La biomasse de Miscanthus est pleine de promesses pour un éventail d’applications
Le Miscanthus est une culture qui demande peu d’entretien. Une fois établie, cette culture peut être récoltée chaque année sur plus de 20 ans. Ne nécessitant pas beaucoup d’engrais ou de pesticides, elle a une incidence très faible sur l’environnement et est adaptée aux terres difficiles. «Un changement des mentalités est nécessaire pour que les agriculteurs décident de consacrer un champ à une culture comme le Miscanthus. La culture du Miscanthus s’accompagne d’avantages environnementaux, tels que la protection contre l’érosion, la réduction du lessivage des nitrates, le maintien des habitats de la biodiversité et la séquestration du carbone dans les sols», explique Andreas Kiesel, coordinateur du projet GRACE, financé par l’UE. GRACE a bénéficié d’un financement de l’entreprise commune «Bio-industries», un partenariat public-privé entre l’UE et l’industrie. À l’heure actuelle, le Miscanthus est essentiellement utilisé comme combustible solide à des fins de combustion, comme litière pour les animaux et comme paillis. GRACE a développé des applications de plus grande valeur, notamment des plateformes chimiques, des matériaux de construction et des composites renforcés de fibres naturelles. Le projet a mis en place des marchés régionaux pour la biomasse du Miscanthus, et plusieurs produits biosourcés sont d’ores et déjà disponibles. «Nous espérons que ces bioproduits susciteront une demande du marché, aspect crucial pour que le Miscanthus devienne une matière première durable de choix pour la bioéconomie européenne», ajoute Andreas Kiesel, de (l’université de Hohenheim, l’hôte du projet.
Cas de démonstration
GRACE a conforté le succès de deux précédents projets financés par l’UE, à savoir OPTIMISC et MultiHemp, en intensifiant le développement de nouveaux hybrides et en faisant la démonstration d’applications prometteuses dans le domaine de l’agronomie et de la biomasse. Ainsi, du bioéthanol a été produit à partir de biomasse de Miscanthus de deuxième génération (biomasse lignocellulosique non alimentaire, par opposition à la biomasse de première génération, principalement des cultures amylacées/sucrières comestibles telles que le maïs, les céréales, etc. «Combinée aux gaz résiduels de fermentation séquestrés dans des puits de pétrole hors service, cette production de bioéthanol a permis de surcompenser les émissions de gaz à effet de serre générée au cours du processus. Le biocarburant à bilan carbone négatif ainsi créé pourrait s’avérer utile pour des applications de transport telles que l’aviation», explique Andreas Kiesel. L’équipe a également démontré avec succès, au niveau de l’usine pilote, la production du HMF, une molécule plateforme, à partir de la biomasse du Miscanthus. Le HMF sert notamment à produire le PEF, un polymère biosourcé susceptible de remplacer le PET d’origine fossile. Le butane-1,4-diol et l’acide azélaïque ont été utilisés pour produire des polymères biosourcés biodégradables dans le sol, une caractéristique qui les rend très utiles en agriculture afin de surmonter les limites de recyclage et d’éviter la pollution par les microplastiques. Des films de paillage et des pots de plantation ont été créés en tant que preuve de concept et sont actuellement commercialisés. «Nous avons également utilisé le HMF pour produire une résine exempte de formaldéhyde, que nous avons testée comme liant pour les panneaux en Miscanthus. Cette application n’était pas prévue et a uniquement pu être mise en œuvre à la suite de la faillite d’un ancien partenaire du projet. Nous avons donc fait de cette crise une opportunité», ajoute Andreas Kiesel. Qui plus est, deux nouveaux composites renforcés de fibres de Miscanthus destinés au secteur automobile ont été mis au point. «Plus tard dans le courant de cette année, un premier modèle de voiture comportera des éléments de tableau de bord en fibres de Miscanthus, ce qui constitue une grande réussite», fait remarquer Andreas Kiesel.
Réduire la dépendance de l’Europe
Le développement par GRACE de chaînes de valeur durables et de produits biosourcés contribue directement à la stratégie de l'UE en matière de bioéconomie et au pacte vert pour l’Europe. Il propose aux consommateurs des substituts au plastique, qui sont bénéfiques pour l’environnement et la santé humaine grâce, respectivement, à la réduction des déchets et de l’exposition au formaldéhyde qui en découle. «L’augmentation de la production européenne de biomasse permet également de réduire notre dépendance à l’égard de régions politiquement instables ou de sources de matières premières non durables, tout en développant de nouveaux modèles commerciaux pour les agriculteurs et les zones rurales», déclare Andreas Kiesel. Les partenaires industriels du projet s’attachent désormais à commercialiser leurs produits biosourcés, alors que les partenaires scientifiques, de concert avec les agriculteurs, continuent d’améliorer le plasma germinatif, l’agronomie et les performances. En commercialisant de nouveaux hybrides de Miscanthus, GRACE a également identifié leurs performances dans différents scénarios. «Si le développement de variétés adaptées au site et tolérantes au stress destinées aux terres marginales et difficiles ne fait que commencer, il jouera un rôle crucial pour garantir l’approvisionnement durable en matières premières du secteur européen de la bioéconomie, en pleine expansion», conclut Andreas Kiesel.
Mots‑clés
GRACE, culture, biomasse, Miscanthus, sol, matière première, plasma germinatif, exploitation agricole, biosourcé, plastique