De la biotechnologie à la bioéconomie

Biotechnologie de la santé, biotechnologie agricole, biotechnologie environnementale. L’industrie des biotechnologies est diversifiée et les interactions entre ces deux secteurs sont nombreuses et complexes.

À ceci, on pourrait intégrer la différence entre les biotechnologies qui utilisent des produits dérivés du vivant – ou non, ainsi que le niveau d’intensité technologique, et, quel domaine scientifique s’y applique.

Chacun de ces secteurs comporte son lot de défis, tant au niveau éthique, social, environnemental et économique. Il serait prétentieux de traiter du rapport entre le développement durable et l’ensemble des biotechnologies, dans la mesure où la liste est longue et surtout, extrêmement complexe : clonage, OGM, ADN, médicaments, vaccins, biocarburants, etc.

L’enjeu principal des biotechnologies consiste à répondre aux besoins croissants de l’humanité, tant au niveau de l’alimentation, de l’énergie que de la santé.

 La recherche et la production de vaccins tant pour des maladies émergentes que le SIDA, le paludisme, et les rendre disponibles dans le monde entier.
 La productivité agricole, afin de subvenir aux besoins en alimentation de 9 milliards d’habitants en 2050, alors que près d’un milliard est actuellement sous-alimenté.
 Les alternatives aux énergies fossiles, polluantes et à échéance, pour assurer les besoins énergétiques croissants de l’humanité.

Regard sur les générations de biocarburants : [1]

 La première génération de biocarburant : la production se fait à partir d’amidon ou d’huile végétale provenant de graines de blé, de colza ou de tournesol. L’amidon du blé est fermenté pour donner du bioéthanol. Les graines de tournesol ou de colza sont pressées pour produire de l’huile végétale qui peut être utilisée pour la fabrication de biodiesel. Les matières premières utilisées pour produire ce type de biocarburant peuvent être utilisées dans une chaîne alimentaire animale ou humaine ; par conséquent, ils entrent en concurrence directe avec celle-ci. De plus, le bilan énergétique et les émissions de CO2 liés à la production de cette génération de biocarburant ne sont pas toujours très favorables à cause notamment de l’énergie nécessaire à leur extraction (par exemple : chauffage pour la distillation du bioéthanol).

 La deuxième génération de biocarburant : sa production peut être réalisée à partir d’une variété importante de cultures non alimentaires. Il s’agit notamment de la biomasse des déchets, les tiges de blé, de maïs, du bois, de cultures de biomasse fibreuse ou de macroalgues. Les produits finaux peuvent du bioéthanol, du biodiesel, du biohydrogène ou du biogaz. Les procédés de type gazéification manquent encore de référence et de retour d’expériences industrielles. Cette génération de biocarburant ne permettrait pas encore de couvrir l’ensemble des besoins en carburant.

 La troisième génération de biocarburant : ces biocarburants proviennent principalement microalgues. Les microalgues peuvent subir différentes transformations pour être valorisées en biocarburant. Elles peuvent accumuler des acides gras jusqu’à 80 % de leur poids sec, permettant d’envisager des rendements à l’hectare supérieurs d’un facteur 30 aux espèces oléagineuses terrestres. Ces acides gras doivent être extraits puis trans-estérifiés pour produire du biodiesel. D’autres espèces de microalgues peuvent contenir des sucres et ainsi être fermentées en bioéthanol. Enfin, les microalgues peuvent être méthanisées pour produire du biogaz. Le rendement et la production de ces microalgues peuvent être supérieur aux végétaux terrestres du fait d’un taux de photosynthèse plus important, d’une culture annuelle et de concentration en CO2 plus importante. Cependant, la mise en œuvre industrielle de la production de biocarburant à partir de microalgues reste à démontrer.

Au stade de la recherche et de projets pilotes, la troisième génération constitue une solution plus viable pour le développement d’une bioéconomie, concept dépassant la définition traditionnelle de la biotechnologie : La bioéconomie utilise des outils et des produits tirés de ressources renouvelables pour rendre fructueuse et durable la production de traitements médicaux, de diagnostics, d’aliments plus nutritifs, d’énergie, de produits chimiques et de matériaux tout en améliorant la qualité de l’environnement . [2]

Christelle MAsson