Renforcer l'efficacité de la production du bioéthanol
L'UE est à la pointe de la mise au point et du déploiement de technologies destinées à l'utilisation de la biomasse lignocellulosique pour produire du carburant. Les coûts élevés associés à l'utilisation d'enzymes pour la transformation en éthanol des sucres issus de cultures telles que le maïs constituent le principal obstacle à leur mise en œuvre généralisée. Des scientifiques ont lancé le projet HYPE («High efficiency consolidated bioprocess technology for lignocellulose ethanol»), financé par l'UE, pour résoudre ce problème. Ils ont étudié l'amélioration et la consolidation des processus en vue de réduire le recours aux enzymes et la consommation d'énergie. Ils ont recherché des enzymes pouvant produire des rendements plus élevés de pentoses (sucres à 5 carbones) et d'hexoses (sucres à 6 carbones) importantes provenant de la biomasse ainsi que l'amélioration de l'efficacité de l'hydrolyse et de la fermentation. La paille, une matière première importante et disponible en grande quantité qui n'entre pas en concurrence avec la production alimentaire, a été choisie comme étude de cas. Les chercheurs ont élaboré une méthode de prétraitement de la vapeur qui utilise uniquement de la vapeur, génère peu de sous-produits de la dégradation et permet d'obtenir un mélange d'hydrates de carbone qui convient bien à l'étape suivante de l'hydrolyse. Diverses techniques ont été utilisées pour repérer et caractériser des enzymes appropriées pour la liquéfaction de la biomasse visqueuse (faible teneur en eau, teneur élevée en biomasse). Les systèmes de dilution classiques ne sont pas rentables mais il était nécessaire d'y avoir recours par le passé en raison de problèmes liés au traitement, à l'inefficacité des enzymes et à l'accumulation de produits de dégradation. L'équipe a ensuite optimisé les conditions de la saccharification et de la fermentation simultanées (SFS) afin de réduire le recours aux enzymes grâce à des conditions d'exploitation appropriées, à la récupération et au recyclage. Enfin, l'équipe a intégré la SFS à la récupération du produit par l'intermédiaire d'un nouveau processus de distillation fondé sur la recompression mécanique de la vapeur (RMV). Cette technique a permis de réduire de manière importante la consommation d'énergie ainsi que les coûts de production connexes. Une usine pilote met actuellement en œuvre le processus intégré ou consolidé mis au point dans le cadre du projet HYPE et devrait permettre d'augmenter le rendement de l'éthanol d'environ 50%. Dans le processus consolidé final, le même organisme (les producteurs des enzymes) permettra d'hydrolyser la biomasse et de fermenter les sucres qui en résultent. Jusqu'à présent, les augmentations impressionnantes de la production d'éthanol que l'évolution du projet HYPE devrait permettre d'obtenir devraient être plus que suffisantes pour assurer la transformation du secteur des transports.
