L’ADEME accompagne les filières de la bioéconomie depuis sa création, en mettant à leur disposition un ensemble d’outils complémentaires de la recherche appliquée à la démonstration préindustrielle : thèses, appels à projets de recherche comme GRAINE, France 2030. Ces recherches visent à lever les verrous qui limitent les performances techniques, économiques et environnementales de la bioéconomie circulaire. La bioéconomie est par ailleurs un des axes des priorités thématiques de recherche de la stratégie de recherche 2021-2027.

Le concept de la bioéconomie englobe l'ensemble des activités de production et de transformation durables de la biomasse, qu'elle soit forestière, agricole ou aquacole, à des fins de production alimentaire (humaine et animale), de produits (matériaux, molécules) ou encore d'énergie (carburant, chaleur, gaz,...).

Le développement d'une bioéconomie circulaire, reprenant les principes de la bioéconomie et de l'économie circulaire, est nécessaire dans un contexte d'urgence climatique : dérèglement climatique, effondrement de la biodiversité, dégradation de la santé des sols et raréfaction des ressources s’accompagnent d’effets irréversibles qui vont s’intensifier sur tous les territoires français - métropolitains comme ultra-marins. Face à une aggravation des impacts liés au changement climatique, les territoires doivent s’adapter et répondre à des objectifs de résilience et de durabilité des systèmes de production en appliquant les principes de l'économie circulaire (sobriété, économie basée sur des ressources potentiellement renouvelables, réduction de l’empreinte environnementale,...) et de préservation des ressources non renouvelables telles que le sol. La bioéconomie doit donc prendre en compte les enjeux majeurs que sont la sobriété, l'atténuation et l'adaptation au changement climatique.

La contribution du monde du vivant est indispensable à l'atteinte de l'objectif de la neutralité carbone. Sa contribution repose sur trois leviers : un potentiel de stockage carbone, un potentiel de mise à disposition de la biomasse substituable et complémentaire aux ressources fossiles, un potentiel de réduction de GES et ainsi de potentiellement diminuer l'impact sur le changement climatique (évalué via les émissions de gaz à effet de serre, dont le CO₂ fait partie). Cependant, bien que disposant de ces potentiels avantages, l'un des enjeux de l'utilisation et valorisation de la biomasse est de s'assurer de ne pas induire ou au moins limiter au maximum le transfert d'impacts sur d'autres, comme sur la consommation de ressources (matières premières, énergie, espaces, etc.), les pollutions diverses (air, eau, sol, etc.) dont celles résultantes du traitement des déchets ou encore les atteintes à la biodiversité (artificialisation des sols, impact sur la faune, la flore, etc.).

Historiquement, l’Ademe a soutenu la recherche sur la bioéconomie depuis ses débuts et s'est peu à peu tournée vers une bioéconomie circulaire via différents programmes  :

• AGRICE de 1994 à 2007, afin de trouver des valorisations pour les productions excédentaires agricoles vers des produits biosoucés pour de nombreux secteurs (transports, bâtiment, agriculture, cosmétique, etc.), avant de devenir le programme BIP (Bioressources Industries Performance),de 2008-2015, dont les objectifs se sont déplacés vers la diversification des matières premières, afin de limiter les concurrences entre usages et un renforcement des exigences environnementales.
• GESIPOL (gestion intégrée des sites pollués)
• REACCTIF (recherche sur l'atténuation du changement climatique par l'agriculture et la forêt) de 2011 à 2015.
• DOSTE (déchets organiques retour au sols traitements et energie) avec 2 éditions entre 2013 et 2015.
• GRAINE (résultant de la fusion de BIP, une partie de GESIPOL, REACCTIF et DOSTE) depuis 2016, axé spécifiquement sur la bioéconomie circulaire
• Fonds Démonstrateur jusqu'en 2010
• PIA (Programme Investissements d’Avenir) avec de nombreux appels à projets en lien avec la bioéconomie circulaire depuis 2011 jusqu’en 2021
• France 2030 depuis 2021 

Axes principaux de recherche 

Le défi du développement de systèmes et de filières bioéconomiques est de concilier les enjeux suivants : 

• assurer la sécurité alimentaire,
• contribuer de manière déterminante et urgente à la lutte contre le changement climatique (atténuation) et s’adapter à ses effets,
• minimiser les impacts environnementaux sur toute la chaîne,
• produire et valoriser les ressources renouvelables à des fins industrielles et / ou énergétiques et
• préserver ou restaurer les services rendus par les sols et les écosystèmes, notamment le stockage de carbone, la préservation de la biodiversité et la gestion de la ressource en eau.
• la biomasse étant une ressource limitée, il s’agit également d’optimiser son utilisation et sa durée de vie, puis de la réemployer, de la recycler, etc. Cette démarche suit donc également les principes de l’économie circulaire.  

Actuellement l'Ademe finance principalement la recherche sur la bioéconomie circulaire via l'appel à projet GRAINE et le programme France 2030.