Développement des bioraffineries

1. Développement des bioraffineries Hugues de Cherisey 6 octobre 2010

2. Qu'est ce qu'une bioraffinerie ? • Un ensemble industriel, localisé sur un même site, qui traite et raffine des produits issus de la biomasse. 2

3. Que sont les bioraffineries d'aujourd'hui ? • Des industries matures (amidonneries, sucreries, huileries, fabricants de pâte à papier) acquérant des technologies innovantes pour fabriquer de nouvelles gammes de produits. • Des unités industrielles, créées de toutes pièces pour la production de biocarburants. • + des jeunes entreprises spécialisées, opérant la transition de la R&D à la production, pour une ou quelques molécule(s) 3

4. Tensio-actifs Solvants Polymères matériaux Biomasse Biocarburants Additifs de carburants Les grands débouchés des molécules issues de la biomasse 4

5. Des filières végétales de moins en moins étanches • L'amont agroindustriel conserve ses frontières (filières céréales-amidon, sucre, oléagineux, bois-papier). • De nombreuses molécules peuvent être obtenues par fermentation de sucre, de glucose d'amidon et - demain - de glucose de cellulose. • Certaines molécules pourraient être produitesà partir de glycérol (issu des huiles végétales) comme par fermentation de glucose. 5

6. Bois, pailles, etc. Betterave, canne Blé, maïs Cellulose Saccharose Amidon Conversions chimiques Fermentations spécifiques Glucose Ethanol Ethylène Sorbitol Furanes Acide lactique PLA Isosorbide 1,3 propanediol PTT Acide succinique Farnesène Amidon, sucre et cellulose 6

7. Le développement des biotechnologies • Les biotechnologies blanches permettent de fragmenterla biomasse (enzymes) et de réaliser plusieurs réactions chimiques en une seule étape de fermentation à partirde matières premières non purifiées. • L'ingénierie métabolique offre la possibilité de faire produire une molécule cible à des microorganismes plateformes. • Les développements industriels restent longs, coûteuxet risqués. Les purifications sont complexes. • La mise en œuvre des biotechnologies blanches est réalisée par : • de grandes entreprises de l'agro-industrie ou de la chimie. • des sociétés de biotechnologies projetant d'étendre leurs activités à la production de molécules. 7

8. Mobilisation de la biomasse Prétraitement Fragmentation (enzymatique) Gazéification Fermentation Conversions chimiques Extraction, purification Purification Molécule cible Quels schémas de production ? 8

9. Quelles biomolécules pour quels marchés ? • Des molécules biosourcés identiques à celles de la pétrochimie, souvent pauvres en oxygène  marchés et applications connus mais mauvais rendements massiques. • Des produits nouveaux, conservant la teneur en oxygène de la biomasse, avec des applicationsà développer (dérivés des acides lactique, succinique, glycolique, du 1,3 propanediol, de l'isosorbide, etc..). • Mais aussi les dérivés des acides gras, naturellement pauvres en oxygène. 9

10. Les carburants, moteurs de la chimie • La pétrochimie s'est construite pour valoriserles coproduits des carburants pétroliers. • Le développement de la chimie de la biomasse est favorisé par celui des biocarburants de 1ère génération et le sera par l'essor des technologies de 2nde génération. • Les projets attirant le plus les investisseurset les soutiens publics massifs sont ceux positionnés sur les biocarburants. 10

11. L'importance des partenaires industriels • Mobilisateur de biomasseet pré-transformateur. • Entreprise de biotechnologie(ou/et d'ingénierie). • Industriel de la chimie, connaisseurdes marchés. 11

12. Conclusions : les défis pour la France et l'Europe • Valoriser la remarquable structuration de nos filières agricoles, agroindustrielles et papetières. • Gérer les concurrences d'usage sur la ressource. • Valoriser le savoir-faire européens disponibleen biotechnologies (grands groupes et PME). • Produire des molécules à valeur ajoutée suffisante, coproduits ou non de biocarburants. • Développer des projets communs entre l'agro-industrie / forêt-bois-papier et la chimie. 12