Rapport CAS Technologies competitives - D'Dline 2020

Carburants alternatifs d’origine biomassique et fossile
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lignocellulosique, qui représente un verrou technologique important. Ce type de
biomasse est en effet constitué de cellulose, d’hémicellulose et de lignine. Or,
seules la cellulose et l’hémicellulose sont valorisables en biocarburant. Une étape
de prétraitement chimique, physique ou biologique de la biomasse est donc
nécessaire afin de rendre ces dernières plus accessibles et faciliter l’étape
suivante d’hydrolyse. À noter toutefois qu’il est plus facile d’obtenir du sucre à
partir de l’hydrolyse de la cellulose que de celle de l’hémicellulose ;
la voie thermochimique consiste, dans la plupart des cas, en un prétraitement de
la biomasse puis en sa gazéification. Le gaz de synthèse obtenu appelé
« syngaz » est ensuite converti en carburant par synthèse Fisher-Tropsch. Le
procédé est en général orienté vers la production de diesel (« gazole-FT ») et de
kérosène (« kérosène-FT »). Ce dernier présente un PCI particulièrement
intéressant (environ 44 MJ/kg), notamment pour l’aéronautique.
L’objectif de la plupart des recherches en cours est d’accéder à des produits aux
bilans énergétiques, massiques, environnementaux et aux rendements surfaciques
améliorés. Les recherches font appel à la fois à des technologies conventionnelles, à
des technologies de rupture et à leur intégration.
Concernant la voie biochimique
Les performances de déstructuration maîtrisée de la biomasse lignocellulosique
(déstructuration des lignocelluloses en lignine, hémicellulose et cellulose pour faciliter
l’accès aux enzymes hydrolytiques) sont actuellement très limitées. Les biotechnologies
vertes, notamment les organismes génétiquement modifiés (OGM), pourraient
offrir de nouvelles perspectives pour améliorer l’efficacité de cette étape 1 .
L’hydrolyse enzymatique de l’hémicellulose, qui nécessite des enzymes différentes
de l’hydrolyse de la cellulose, est encore à l’étude car son rendement actuel est faible.
De plus, les sucres (pentoses) qui en découlent sont difficilement fermentescibles. La
recherche industrielle française dans le domaine de l’hydrolyse enzymatique est
principalement menée dans le cadre du projet FUTUROL. Le déploiement industriel
pourrait être une réalité à partir de 2020. Il existe de nombreux projets en Europe et
dans le monde.
La production de triglycérides à partir de biomasse lignocellulosique ou de
déchets organiques par voie microbienne (notamment levures) est aujourd’hui
envisageable sous réserve de développement des biotechnologies blanches 2 . Il s’agit
de rechercher de nouveaux micro-organismes et enzymes candidats (exploitation de
la biodiversité) et notamment de déployer les outils du génie génétique pour améliorer
ou modifier en profondeur les performances (par exemple, modification de voies
métaboliques). Ce verrou est important mais les technologies nécessaires existent et
les progrès de la biologie synthétique 3 permettent d’envisager des avancées rapides.
L’effort français dans ce domaine n’est cependant pas suffisamment structuré.
(1) ANCRE.
(2) ANCRE.
(3) La nouvelle discipline scientifique qui a pour objet d’appliquer les règles de l’ingénierie à la
création de micro-organismes et, plus généralement, de biodiversité artificielle est appelée
« biologie synthétique ».
Centre d’analyse stratégique - 157 - Août 2012
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