Chimie du végétal : en quête de trésors cachés...

Deux raisons majeures expliquent cet essor. D’une part, la hausse du prix du pétrole fait craindre, en glissement, une hausse généralisée du prix de tous ses dérivés, sans compter que la France ne dispose d’aucune indépendance concernant cette ressource, pourtant la matière première principale de l’industrie chimique. D’autre part, les politiques publiques se renforcent pour lutter contre le changement climatique, et poussent à réduire les émissions de gaz à effet de serre, tout en incitant les industriels à utiliser des ressources végétales renouvelables et biodégradables. « La chimie du végétal se doit d’apporter un bénéfice environnemental à l’industrie chimique, qui fonctionne presque exclusivement à partir de ressources pétrolières, explique Aurore Fries, secrétaire générale de l’Association Chimie du Végétal (ACV). Nous préférons désormais gérer la matière première dans le temps, plutôt que d’utiliser du pétrole qui disparaîtra nécessairement un jour. En outre, nous sommes largement excédentaires sur nos cultures alimentaires, qui sont exportées à plus de 40 %, d’où l’intérêt croissant à leur égard. »

La chimie du végétal est toutefois considérée comme un secteur au tout début de son développement. « L'innovation y est forte, apporte des ruptures technologiques, mais la production industrielle est loin d'être optimisée, constatait l’Ademe en 2010 note [1]. Les coûts restent élevés. Les marchés sont en forte croissance, mais encore petits et immatures. » L’objectif de la chimie du végétal est donc d'atteindre le stade d’une efficacité industrielle, économique et environnementale : « Actuellement, les procédés de la biomasse sont chers car nouveaux, analyse Aurore Fries. Mais nous atteindrons un jour au niveau auquel tout ce qui sera produit à partir de biomasse deviendra financièrement intéressant, permettant un saut en avant. » En attendant, les nouvelles applications se multiplient, tandis que les produits existants s’améliorent. Bien que la majorité soient encore en positionnement, certaines technologies de base sont déjà validées. Ainsi, les huiles végétales et leurs dérivés possèdent des propriétés solvantes, hydrauliques, lubrifiantes, émollientes ou tensioactives. Elles se trouvent donc en bonne position pour concurrencer, voire remplacer, les produits dérivés du pétrole.

Mais, concrètement, à quoi ça sert ? Les huiles végétales de lin, de soja, de tournesol et de colza interviennent comme liants dans certains types de peintures. L’huile de lin est la matière première du linolénum. Les encres d’imprimerie à base d’huile végétale issues de soja, de tournesol et de colza sont de plus en plus utilisées : elles se révèlent plus écologiques, mais permettent également des couleurs plus vives et des journaux moins salissants (car cette encre végétale résiste mieux aux frottements) note [2]. On parle aussi beaucoup de tensioactifs : ce sont des produits qui permettent de mélanger des corps incompatibles entre eux, comme l’eau et l’huile. Ils servent comme détergents (lessive, savon), émulsifiants, mouillants (crèmes, rouges à lèvres), adoucissants, dispersants… et sont principalement produits à partir des huiles de coprah et de palmiers à huile. L’huile de colza érucique est de son côté largement exploitée dans le secteur des détergents, lubrifiants, fluidifiants, plastifiants et cosmétiques. Que ce soit les esters d’huile de tournesol qui remplacent les hydrocarbures pour fluidifier le bitume au moment de son épandage sur la route (évitant ainsi des émissions de vapeurs dangereuses sur les segments en construction), les esters méthyliques d’huile de colza qui permettent, en adjuvants, d’améliorer les performances des produits de traitements en agriculture, ou un dérivé de l’huile de colza qui permet de capter les poussières émises dans les silos lorsque les grains y sont manipulés (limitant ainsi le danger d’explosion), les utilisations, plus étonnantes les unes que les autres, se multiplient dans tous les domaines !

Dès lors, quelles plantes, et quelles parties des plantes, sont privilégiées par la chimie du végétal ? Toutes, pourrions-nous répondre. Car les industriels explorent, testent, quantifient, mélangent et ne cessent de rechercher de nouvelles utilisations aux ressources végétales existantes. Ils s’orientent de plus en plus vers une approche intégrée, utilisant la plante entière afin de transformer la biomasse en bioénergie et en produits biosourcés. Néanmoins, si on excepte le coton, le chanvre et le lin, les plantes de grande culture n’ont jusqu’à présent pas été sélectionnées pour fournir des produits non alimentaires utilisables par les chimistes. Sans compter les potentialités des plantes sauvages ! Un énorme travail de sélection et de domestication reste donc à accomplir pour obtenir des plantes productrices de molécules d’intérêt. Dans cette optique, « la sélection peut apporter dans tous les domaines des solutions génétiques permettant d'optimiser l'adaptation des productions à ces différents objectifs », estimait l’Académie d’Agriculture de France en 2006, une position réaffirmée en 2012 : « La chimie du végétal est devenue un axe prioritaire de recherche et de développement dans le monde entier. A ces molécules, il faut faire correspondre des plantes capables de les synthétiser : plantes existant déjà (de grande culture, sauvages et éventuellement exotiques) ou plantes à définir dans le futur par génétique classique ou par transgénèse. » On peut également faire croître la biomasse à des fins industrielles, complète l’association Pollution Probe : « Dans certains cas, on peut sélectionner ou modifier génétiquement des cultures et des arbres pour qu’ils fournissent une biomasse d’une qualité ou d’une composition particulière afin d’en rendre la transformation technologiquement et économiquement possible » [note 3]. Un frein toutefois à ces beaux projets : même s’ils parviennent à identifier les gènes permettant de synthétiser les éléments intéressants, les scientifiques maîtrisent mal leur régulation. Ils devront donc poursuivre leurs recherches pour obtenir des rendements compatibles avec les exigences économiques des années à venir. Sources : [1] Ademe, Panorama et potentiel de développement des bioraffineries - 2010. [2] PROLEA [3] Pollution Probe, Notions élémentaires sur les bioproduits - 2004 : télécharger le .pdf