Produire du bioéthanol avec des peupliers
Les carburants liquides dérivés de plantes ligneuses constituent une option durable et propre aux carburants fossiles. De nouvelles variétés de peupliers présentant un bon rendement et une qualité en biomasse importante devraient faire du bioéthanol un choix économiquement intéressant.
La cellulose est un sucre complexe et est le principal composant des parois cellulaires des plantes. En plus de renforcer les plantes et les arbres et de nous fournir les fibres nécessaires à notre alimentation, elle constitue désormais une source intéressante de biomasse pour la production de bioéthanol. Les arbres tels que les peupliers peuvent servir de cultures énergétiques dédiées étant donné leur capacité à pousser sur des terres qui ne peuvent être utilisées pour d’autres cultures agricoles, et ce à bas prix et avec une gestion optimale des terres.
Des scientifiques ont lancé le projet Energypoplar («Enhancing poplar traits for energy applications») financé par l’UE pour développer des peupliers pour l’énergie domestique possédant des traits de parois cellulaires intéressantes et un bon rendement en biomasse. Leurs travaux sont fondés sur une meilleure compréhension de la génétique des arbres à haute teneur en cellulose, dans l’objectif d’introduire des modifications qui renforceront la qualité et la quantité de la lignocellulose. La lignocellulose est une biomasse végétale composée de cellulose, d’hémicellulose et de lignine. Sa faible teneur en lignine signifie une plus grande efficacité en termes de consommation de carburant étant donné que la lignine limite la production de sucre à des fins de fermentation.
Lors de la troisième phase du projet, le consortium d’Energypoplar avait mis au point de nouveaux peupliers transgéniques en associant des gènes qui améliorent le rendement à ceux qui réduisent la teneur en lignine. Des sites dans quatre pays ont contribué à l’identification de plantes à haut rendement servant à comprendre les mécanismes génétiques gouvernant la production du bois.
Des instruments d’extraction à haut débit ont été optimisés afin d’identifier les protéines et facteurs de transcription pertinents ainsi que pour mesurer la teneur en lignine et en cellulose. Ainsi, les scientifiques ont généré près de 200 nouveaux marqueurs génétiques du potentiel de biomasse. En outre, ils ont découvert que des mutants naturels affectant la synthèse de la lignine ouvraient la voie à des plantes à plus faible teneur en lignine sans modification génétique. Energypoplar a aussi développé d’importants instruments pour l’analyse du cycle de vie (ACV) de chaînes d’approvisionnement de biocarburant issu de peupliers à courte rotation. Les analyses menées sur les quatre sites et couvrant trois périodes sont venus confirmer l’hypothèse selon laquelle la manipulation de la composition des parois cellulaires permettra de simplifier la conversion de la biomasse tout en utilisant moins de produits chimiques.
Energypoplar ne contribue pas qu’à l’amélioration des traits génétiques des peupliers pour une production énergétique durable. Les peupliers peuvent également soutenir l’agriculture durable dans des régions peu favorables aux cultures vivrières en utilisant moins de substances agrochimiques, ce qui contribuera au soutien des économies rurales.
Contacts :
- Coordination : Francis MARTIN, INRA Nancy, fmartin@nancy.inra.fr
- Chef de projet : Enric BELLES-BOIX, INRA-Transfert, Paris, enric.belles-boix@paris.inra.fr
www.energypoplar.eu (en anglais)
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