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La société de biotechnologies Deinove est parvenue à produire de l'éthanol à 9%, un taux inégalé jusque là, au moyen de ses souches de bactéries, a-t-elle indiqué le 16 janvier, alors que, classiquement, l'éthanol est produit à l'aide de levures. Cette possibilité permettra de simplifier le procédé de fabrication de l'éthanol de seconde génération.
«Ànotre connaissance, aucun autre procédé bactérien de fermentation n'a démontré de telles capacités à ce jour : un titre élevé mais également un rendement et une productivité importants, clés de la performance industrielle », a déclaré Jacqueline Lecourtier, ancienne directrice scientifique de l'Institut français du pétrole (IFP, aujourd'hui IFPEN), qui a récemment pris la présidence du conseil scientifique de Deinove. Le 16 janvier, Deinove, société de biotechnologies de 45 personnes, a annoncé pouvoir sortir de l'éthanol à 9% avec un procédé bactérien.
Le rendement bactérien talonne celui des levures« Le titre de 9% v/v (volume/volume), équivalent à 7,2% wt/v (poids/volume), dépasse très largement le titre de 5% d'alcool wt/v, considéré comme le seuil permettant d'envisager une exploitation industrielle du procédé dans les biocarburants de 2e génération », indique la société. Jusque là les bactéries n'étaient pas compétitives avec les levures pour transformer des sucres en alcool. Elles produisaient de l'alcool à 2 ou 3 %, tout au plus 5%, selon Émmanuel Petiot, directeur général de Deinove. Les levures, quant à elles, permettent de produire de l'éthanol à 10-14%. Avec un taux de 9%, le procédé bactérien approche de la compétitivité avec les levures.
La montée en puissance des dimensions industriellesLa taille des expérimentations de Deinove monte en puissance. En 2012, la société travaillait avec des fermenteurs de 1 à 5 litres. Ces derniers mois, elle a opéré sur des fermenteurs de 20 litres, dans les laboratoires du Biopôle Euromédecine de Montpellier. Bientôt elle testera le comportement des deinocoques dans des fermenteurs de 300 litres. « Nous sommes en train d'installer les fermenteurs de 300 litres chez Sanofi à Toulouse », a précisé Émmanuel Petiot. Cela « pour confirmer dans des conditions quasi-industrielles les résultats obtenus ». Les résultats de ces essais sont attendus au 1er semestre 2014. Par la suite, des tests à l'échelle de plusieurs mètres cubes sont planifiés pour la fin de l'année 2014.
L'avantage compétitif du procédé bactérien
fermentation
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POURQUOi recourir à des bactéries plutôt qu'à des levures dans le procédé de fabrication d'éthanol de seconde génération ? Le procédé bactérien dispose de nombreux avantages compétitifs, selon Deinove.
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Le premier de ces avantages est la simplification du processus de production avec un procédé « tout-en-un », dit de type « consolidated bioprocessing », qui permet d'assurer conjointement l'hydrolyse et la fermentation, avec les mêmes micro-organismes. Dans le procédé classique, les enzymes opèrent l'hydrolyse de la matière première cellulosique en sucres, et les levures la fermentation de ces sucres en alcool. Les bactéries de type deinocoques, comme celles que Deinove met au point par transformation génétique, opèrent les deux étapes. Ce qui a fait dire au professeur Rodney J. Rothstein, administrateur de Deinove, professeur de génétique et développement au centre médical de l'université de Columbia à New York que c'est « une véritable prouesse technologique, sachant qu'aucun autre microorganisme n'allie un tel titre en matière de production d'éthanol avec la capacité à dégrader la biomasse non alimentaire, deux verrous technologiques fondamentaux dans le développement des biocarburants de 2e génération ».
Un autre avantage du procédé bactérien est que les deinocoques sont résistantes à la chaleur. Dans un procédé utilisant des micro-organismes « classiques », ceux-ci sont éliminés par la chaleur générée par la fermentation. Cette fragilité à la chaleur impose de refroidir les réacteurs, entraînant dépense énergétique et perte de temps. Ces détours industriels ne sont plus nécessaires avec les deinocoques qui sont thermophiles et travaillent à haute température (45-50°C).
Enfin, contrairement à la plupart des bactéries, les déinocoques sont capables de fermenter simultanément les différents types de sucres simples (C5 et C6) issus de l'hydrolyse de la cellulose et de l'hémicellulose, et même d'autres composés organiques tels que le glycérol et l'acide acétique, ce qui contribue à augmenter le rendement final du procédé