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Opportunités et contraintes de la chimie biosourcée

Posté par le dans Biologie
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Par François Monnet, directeur de la plateforme « Chimie du renouvelable » du groupe Solvay (*)
article issu de la présentation du 15 sept.2016 lors du Festival vivant
 
Recourir aux produits issus de la nature implique de prendre en compte diverses limites. Disponibilité, conflits d’usage, renouvellement… sont à mettre en regard avec des contraintes : compétitivité, variation des prix, stabilité des biomasses. Zoom sur les enjeux de cette nouvelle chimie biosourcée.
 
La chimie biosourcée offre des opportunités nouvelles complémentaires à la chimie basée sur des ressources fossiles
de par les structures spécifiques que la nature construit (cas de matières végétales disponibles) ou peut construire si l’on utilise des biotechnologies industrielles.
Le développement de la chimie biosourcée utilise trois leviers principaux :
 
-       La compétitivité dans le cadre d’une substitution directe d’un produit par la même molécule, dont on a juste changé le procédé de fabrication. Chez Solvay, ceci est le cas de l’Epicerol ® (épichlorhydrine produite à partir de la glycérine et non plus du propylène) ou de solvants comme Augeo, deux produits ayant été distingués par le prix Pierre Potier.
-       La différentiation, grâce à des produits aux propriétés innovantes que l’on ne peut obtenir à partir de matières fossiles, et basées de fait sur la mise en valeur de la spécificité des structures que le vivant peut construire. Ainsi les tensioactifs de Solvay Novecare valorisent-ils les chaines carbonées longues des huiles naturelles, huiles qui servent de fait dans toute l’oléochimie. De même, les produits dérivés du guar, cultivé dans des régions semi-arides tirent leurs propriétés rhéologiques de la structure trè particulière de cette chaine de polysaccharides.
-       Un attrait de « naturalité », de par la mise en œuvre de procédés chimiques doux sur des bioressources. La vanilline « Rhovanil natural ® » est par exemple produite par fermentation d’un extrait du son du riz.
 
Des contraintes à prendre en compte
 
Baser une production sur le vivant, ici des bioressources, pose des questions et génère des contraintes spécifiques, et notamment (sans être exhaustif) :
-       Le rythme de vie des agro-industries (lié aux récoltes, donc généralement annuel) et celui des chimistes sont différents et doivent donc être alignés
-       Les horizons de temps sont aussi différents, les chimistes ayant besoin de plus de 10 ans de visibilité pour lancer des investissements qui ne sont pas forcément plus légers que ceux nécessaires à une chimie basée sur des ressources fossiles
-       La disponibilité de bioressources comme la constance de leur qualité, à chaque instant du projet industriel, doivent aussi être validées avant tout projet.
-       Les progrès technologiques de plus en plus rapides dans tous les domaines, l’incertitude sur les prix des matières premières, quelles qu’elles soient, combinés à l’explosion des différentes possibilités de production des mêmes molécules, rendent chaque choix industriel particulièrement délicat.
-       La chimie de modification des matières végétales, notamment celle des sucres, doit encore être développée, ces molécules contenant plus d’oxygène que les matières fossiles.
-       Les biotechnologies industrielles à mettre en œuvre pour certaines productions sont aussi en évolution très forte, ce que ne peut maîtriser seul un chimiste « classique ».
-       L’accès à ces technologies doit aussi être aménagé afin de ne pas se voir interdire leur usage par un compétiteur plus rapide
-       La valeur des solutions bio-sourcée doit parfois être mise en évidence, a fortiori quand la compétitivité-prix est encore insuffisante
-       L’usage de bioressources doit aussi respecter un certain nombre de contraintes afin notamment de ne pas être en conflit avec les autres usages de la biomasse, principalement l’usage alimentaire.
-       La durabilité de ces solutions doit aussi être vérifiée, à l’aide d’outils pas forcément encore généralisés ni complétement stabilisés (ACV ou analyse du cycle de vie), ceci pouvant remonter jusqu’aux pratiques agricoles utilisées.
-       La sensibilité de la société envers les enjeux environnementaux et plus largement de ceux du développement durable demande une attention particulière et une rigueur aussi bien dans les processus de décision que dans le fonctionnement au quotidien.
-       Cette sensibilité concerne différents stades de la chaine de valeur, commençant par l’usage de la terre et des bioressources, la question de l’usage raisonnée de technologies émergentes (et plus particulièrement les biotechnologies pour l’agriculture ou les biotechnologies industrielles), l’empreinte environnementale des procédé de production comme des produits jusqu’à leur fin de vie.
-       La démonstration de l’intérêt de ces solutions demande la mise au point d’outils de mesure reconnus, permettant de valider la durabilité de l’apport de ces solutions, ce à quoi s’emploient les industriels par des travaux collaboratifs (ex : outils ACV de l’Association Chimie du Végétal en France). Il ne faut pas oublier non plus le service rendu par le produit en question, et sa capacité de répondre de façon adéquate à des besoins durables.
 
Malgré toutes ces contraintes, la chimie du végétal se développe de façon progressive. Elle se base pour cela sur les capacités d’innovation des acteurs pour répondre aux attentes des consommateurs envers des produits plus respectueux de l’environnement (au sens large). Elle est aussi le fait de partenariats toujours plus nombreux entre des chaines de valeur et des acteurs qui n’avaient jusqu’ici que des actions communes limitées.
Solvay utilise de plus en plus les matières biosourcées pour les propriétés innovantes que l’on peut créer à partir de structures carbonées spécifiques. Le Groupe s’assure aussi de la compatibilité de cette chimie avec ses objectifs de développement durable  par l’utilisation d’un référentiel spécifique (Sustainable Portfolio Management), qui permet de prendre en compte aussi bien l’empreinte environnementale des productions que la capacité du produit à répondre à un enjeu de développement durable.
 
(*)Solvay est un groupe focalisé sur la chimie et les matériaux, avec un chiffre d’affaire 2015 d’environ 12 Mds € réalisé par 15 Global Business Units. Plus de la moitié de ces lignes produits utilisent des bioressources comme matières premières pour certaines de leurs productions, générant par là même un CA d’environ 1Mds € avec ces produits.
 
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Invité mercredi 19 juin 2019

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