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Biopolymers from syngas fermentation

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Créer des bioplastiques à partir des flux de déchets

Des chercheurs financés par l'UE ont utilisé des biodéchets, des résidus agricoles et d'autres flux de déchets riches en carbone pour produire des bioplastiques économiques. La stratégie mise en place pourrait offrir de nouvelles opportunités commerciales durables et aider l'Europe à opérer sa transition vers une économie post-carbone.

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Même si le potentiel commercial des alternatives respectueuses de l'environnement aux plastiques fabriqués à partir de combustibles fossiles reste colossal, leur coût reste un facteur critique. Même si le potentiel commercial des alternatives écologiques aux plastiques fabriqués à partir de combustibles fossiles reste colossal, leur coût reste un facteur critique. «Pour devenir commercialement viables, les bioplastiques doivent être proposés dans la même fourchette de prix que leurs homologues à base de pétrole», explique le Prof. Jose Luis Garcia Lopez du Conseil national de recherche espagnol, coordinateur du projet SNYPOL. «Pour cela, nous devons utiliser des flux de déchets existants, tels que les déchets ménagers qui finissent à la décharge ou les boues d'égout des stations d'épuration.» Un autre avantage important est lié au fait que les pays d'Europe dépensent beaucoup d'argent pour transporter les déchets municipaux dans des décharges situées hors des villes ou des états, une pratique qui entraîne de problèmes environnementaux à long terme. La valorisation de ces déchets permettrait aux autorités locales de faire des économies tout en protégeant l'environnement et en soutenant le secteur de la transformation des déchets. Exploiter les avantages des biodéchets La principale réussite du projet SYNPOL, financé par l'UE, a été d'exploiter cette opportunité en mettant au point un processus viable capable de transformer efficacement les déchets en biopolymères. Le système commence par transformer les biodéchets complexes en un gaz de synthèse transféré ensuite dans un bioréacteur pour y subir une fermentation bactérienne. On obtient ainsi des polyhydroxyalcanoates (PHA) et les composants de nouveaux biopolymères. Les chercheurs ont déterminé que la paille est la matière première la plus prometteuse pour produire du gaz de synthèse. Ils ont également réalisé d'importants progrès au niveau de l'optimisation du rendement de la fermentation par des microorganismes. «En apportant une alternative viable, ce procédé contribuera à réduire les déchets mis à la décharge et à limiter les dégâts occasionnés par les plastiques pétrochimiques», déclare M. Garcia. Par ailleurs, la technologie de fermentation du gaz de synthèse ouvre de nouvelles perspectives dans la transformation des biodéchets industriels. Ceci renforcera les liens tout au long de la chaîne d'approvisionnement (par exemple entre les producteurs et les entreprises de transformation de déchets) et créera de nouvelles opportunités dans les secteurs de la production alimentaire, des produits pharmaceutiques, des emballages et du recyclage). En effet, certains produits de biopolymère développés par les partenaires du projet SYNPOL sont déjà en bonne voie d'être commercialisés. «Une PME irlandaise partenaire du projet a ainsi produit un biopolymère biodégradable qui pourra servir de film d'emballage», indique M. Garcia. «Un autre prototype de polymère peut servir à créer des matrices destinées à des applications biomédicales.» En outre, de nouvelles technologies de polymérisation des PHA par voie chimique et enzymatique ont été créées par plusieurs partenaires du consortium SYNPOL et feront l'objet de brevets. «Le bureau de transfert technologique du Conseil national de recherche espagnol tente actuellement d'étendre et obtenir une licence pour deux brevets dérivés du projet SYNPOL», ajoute M. Garcia «Une des deux demandes de brevet concerne une nouvelle technique de pyrolyse par micro-ondes permettant de transformer les déchets organiques en gaz de synthèse et l'autre porte sur le métabolisme aérobie du carbone dans les micro-organismes.» Un investissement à long terme Achevé en septembre 2016, le projet SYNPOL montre comment le fait d'investir dans des processus de production durables peut apporter des avantages économiques et environnementaux. Il a montré comment exploiter les flux de déchets pour produire des composants de biopolymères et faire en sorte que l'Europe envoie moins de déchets à la décharge et utilise moins de plastiques à base de combustibles fossiles. Cette technologie de fermentation innovante devrait pouvoir être appliquée à d'autres flux de déchets complexes afin de produire de nouveaux biopolymères et d'autres composés à valeur ajoutée élevée. «Les résultats du projet seront utilisés dans le cadre des projets CELBICON et ENGICOIN (à venir), financés par l'UE», déclare M. Garcia. «Dans l'un comme dans l'autre, la collaboration avec des ingénieurs chimistes permettra de se rapprocher d'une mise en œuvre à l'échelle industrielle du procédé de fermentation bactérienne du gaz. De nombreux partenaires du projet souhaitent également développer le procédé de fermentation bactérienne du gaz de synthèse dans le cadre de projets et réseaux futurs.

Mots‑clés

SNYPOL, déchets, bioplastiques, gaz de synthèse, fermentation, biopolymères, PHA

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