De nouvelles enzymes et levures pour la production d’éthanol à base de plantes entières

Un traitement spécial doit être appliqué aux plantes ligneuses pour libérer leurs sucres fermentables pour la production de bioéthanol. Des scientifiques financés par l’UE utilisent des techniques génétiques pour développer l’efficacité de la conversion pour augmenter leur impact et généraliser leur adoption. Les hydrates de carbone végétaux (sucres simples et complexes) sont fermentés par des levures pour produire des alcools comme le bioéthanol pouvant servir de combustible liquide pour les transports.

Les combustibles de première génération sont en grande partie dérivés de la canne à sucre et du maïs, qui se dégradent relativement facilement pour libérer leurs sucres fermentables. L’utilisation de la biomasse lignocellulosique provenant des volumineux déchets agricoles et sylvicoles, même si elle offre la promesse d »une plus grande efficacité énergétique, nécessite le développement de nouveaux prétraitements enzymatiques pour obtenir des rendements plus élevés en matière de sucres fermentables.

Des scientifiques financés par l’UE travaillant sur le projet NEMO développent de nouveaux enzymes spécifiques pour la biomasse lignocellulosique, ainsi que de nouvelles souches de levures adaptées pour une fermentation efficace des sucres libérés.

Au cours de la période d’examen actuelle, les scientifiques ont effectué des progrès remarquables dans la sélection et l’identification d’enzymes thermostables rentables du point de vue de leur coût pour pré-liquéfier la biomasse à hautes températures. Plus de 400 souches fongiques ont été testées et 7 d’entre elles ont été sélectionnées pour leurs capacités en matière de production d’enzymes. Des techniques génétiques ont permis d’identifier des gènes candidats intéressants qui encodent des enzymes prometteurs, ainsi que la production de clones avec une tolérance exceptionnelle en matière de températures.

Plantes ligneuses

La banque de levures NEMO contient maintenant plus de 1000 souches de levures. Elle a été utilisée pour identifier 17 souches de levures aux caractéristiques prometteuses qui sont maintenant utilisées pour des tests approfondis. Le projet NEMO exploite également la modélisation mathématique et de puissantes techniques génétiques pour identifier les gènes responsables des traits voulus, ainsi que pour construire et évaluer les nouvelles souches de levure de manière rationnelle.

Les scientifiques ont identifié la présence d »hémicelluloses comme un obstacle majeur à l’hydrolyse ou la liquéfaction de la biomasse lignocellulosique et ont poursuivi leur travail par le développement de systèmes d’enzymes capables de doubler les rendements de l’hydrolyse. Un modèle de laboratoire de production de bioéthanol à partir de plantes a été créé et utilisé pour évaluer les bilans énergétiques et massiques, ainsi que les considérations agronomiques et financières.

Des scientifiques utilisent le modèle dans le cadre de nouveaux travaux de recherche. Les travaux du projet NEMO devraient améliorer l’efficacité de la conversion de la biomasse pour les sources de biomasse les plus intéressantes en Europe. L’existence de concepts de biomasse de deuxième génération économiquement rentables devrait favoriser l’adoption à grande échelle des systèmes de combustibles et d’énergie à base de bioéthanol.

Pour en savoir plus : http://nemo.vtt.fi (En anglais)