Une technologie pilote pour valoriser les biodéchets
Le projet français Biorare vise à développer le bioraffinage de biodéchets comme substrat. Piloté par Irstea, ce projet utilise une technologie d’électrosynthèse microbienne très innovante, à haut rendement. Les molécules plateformes ainsi produites serviront dans la chimie verte. Après cinq ans de recherche, les chercheurs veulent intégrer cette innovation à la biométhanisation.
Une technologie innovante
Le principe de l’électrosynthèse microbienne consiste à exploiter des bactéries électroactives qui génèrent un transfert d’électrons depuis une bio-anode (où sont injectés les biodéchets hydrolysés) vers une bio-cathode où l’activité microbienne libère des molécules organiques d’intérêt.
À ce stade de développement, on ne peut pas encore déterminer les molécules qui seront produites. Ainsi, on parle plutôt de bioraffinage environnemental (par opposition au bioraffinage industriel : maîtrise des molécules entrantes et sortantes). Les principales molécules produites sont de l’acide acétique et de l’acide formique.
À terme, « le but de notre technologie est de parvenir à produire de l'hydrogène, des acides carboxyliques [acétate, propinate, butyrate, formirate], des acides gras, des alcools tels que l'éthanol et le butanol », explique Théodore Bouchez, chercheur (Irstea) et coordinateur du projet.
©Irstea
Et pourquoi pas la coupler avec la biométhanisation ?
Le procédé nécessite un hydrolysat de biodéchets et également du CO2. Ce sont justement deux ressources que l’on retrouve dans les installations de biométhanisation. On peut donc envisager de coupler les deux technologies. L’hydrolysat est un « jus » d’intrants de la biométhanisation (et pourra sans doute y entrer après traitement) et le CO2 provient de l’épuration du biogaz. De plus, l’électricité et la chaleur produites via la biométhanisation permettraient d’optimiser le procédé d’électrosynthèse microbienne.
D’après l’étude menée, une installation de méthanisation traitant 50.000 tonnes de biodéchets pourrait produire 3.900 tonnes d’acide formique ou 1.300 t d’acide acétique ou 1.400 tonnes d’acide succinique.
Il faudra encore attendre un peu
À un stade TRL 4 (sur 9), la technologie est déjà avancée mais reste encore limitée au laboratoire. Selon Théodore Bouchez : « Il faudrait 3 à 5 ans pour mettre au point un pilote semi-industriel en ayant ciblé une molécule et un marché. Et cinq années supplémentaires seraient nécessaires pour parvenir à un démonstrateur et une unité industrielle ». Il faut donc attendre encore une dizaine d’années pour une application industrielle mais les débouchés sont très prometteurs.
Biorare est un projet collaboratif de R&D, initié en 2011 et mené par Irstea en collaboration avec l’Inra, le CNRS, l’ANR et le groupe Suez.
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