Crédit :MetGen
Non alimentaire, les matières ligneuses (à savoir la biomasse lignocellulosique) constituent le plus grand réservoir renouvelable d'amidons fermentescibles pour se substituer aux énergies fossiles. Il peut être utilisé pour produire des polymères et des matériaux biosourcés pour tout type de produit - des tapis de yoga aux haut-parleurs - ainsi que pour les peintures, produits biochimiques, produits de beauté, bioplastiques et biocarburants.
Parmi les différentes technologies disponibles pour transformer la biomasse lignocellulosique, la conversion biochimique est particulièrement intéressante d'un point de vue environnemental car elle nécessite des conditions plus douces (température et pression plus faibles, et environnement moins acide ou alcalin) que les autres procédés de conversion.
Les composants clés d'une conversion de bioraffinerie sont les enzymes, qui sont utilisés pour décomposer les longues chaînes de polymères de sucre et de lignine présentes dans la biomasse en morceaux plus petits. Les enzymes sont nécessaires à toutes les étapes de ce processus et pour tout type de matière première. Par conséquent, leurs performances ont un impact important sur le temps global et le coût de la conversion de la biomasse. Il a été calculé que le prétraitement de la biomasse et l'hydrolyse enzymatique représentent à eux seuls environ 70 % des coûts totaux de traitement de la bioraffinerie.
Extraire les sucres et la lignine de manière plus efficace
Grâce aux fonds européens de recherche du projet BIOrescue, La société finlandaise MetGen a développé des enzymes plus efficaces pour accélérer les réactions chimiques et réduire le coût de la bioconversion.
Dans BIOrescue, MetGen se concentre sur les enzymes qui aident à extraire des composants précieux du compost de champignons usagé qui seraient autrement jetés à un coût pour les agriculteurs.
En règle générale, le marché n'offre qu'une combinaison générale d'enzymes pour tout type de matière première, sans tenir compte des caractéristiques spécifiques des différentes biomasses. Cela rend le processus d'hydrolyse enzymatique assez lent et coûteux.
MetGen a créé des solutions enzymatiques propriétaires (MetZyme SUNO) adaptées pour extraire les sucres du compost de champignons de manière optimale. Avec une solution SUNO optimisée, ils ont trouvé les meilleures conditions pour décomposer les molécules issues du compost de champignons prétraité en monosucres avec un rendement de conversion maximal (> 95%).
En outre, MetGen a utilisé sa technologie innovante de fractionnement enzymatique de la lignine (utilisant MetZyme PURECO avec des opérations membranaires) pour produire de la lignine dépolymérisée hautement réactive d'une manière très durable et efficace. Cette technologie a l'avantage d'éviter l'utilisation de métaux lourds ou de solvants toxiques, et fonctionnant dans des conditions de procédé douces (température inférieure à 60°C) pour décomposer efficacement et en même temps préserver les propriétés souhaitables de la lignine.
Amélioration de la compétitivité des procédés de bioconversion
Ce cocktail d'enzymes a déjà permis de réduire d'au moins 20 % le temps et la quantité d'enzymes nécessaires à l'hydrolyse des sucres. Outre, ces enzymes peuvent survivre dans des environnements industriels difficiles, ce qui ouvre la porte à de nouvelles applications et à une combinaison avec d'autres enzymes.
Le nouveau cocktail enzymatique a donc amélioré la compétitivité globale de la conversion du compost de champignons, grâce à:
Le potentiel de cette recherche va bien au-delà du compost de champignons. Le système de bioraffinerie développé dans BIOrescue est très flexible et peut être reproduit non seulement dans d'autres fermes de champignons mais aussi avec d'autres sous-produits agricoles. Améliorer les enzymes dans ce processus signifie donc multiplier les opportunités pour une industrie biosourcée neutre en carbone.
