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La lignocellulose est considérée comme une matière première essentielle pour la production durable de carburants et de produits chimiques difficiles à décarboner, tout en réduisant les émissions de gaz à effet de serre. Néanmoins les technologies actuelles de conversion des lignocelluloses en carburants et produits chimiques de commodités sont trop coûteuses. Ils commencent par un prétraitement coûteux qui utilise des températures et des pressions élevées (par exemple, l'explosion à la vapeur) pour rendre les fractions polyosidiques accessibles à la conversion enzymatique par des cocktails d'enzymes fongiques commerciales. La conversion biologique ultérieure comporte généralement plusieurs étapes :  

i) la production d'enzymes fongiques cellulolytiques,  

ii) l’hydrolyse de la cellulose et des hémicelluloses en sucres simples et  

iii) la fermentation des sucres simples. Le coût du prétraitement et le coût des enzymes sont deux facteurs majeurs qui influencent le prix de l'éthanol cellulosique, ce qui se traduit par des dépenses élevées. 

L'objectif du consortium est de développer un procédé économiquement viable pour la conversion de la biomasse lignocellulosique en éthanol. Le consortium se concentrera sur la conversion des résidus agricoles, par exemple les tiges de maïs ou la bagasse de canne à sucre. Le consortium y parviendra en optimisant un prétraitement doux et en développant un processus de fermentation continue, dans lequel un biocatalyseur est capable de produire toutes les enzymes nécessaires à la décomposition de la lignocellulose et, en même temps, de convertir tous les sucres en éthanol. Ce processus simplifié permettra de réduire considérablement les coûts par rapport aux procédés actuels. 

Dans ce projet, nous combinerons les technologies développées par différents groupes de recherche pour démontrer notre procédé à l'échelle du laboratoire. Le partenaire LCA a développé une technique innovante de prétraitement qui combine un prétraitement alcalin doux avec une extrusion à double vis. Ce prétraitement est nettement moins coûteux que les prétraitements actuellement utilisés dans l'industrie. Au cours du projet, le prétraitement sera optimisé afin de réduire la quantité de produits chimiques utilisés. Cette recherche sera menée conjointement avec l'analyse technico-économique (ATE) et l'analyse du cycle de vie (ACV) du procédé dans une approche globale « de la matière première au produit final », dans ce cas-ci l’éthanol avec l’aide du partenaire INSA Toulouse/Toulouse Biotechnology Institute.
Celluol le coordinateur du projet a mis au point un biocatalyseur capable de convertir la lignocellulose prétraitée directement en éthanol en une seule étape, sans qu'il soit nécessaire d'ajouter des enzymes. Il est important de noter qu'en raison de l'efficacité supérieure des enzymes produites, un prétraitement plus doux peut être utilisé. Pendant le projet, Celluol continuera à optimiser l'efficacité de ce
biocatalyseur.
Le partenaire FAMEtech de TBI (INSA Toulouse) est experte dans la mise à l'échelle des procédés de
fermentation et possède une vaste expérience dans l'utilisation des lignocelluloses comme matière
première. Au cours du projet, ils mettront en place un processus de fermentation en continu, en utilisant
le prétraitement doux développé par le partenaire LCA et le biocatalyseur développé par Celluol.

À la fin du projet, l'objectif global est d'être prêt à passer du laboratoire à l'échelle pilote. Le développement des bioraffineries lignocellulosiques apporte une contribution positive aux défis sociaux, économiques et environnementaux auxquels nous sommes confrontés aujourd'hui. Il offre une solution durable aux agriculteurs, favorise la décarbonisation de l'économie et présente des avantages écologiques significatifs, consolidant ainsi son rôle dans le développement durable. 

Celluol, en tant que coordinateur du projet, est responsable de la valorisation des résultats. Une fois démontré à l'échelle du laboratoire, l'objectif est de construire un pilote. 

• Début de projet : Mai 2025
• Durée : 24 mois

Montant total du projet : 360 722 euros 

Montant de l’aide ADEME : 299 918 euros