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Quelles régulations pour une bioéconomie responsable ?

Posté par le dans Biologie
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Par Francis Duchiron, spécialiste en microbiologie industrielle, Université de Reims (UMR FARE 614)
Article issu de l'intervention du 15 sept 2016 lors du FESTIVAL VIVANT 
 
Le pétrole est aujourd’hui la principale ressource tant énergétique que de matière première pour la chimie de synthèse. Il est devenu une denrée rare et chère et ce malgré la mise en exploitation des gisements dit « non conventionnels ».
Il faut rappeler que le pétrole est de la très vielle biomasse qui a subi le processus géologique lent de fossilisation (plusieurs dizaines de millions d’années !). Aussi est-il légitime de se poser la question : est il possible avec la biomasse renouvelable actuelle de substituer tout ou en partie de la ressource pétrolière ? Peut-on dans nos usines « accélérer » le processus de fossilisation, ou mettre au point d’autres processus chimiques ou biologiques permettant d’avoir des produits de substitutions dans une échelle de temps compatible avec nos besoins et qui soit économiquement viable?
 
La biomasse pour sortir du pétrole
 
Actuellement 96 % du pétrole est utilisé pour produire de l’énergie et seulement 4% aux autres usages. Ceci nous montre qu’il est probablement plus « simple » de remplacer ces 4% que la partie énergétique, du moins en termes de disponibilité en biomasse.
Il faut différencier les applications énergétiques et celles de la chimie et des matériaux
Il est déjà possible au moins à l’échelle du laboratoire de tout faire, tant pour les composés énergétiques que pour les produits chimiques. La totalité des produits énergétiques comme chimiques issus du pétrole peuvent d’ores et déjà être fabriqués à partir de biomasse (pas forcément de manière économique surtout au cours actuel du pétrole)
Deux approches sont possibles :  la substitution moléculaire, comme par exemple l’éthylène biosourcée de Braskem ou l’isobutène de Global-bioénergie (qui peut ensuite être transformé en iso-octane le principal composé de l’essence carburant) ; ou la substitution fonctionnelle comme le polylactique de Carghill à la place du polyéthylène.
 
Des microorganismes mis au travail pour exploiter … la cellulose
 
La biomasse devient une alternative crédible au pétrole, le point limitant est l’accès au glucose, point de départ de l’ensemble des voies métaboliques. Car même si ce dernier représente en masse près de 80% de la biomasse terrestre il est présent essentiellement sous forme de polymères, amidon (3% de la biomasse végétale) qui est une substance de réserve facile à utiliser et à décomposer en glucose. Mais le glucose est aussi la base de l’alimentation humaine, car c’est la seule source de sucre (autre que le glucose et le fructose monomérique des fruits et du saccharose de la betterave ou de la canne à sucre) que nous sommes capable de digérer (depuis que nos ancêtres ont inventé la cuisson des aliments).
La réserve principalenon concurrente des applications alimentaires est la cellulose (75% de la biomasse), mais celle-ci est très difficile à décomposer en son unité de base qui est le glucose. En effet il constitue le « squelette » des végétaux que l’évolution parallèle des végétaux et de leurs prédateurs a sélectionné pour être le plus résistant possible selon les principes de l’évolution darwinienne.
Seul des micro-organismes, bactéries et champignons sont capables de la dégrader (les animaux herbivores la dégrade via la flore microbienne de leur tube digestif, ils n’ont pas d’enzymes propres permettant cette dégradation)
 
Attention aux arbitrages pour l’alimentation
 
S’il est déjà possible de fabriquer l’ensemble des produits énergétiques ou chimiques à partir de biomasse, la molécule de départ sera toujours le glucose, tout l’enjeu du succès de l’utilisation de la biomasse comme substitut au pétrole réside donc dans la déconstruction de la cellulose. Mais même en utilisant la cellulose il n’y a pas assez de biomasse disponible pour tout faire (surtout pour l’énergie) ; il est donc indispensable de mettre en place une réglementation pour réguler les usages de la biomasse de manière à préserver en priorité l’alimentation et l’environnement, seul les surplus devant être utilisés à d’autres fins.
 
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Invité mardi 26 septembre 2017

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