Janvier 2009 - n°139
Pour la production de bioéthanol de 2ème génération : le projet FUTUROL est lancé, avec la contribution de l'INRA
Le projet FUTUROL a été officiellement lancé
le 11 septembre dernier par ses 11 partenaires, acteurs de référence
de la recherche, de l’industrie et de la finance. Ce projet vise le
développement et la commercialisation d’un procédé
complet de production de bioéthanol de 2ème génération,
à partir de plantes entières ou de biomasse lignocellulosique.
Il s’inscrit dans la priorité de recherche de l’INRA en
matière de carbone renouvelable et de chimie verte.
Qu'entend-on exactement par biocarburants de 2ème génération?
Actuellement, les procédés mis en place pour produire des biocarburants
valorisent les réserves des végétaux : sucre de la canne
et des betteraves, graines des céréales et des oléagineux.
Ces biocarburants, dits de première génération et basés
sur une technologie déjà disponible, sont un premier élément
de réponse. Une optimisation des procédés de première
génération en cours permettra d'améliorer significativement
le bilan matière et le bilan énergie des biocarburants (intégration
de la cogénération, optimisation énergétique,
amélioration des levures...).
L'intérêt des biocarburants de 2ème génération
est d'utiliser la plante entière en valorisant les différents
constituants du végétal. Ainsi, à surface cultivée
équivalente, la disponibilité en biocarburants augmentera et
les bilans seront améliorés, y compris sur le plan environnemental.
Deux voies se dégagent actuellement en termes de biocarburants de 2ème
génération : la voie biologique ou fermentaire (production de
bioéthanol) et la voie thermochimique (production de biodiesel). Les
biocarburants de 2ème génération, dans la continuité
de la production actuelle, se positionnent pour répondre à la
demande en produits, soit de type essence, soit de type gazole. Des mélanges
de biocarburants sont déjà à l'étude (par exemple,
mix d'éthanol et de biodiesel issu de la voie thermochimique) et pourraient
relativiser la dichotomie actuelle essence-diesel.
Enfin, l'intégration de procédés de 2ème génération
dans les sites industriels de première génération contribuera
à leur optimisation, que ce soit en termes d'installation, de diversité
de la ressource traitée ou en termes de flux de matière et d'énergie.
Des partenaires de différents horizons,
pièces maîtresses du projet FUTUROL
Le projet FUTUROL est porté par un consortium baptisé PROCETHOL
2G, qui réunit 11 acteurs scientifiques, industriels et financiers
dont certains sont déjà impliqués dans la production
de biocarburants depuis de nombreuses années : Agro industrie Recherches
et Développements (ARD), Confédération Générale
des Betteraviers (CGB), Champagne Céréales, Crédit Agricole
du Nord-Est, Institut Français du Pétrole (IFP), Institut National
de la Recherche Agronomique (INRA), Lesaffre, Office National des Forêts
(ONF), Tereos, Total et Unigrains.
PROCETHOL 2G a pour vocation d'assurer la mise au point et la commercialisation
d'un procédé complet, « du champ à la roue »,
visant la production d'éthanol cellulosique. Pendant toute sa durée,
le projet FUTUROL mobilisera ainsi une trentaine de chercheurs sur des axes
de recherche tels que les analyses de ressources mobilisées, le pré-traitement,
l'hydrolyse, la fermentation, la production d'enzymes, le recyclage et les
coproduits, l'analyse de cycle de vie – bilan carbone® - impact
environnemental – gaz à effet de serre..., et l'intégration.
Notez que l'INRA est un des acteurs majeurs du projet FUTUROL. Il apporte
ses connaissances et contribue pour environ 35% à l’ensemble
des actions de R&D, dans trois domaines : la production durable de ressources
végétales, les biotechnologies blanches (réactions enzymatiques,
fermentation), ainsi que l'environnement et la gestion des territoires.
L’Institut accueillera notamment 3⁄4 des 30 thèses prévues
dans le cadre du projet. Il mobilisera dans cette optique plusieurs équipes
de recherche réparties sur tout le territoire, en partenariat avec
les universités et d'autres organismes de recherche. Sept sites seront
impliqués : Estrées-Mons, Laon, Orléans, Marseille, Reims,
Toulouse et Versailles-Grignon. Les forces de l’INRA pour mener à
bien le projet FUTUROL représenteront en moyenne 16 personnes par an
pendant huit ans : chercheurs, ingénieurs et thésards.
L'objectif des équipes de chercheurs est de réunir les compétences
multidisciplinaires indispensables à la conception d'un système
de production de biocarburants de 2ème génération qui
utilise de façon optimale la biomasse. A terme, les travaux de l'INRA
vont contribuer à la mise au point d'une filière durable et
compétitive, et fournir des outils aux décideurs politiques
et socio-économiques.
Objectifs du projet FUTUROL : la sélection
d'enzymes adéquates et la mise au point de procédés de
fermentation les mieux adaptés
L’objectif du projet FUTUROL est de développer, valider, puis
mettre sur le marché un procédé, des technologies et
des composés (enzymes et levures) permettant de produire du bioéthanol
à partir de la biomasse lignocellulosique : résidus agricoles
et forestiers, résidus verts urbains, plantes dédiées...
A l'échelle de la planète, la cellulose, principal constituant
structural des parois végétales, constitue la molécule
la plus abondamment produite et uniformément répartie. Pour
la production des biocarburants de 2ème génération, le
challenge technologique consiste à rendre la cellulose accessible à
l'action des enzymes pour la transformer en sucres simples. L'un des objectifs
principaux du projet FUTUROL est donc de sélectionner des enzymes et
des levures adéquates, tout en mettant au point les procédés
d'hydrolyse et de fermentation les mieux adaptés à chaque configuration
de matières premières.
Sur le plan économique, la réduction du coût des enzymes
s'impose comme le deuxième challenge. En effet, contrairement à
la première génération où la matière première
représente le poste de dépense le plus important, le coût
des enzymes est le frein le plus fort du développement de la 2ème
génération. Les équipes de R&D regroupent les compétences
nécessaires pour améliorer la performance des enzymes et les
coupler avec la préparation ou le pré-traitement de la biomasse
qui facilite et optimise l'emploi de ces enzymes.
Un projet unique !
Ce qui rend le projet FUTUROL unique, c’est la volonté de développer
un procédé durable intégrant une grande variété
de matières premières et qui soit adaptable, notamment en fonction
de la zone géographique où il sera mis en œuvre (territoire,
climat), mais également selon les saisons.
Labellisé par le Pôle de Compétitivité à
vocation mondiale Industries et Agro-Ressources (IAR), le projet FUTUROL nécessite
un investissement global de 74 millions d’euros au total et a reçu
le soutien d’OSEO Innovation pour un montant de 29,9 millions d’euros.
Le projet FUTUROL se déroulera sur une durée de huit ans intégrant
les différentes étapes de développement : construction
du pilote, mise au point du prototype et industralisation.
Précisons que le pilote sera construit dès cet automne sur le
site de Pomacle (Marne). Il sera ainsi implanté à proximité
d'ARD au coeur du complexe agro-industriel de Bazancourt, où existe
déjà une importante unité de production de bioéthanol.
Avec une capacité de production maximale de 500 litres d'éthanol
par jour, soit environ 180 litres par an, il permettra aux équipes
de mettre en oeuvre le projet de R&D et de valider les différentes
stratégies préconisées. En s’engageant dans ce
projet ambitieux, les partenaires prennent part à un enjeu majeur pour
le 21ème siècle, avec la perspective des premières réalisations
industrielles aux alentours de 2015-2020.