Des déchets à la place du pétrole : la chimie des micro-organismes

Les résidus de l'industrie agroalimentaire et les biodéchets des ménages pourraient devenir la matière première de composés aujourd'hui issus du pétrole. Le prof. Piotr Oleśkowicz-Popiel et son équipe développent une fermentation dans laquelle des communautés entières de micro-organismes transforment les déchets en molécules à valeur industrielle. La technologie progresse aussi dans le cadre du programme PRIME de la Fondation pour la science polonaise.

Des communautés plutôt qu'une souche unique

Le principe rappelle la bière ou la choucroute, mais le but est tout autre. Au lieu d'une souche bactérienne isolée, les chercheurs emploient des cultures mixtes. Une seule souche exige en général un « aliment » très précis, alors qu'une communauté peut digérer un mélange plus complexe. Le déchet n'a donc pas besoin d'être homogène ni parfaitement propre. L'équipe a notamment travaillé avec du petit-lait acide ; les déchets de cuisine, les résidus de jus ou de transformation des légumes sont d'autres sources possibles.

L'un des principaux produits visés est l'acide caproïque, un acide carboxylique à chaîne moyenne considéré comme un composé « plateforme ». Son odeur est désagréable, mais ses dérivés peuvent sentir le fruit et servent dans les parfums et additifs alimentaires. Selon le professeur, il peut aussi mener à des cosmétiques, des produits d'entretien et, à terme, des carburants aériens.

Empreinte carbone réduite, changement d'échelle à venir

D'après les calculs préliminaires de l'équipe, les produits issus de biodéchets pourraient avoir une empreinte carbone inférieure de 80 % au maximum à celle des équivalents fossiles. Le chercheur rappelle qu'aucun procédé n'est exempt d'émissions, la fermentation et la transformation consommant de l'énergie.

Le principal défi reste le passage à l'échelle. L'équipe dispose d'un réacteur de laboratoire d'une douzaine de litres et conçoit une installation de démonstration pouvant atteindre 1 000 litres. Dans de grandes cuves, température, brassage et pH sont plus difficiles à homogénéiser, or les micro-organismes y sont sensibles : une étape intermédiaire est indispensable.

Du laboratoire au marché

Le groupe travaille sur le sujet depuis une dizaine d'années. PRIME doit l'aider à regarder la technologie du point de vue des clients et des investisseurs. Łukasz Łowiński pilote le transfert de technologie et le Dr Filip Brodowski dirige le volet commercial. Les deux chercheurs discutent avec l'université de la création d'une société. Selon le professeur, il peut s'écouler environ dix ans entre les premières recherches et une vraie tentative de commercialisation.