Genopole : futurs développements dans la transformation de la biomasse

Dans plusieurs start-up du Genopole d’Évry (pôle de développement de biotechnologies) s’élaborent des technologies qui laissent entrevoir une accélération de la transformation de la biomasse en produits biosourcés. C’est ce qu’a montré une visite organisée pour la presse le 16 décembre, présentant des avancées à venir dans les teintures textiles et les enzymes pour produire de l’éthanol cellulosique. Un signe de plus que le Genopole d’Évry, incubateur de projets de biotechnologies créé dès 1998 sur les thèmes des biotechnologies de santé, veut se diversifier dans les biotechnologies pour la bioéconomie, comme l’a rappelé son directeur des recherches, Christophe Lanneau.

Des jeans teints au biosourcé d’ici 2023

C’est ainsi que Synovance, start-up de biotechnologie abritée au Genopole, met au point de l’indigo biosourcé. L’entreprise a annoncé que les premiers jeans teints par ce colorant devraient être mis sur le marché dès 2023. Elle fabrique ce produit à partir de fermentations de substrats organiques nourrissant des bactéries. Ces substrats peuvent être du glucose ou des résidus. En l’occurrence, il s’agit de mélasses de sucreries et surtout de drèches d’une brasserie voisine. Synovance utilise des bactéries dont plusieurs gènes ont été modifiés pour qu’elles produisent un colorant bleu par fermentation de ces résidus baignant dans de l’eau. Le procédé habituel de production de l’indigo est pétrosourcé. La start-up teste la production de son indigo biosourcé dans un fermenteur de 100 litres. « Nous comptons passer au fermenteur de 1 000 litres dans moins d’un an et de 10 000 litres en 2023 », a indiqué Olivier Fouques, directeur financier de Synovance. Actuellement en discussion avec plusieurs grandes marques de textiles, la start-up compte passer à l’étape de production commerciale en propre dans un site en région parisienne.

Ever Dye, une start-up hébergée également au Genopole, développe de son côté un pigment biosourcé, mais par un autre procédé que la fermentation de sucres. Les substrats utilisés sont des résidus végétaux de récolte ou du gazon, a évoqué Ilan Palacci, cofondateur.

Plus généraliste, la société Abolis travaille à la relocalisation de productions dans des secteurs comme la santé, la nutrition et la chimie, sur la base de matières premières renouvelables. Ses procédés sont principalement à base de fermentations de sucres. Les premiers produits issus de sa technologie seront sur le marché dans le courant de l’année 2024.

Production massive d’enzymes pour éthanol cellulosique

La transformation de biomasse à grande échelle est quant à elle en bonne voie, si l’on en croit la start-up Algentech, spécialisée dans la biologie de synthèse. La jeune entreprise est en train de mettre au point la production d’enzymes et certains types de protéines et de lipides par des cellules végétales, dans un démonstrateur qui sera construit en 2022 à Saclay, a-t-elle indiqué lors de cette visite. Elle utilise pour cela les chloroplastes (compartiments qui assument la fonction de photosynthèse) des cellules des plantes. Génétiquement modifiés, les chloroplastes peuvent produire des lipides pour la cosmétique et la pharmacie, des protéines de différentes sortes, et parmi elles notamment des enzymes pour la transformation de résidus cellulosiques de récoltes en éthanol.

« La preuve du concept a été faite avec les chloroplastes de tabac, notre plante modèle. Maintenant nous allons faire produire des enzymes par la lentille d’eau, qui double sa biomasse toutes les 24 heures. C’est parce que la lentille d’eau a cette grande capacité à produire de la biomasse que nous l’avons choisie », précise Isabelle Malcuit, directrice de la stratégie. « Notre innovation permet de reprogrammer génétiquement les chloroplastes de plantes (dont les lentilles d’eau) pour produire ces enzymes en très grande quantité (au moins 50 % des protéines solubles totales présentes dans la plante) ». Le démonstrateur comportera des cultures de lentille d’eau en atmosphère contrôlée.

Éthanol cellulosique : produire les enzymes sur place

La production d’enzymes pourra être massifiée et réalisée sur les sites mêmes des industries d’éthanol cellulosique. Ainsi devrait être levé le frein au décollage de l’éthanol cellulosique que sont le coût des enzymes et la dépendance vis-à-vis des fournisseurs d’enzymes. La start-up « genopolitaine » (terme utilisé sur le site du Genopole) est en discussion avec une société californienne d’éthanol cellulosique, qui compte produire elle-même ses enzymes avec des cultures de lentilles d’eau pour diminuer ses coûts.

Les enzymes sont habituellement fabriquées à partir de levures, qui génèrent du CO₂. La culture de lentilles d’eau au contraire en absorbe, souligne Isabelle Malcuit. La lentille d’eau « est capable de fixer 120 tonnes de CO₂ par hectare et par an, soit trois-quatre fois plus que le maïs », cite-t-elle. Le nom de cette société californienne est confidentiel. Son premier jalon industriel est la production de 83 millions de litres d’éthanol cellulosique par an après douze mois d’évaluation par le démonstrateur de Saclay.

Ce qui intéresse aussi cette société, c’est la possibilité de recycler les déchets de la transformation de la lentille, dont une quantité non négligeable d’amidon (jusqu’à 40 % de la masse sèche) qui peut également être transformée facilement en glucose puis en éthanol. Comme on le voit, cette technologie de rupture permettrait, si le démonstrateur le confirme, de produire à la fois les enzymes et l’éthanol à partir de matières premières non alimentaires.

Algentech vise aussi des marchés à haute valeur ajoutée. Les chloroplastes peuvent en effet produire des lipides servant de précurseur au squalène, un composé jusque-là extrait des foies de requins, utilisé en cosmétique (dans la composition de crèmes pour la peau) et en pharmacie (dans la formulation d’adjuvants de vaccins).