’une étape de fermentation d’une grande spécificité pour le produit ciblé. En effet, d’après les données du DOE pour l’année 2010, la voie biochimique atteint un rendement de production d’éthanol de 313 litres par tonne de matière sèche ; la voie thermochimique : 257 litres d’éthanol par tonne de matière sèche (et 302 litres d’un mélange d’alcools par tonne de matière sèche) et pour la fermentation du syngaz, le rendement s’élèverait à plus de 378 litres d’éthanol par tonne de matière sèche (selon les données de Coskata, Inc.).
2. Les coûts d’exploitation plus faibles comparés aux voies conventionnelles sont le fait de plusieurs facteurs : les plus grands rendements de production, les conditions opératoires de température et de pression inférieurs comparés à une catalyse chimique, l’absence d’enzymes coûteuses et de procédé de prétraitement approfondi.
3. La plus grande tolérance aux impuretés est permise par l’utilisation de micro-organismes en guise de catalyseurs biologiques qui peuvent tolérer de manière plus importante les impuretés ainsi qu’une gamme plus large de ratios CO/H2 que les procédés thermochimiques.
4. La flexibilité pour les matières premières : en effet, la fermentation de syngaz peut convertir à peu près tous les matériaux carbonés en syngaz (Panic érigé, Miscanthus, débris forestiers, fourrage de maïs, bagasse, déchets organiques agricoles, municipaux et industriels). Une étude menée conjointement par le DOE et l’USDA en 2005 et une étude de 2009 réalisée les Sandia National Labs ont mis en évidence que plus d’un milliard de tonnes de biomasse renouvelable étaient disponibles aux États-Unis, pouvant produire près de 340 milliards de litres d’éthanol et remplacer plus d’un tiers du pétrole utilisé aux États-Unis pour cet usage, d’ici 2030.

En conclusion, il est désormais clairement établi que la production de biocarburant à partir de biomasse lignocellulosique constitue une alternative durable pour les besoins énergétiques mondiaux. Il n’est plus nécessaire de rappeler les avantages des biocarburants de seconde génération par rapport à ceux produits à partir de cultures vivrières : plus grande disponibilité de la biomasse, absence de compétition avec les productions alimentaires et faibles coûts de matières premières.

A ce jour la plupart des débats concernant la production d’éthanol cellulosique grâce aux dernières avancées technologiques s’est concentrée sur les voies bio- et thermochimique. Les dernières études montrent que la fermentation de syngaz constituerait une approche hybride présentant des avantages significatifs sur les deux voies conventionnelles : des rendements plus importants, des coûts d’exploitation plus faible, une plus grande tolérance aux impuretés et une flexibilité des matières premières. Ce rapport devrait inciter les gouvernements et investisseurs à supporter ce procédé de production de biocarburant de seconde génération pour son utilisation à l’échelle commerciale.

Contacts :

• Advanced Biofuels USA
• Coskata, Inc.
• Ineos Bio

Origine : BE Etats-Unis numéro 251 (17/06/2011) – Ambassade de France aux Etats-Unis / ADIT – http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/67046.htm

Jacques Biton, DG de Deinove

Paris, le 30 mai 2011, DEINOVE, le spécialiste mondial des bactéries Déinocoques appliquées aux biocarburants, annonce avoir reçu d’Oseo un paiement de 1 579k€, correspondant à la deuxième tranche de l’aide Oseo accordée au projet DEINOL dans le cadre du Programme ISI (Innovation Stratégique Industrielle), soit un montant total versé à ce jour de 2 980 k€.

Ce paiement a été déclenché par la réussite de la première étape majeure du programme de recherche et développement du projet Deinol, à savoir la sélection du Déinocoque robuste et thermophile de base entrant dans le procédé.

« Nous sommes heureux d’annoncer que les avancées technologiques réalisées dans le cadre du projet DEINOL viennent d’être validées par Oseo, qui a par conséquent versé la deuxième tranche de l’aide à la société. Celle-ci contribuera au financement du projet jusqu’à l’étape-clef suivante, soit l’entrée de la souche en pilote de laboratoire, prévue en 2012», commente Jacques Biton, Directeur Général de Deinove. « En dix-huit mois, nous avons été capables de sélectionner
notre « chassis » bactérien, c’est-à-dire un Déinocoque robuste et thermophile qui est en cours d’optimisation grâce aux activités enzymatiques d’intérêt que nous avons identifiées pour potentialiser sa capacité à digérer toute biomasse et à produire de l’éthanol».

Le projet DEINOL a pour objectif d’ouvrir la voie, d’ici à 2014, à la production industrielle d’éthanol cellulosique (éthanol de seconde génération) par les Déinocoques, dans des installations industrielles existantes. Ce projet est soutenu par OSEO dans le cadre de son Programme Innovation Stratégique Industrielle, à hauteur de 8,9 millions d’euros sur un total de 21,4 millions d’investissements. En tant que chef de file, Deinove recevra 6 millions pour ce projet, auquel participent Tereos, industriel leader de la production d’éthanol en Europe et sa filiale BENP Lillebonne (sucrier français No 1 européen, leader international du bioéthanol), ainsi que deux partenaires académiques, le CPBS (CNRS-Université de Montpellier 1) et le LISBP (INSA Toulouse/CNRS/INRA). L’approche de Deinove est basée sur l’exploitation des propriétés exceptionnelles de digestion de la biomasse des bactéries du genre Deinococcus.

Vidéo sur l’innovation de l’usage des bacteries Deinocoques et sur ses acteurs :

Le projet DEINOL est schématiquement organisé en deux grandes étapes:

• Une étape de recherche et développement menée par Deinove et les partenaires académiques se déroulant de début 2010 à fin 2012 et comprenant successivement :
  • la phase de sélection de la souche bactérienne entrant dans le procédé
  • la phase d’optimisation de cette souche candidate
  • la phase de développement du procédé en pilote de laboratoire
• Après le succès des étapes précédentes, BENP Lillebonne (Groupe Tereos) prendra ensuite le relais de Deinove et des laboratoires académiques pour la phase d’industrialisation du procédé ; les essais en pilote industriel devraient durer 12 mois (2013) et le projet devrait être finalisé par un essai usine en vraie grandeur début 2014.

A propos du programme « Innovation Stratégique Industrielle » d’OSEO
Le programme « Innovation Stratégique Industrielle » (ISI) favorise l’émergence de champions européens. Il soutient des projets ambitieux d’innovation collaborative à finalité industrielle, portés par des entreprises de taille intermédiaire et des PME, toutes innovantes. Ces projets sont très prometteurs en cas de succès : ils visent à commercialiser les produits de ruptures technologiques et ne pourraient se réaliser sans incitation publique. L’aide est d’un montant de 3 à 10 M€, sous la forme de subventions et d’avances remboursables.

La société de biotechnologie industrielle Protéus S.A., en partenariat avec IFP Energies nouvelles (IFPEN), vient de publier les résultats obtenus sur l’optimisation de l’activité enzymatique de la b-glucosidase Cel3A de Trichoderma reesei par sa technologie de « gene shuffling » (L-Shuffling). Grâce à l’amélioration de cette enzyme par Protéus, IFPEN a pu construire une nouvelle souche de Trichoderma reesei produisant un cocktail enzymatique qui diminue par 4 la quantité d’enzyme nécessaire à l’hydrolyse complète de la paille de blé prétraitée pour la production de bioéthanol de deuxième génération.

La viabilité économique de la production de bioéthanol de deuxième génération repose largement sur l’efficacité de l’étape d’hydrolyse enzymatique. Celle-ci consiste à utiliser les enzymes produites par une souche de champignon (ici : Trichoderma reesei) pour transformer la cellulose issue d’une biomasse lignocellulosique non alimentaire, comme la paille de blé, en sucres fermentescibles. Ces sucres sont ensuite fermentés par des levures pour la production de bioéthanol. Les premiers résultats d’optimisation obtenus par Proteus et IFPEN permettent d’envisager une diminution significative du coût de cette étape.

Les travaux conduits par Proteus et IFPEN ont été financés en partie par l’Agence Nationale de la Recherche (ANR) via le Programme National de Recherche sur les Bioénergies (PNRB), de 2006 à 2009 (projet HYPAB). Proteus et IFPEN poursuivent ces recherches sur l’amélioration d’autres activités enzymatiques impliquées dans l’hydrolyse de la cellulose dans le cadre d’un nouveau programme soutenu par l’ANR (ACTIFE).
[1] Organic Process Research & Development 2011, 15, 275–278

A propos de Protéus, société du groupe PCAS
Protéus est une société de biotechnologie spécialisée dans la création, le développement et la mise en oeuvre de procédés industriels durables utilisant des enzymes et des souches microbiennes. Pour remplir cette mission, Protéus dispose d’un portefeuille de technologies propriétaires incluant notamment une collection de biodiversité microbienne exclusive, des technologies pour l’ingénierie d’enzymes et l’optimisation de souches microbiennes, et une plate-forme de production et de formulation d’enzymes rendant possible leur utilisation industrielle. Intégrée dans le groupe de chimie PCAS, Protéus bénéficie également des capacités et de l’expertise industrielle du groupe. PCAS est un groupe coté sur Euronext, Compartiment C, spécialisé dans la chimie fine et de spécialités. Leader mondial, il développe et fabrique depuis cinquante ans des molécules complexes et des intermédiaires de synthèse à très fort contenu technologique. www.proteus.fr

A propos d’IFP Energies nouvelles
IFP Energies nouvelles est un organisme public de recherche, d’innovation industrielle et de formation intervenant dans les domaines de l’énergie, du transport et de l’environnement. Sa mission est d’apporter aux acteurs publics et à l’industrie des technologies performantes, économiques, propres et durables pour relever les défis sociétaux liés au changement climatique, à la diversification énergétique et à la gestion des ressources en eau. Son expertise est internationalement reconnue. www.ifpenergiesnouvelles.fr

Source : Protéus le 4 Mai 2011