Aujourd’hui encore, 70 % des tensioactifs[1] sont issus de matières fossiles, essentiellement du pétrole. Pour apporter des solutions à cette problématique, le consortium de recherche franco-belge ValBran étudie la possibilité de produire des tensioactifs à haute valeur ajoutée à partir du son, l’enveloppe qui entoure le grain de blé. Et, de cette manière, participer à l’essor des biotensioactifs.

A mi-parcours du projet, quelles sont les conclusions tirées ?

Retour sur l’évènement intermédiaire du projet, organisé par ValBiom le 7 novembre dernier à Gand, au Bio Base Europe Pilot Plant.

 

Vous avez dit « tensioactif biosourcé » ?

Les tensioactifs sont des substances modifiant la tension superficielle entre deux surfaces. Ils peuvent être utilisés comme détergent, agent émulsifiant, agent de solubilisation, agent moussant, agent mouillant, agent dispersant… dans de nombreux produits et applications (shampooing, savon, lessive, peinture, etc.).

Source : Bridging the gap between lab and marketfor new innovative biosurfactants:the AppliSurf approach – Sophie Roelants, chef de file.

 

Le marché est actuellement composé principalement de tensioactifs non biosourcés (issus de la pétrochimie) ou partiellement biosourcés (contenant plus de 40 % de ressources biosourcées).

Source : Bridging the gap between lab and marketfor new innovative biosurfactants:the AppliSurf approach – Sophie Roelants, chef de file.

 

En raison d’une offre relativement faible en tensioactifs totalement biosourcés (contenant plus de 95 % de biomasse), plusieurs projets de recherche (dont ValBran et AppliSurf) sont actuellement en cours.

Ces tensioactifs biosourcés peuvent être obtenus par :

  • Production chimique : c’est-à-dire en utilisant la biomasse comme ressource dans un procédé de conversion chimique pour produire un tensioactif. Notons que la plupart des tensioactifs biosourcés commercialisés sont obtenus par voie chimique.
  • Production biologique : c’est-à-dire par extraction enzymatique, biocatalyse ou fermentation. (cf. le projet ValBran et AppliSurf).

La biocatalyse est avantageuse car elle est réalisée en une seule étape avec une sélectivité élevée et une limitation de la génération de produits indésirables. Dans le cas de la fermentation, la biomasse est utilisée comme substrat de croissance pour des micro-organismes (bactéries, champignons, levures) qui vont produire des molécules d’intérêt, dont des biotensioactifs.

Cependant, plusieurs freins (dont un coût plus élevé) limitent le développement et la commercialisation de ces tensioactifs biosourcés obtenus par voie biologique. Les projets ValBran et AppliSurf ont, notamment, pour objectif de développer des solutions permettant de limiter ces freins.

Les tensioactifs : un marché cible pour ValBran

Le projet s’inscrit comme une des solutions possibles pour répondre à la demande du marché en tensioactifs biosourcés. Pour rappel, l’objectif du projet est de valoriser le son de blé (coproduit agricole abondant dans nos régions, issu des meuneries ou de la production de bioéthanol) en tensioactifs pour des applications à haute valeur ajoutée.

Les débouchés visés sont :

  • les cosmétiques,
  • les produits phytosanitaires,
  • les additifs pour l’alimentation humaine et animale,
  • les détergents.

Deux catégories de tensioactifs sont étudiées dans le projet :

  • les alkyl polyglycosides (APG) : le marché des APG est estimé à 100.000 t/an dans le monde. Ils sont utilisés comme émulsifiants pour des applications comme les cosmétiques, les détergents ou les produits phytosanitaires.
  • les esters de sucre : le marché mondial des esters de sucre est d’environ 10.000 t/an. Ceux-ci sont principalement utilisés comme émulsifiants pour le cosmétique et l’alimentaire.

Ces tensioactifs sont obtenus par hydrolyse de la cellulose et des hémicelluloses du son de blé et par greffage enzymatique d’une chaîne grasse. Ensuite, les propriétés de surfaces des molécules produites sont testées.

Cf. présentation ci-dessous : The valorisation of wheat bran into surfactant molecules. Dissemination of the ValBran mid-term research results by Caroline Rémond (INRA/URCA FARE), Magali Deleu (ULiège) & Yamini Satyawali (VITO) – ValBran consortium

Témoignage d’industriels

Le son de blé pourrait être utilisé pour produire les tensioactifs de demain grâce aux résultats du projet. Quel est le regard porté par les industriels sur ValBran ? En particulier, les industriels valorisant le son de blé et les producteurs et utilisateurs de tensioactifs.

Le 7 novembre dernier, 4 industriels ont présenté leurs activités liées, en phase avec le projet ValBran :

  1. Témoignage d’un détenteur de la matière première (son).

Cargill est une entreprise spécialisée dans la fourniture d’ingrédients alimentaires. Un des enjeux du secteur alimentaire est la réduction des sucres et l’enrichissement en fibres dans la consommation journalière des consommateurs. Une solution évoquée consiste à microniser le son de blé (riche en fibres et faible en calories) pour l’incorporer dans des aliments, notamment des produits de boulangerie.

  1. Témoignage d’un créateur de molécules innovantes et éco-certifiées.

Seppic est actif dans la production d’ingrédients de spécialité, innovants et performants. A la recherche de nouveaux ingrédients qui répondent aux attentes des utilisateurs, c’est-à-dire des ingrédients issus de ressources naturelles et respectant la santé et l’environnement. Dans sa gamme de produits, l’entreprise a développé des tensioactifs biosourcés, notamment des APG. Afin d’améliorer la durabilité et les performances de ses ingrédients, Seppic a montré un vif intérêt pour les recherches menées dans le cadre du projet ValBran.

  1. Témoignage d’un concepteur de produits nettoyants naturels et écologiques.

Plusieurs entreprises utilisent déjà dans leurs produits des tensioactifs biosourcés. C’est le cas d’Ecover qui – depuis 1979 – propose des produits d’entretien ayant un faible impact environnemental. Depuis 2009, des tensio-actifs biosourcés sont incorporés dans les formulations de la société. Lors de sa présentation, Ecover a  montré que la demande en tensioactifs biosourcés (plus particulièrement APG) est croissante depuis plusieurs années.

  1. Témoignage du secteur de l’alimentation animale.

Nuscience commercialise des produits pour l’alimentation animale et s’est plus particulièrement spécialisé dans les aliments fermentés. Pourquoi ? Les aliments fermentés permettent d’augmenter la qualité nutritionnelle de l’aliment. Dans le cadre du projet ValBran, un résidu solide est généré ; celui-ci pourrait être utilisé en alimentation animale. En effet, enrichi en enzymes utilisées pour extraire les précurseurs de tensioactifs, ce résidu de son aurait des propriétés nutritionnelles d’intérêt pour l’alimentation animale.

Conclusion : un intérêt confirmé pour les biotensioactifs

Les témoignages de la journée et le nombre important de participants à cette journée témoignent de l’intérêt de monter et soutenir des projets de recherche tel que ValBran. De grandes entreprises telles qu’Ecover, Seppic ou Sopura ont d’ores et déjà manifesté leur volonté d’utiliser les molécules développées par ValBran.

Le projet répond donc bel et bien à une demande du marché pour de nouveaux biotensioactifs. Il répond également à une attente de création de valeur ajoutée complémentaire pour un coproduit agricole abondant (le son de blé) sans pour autant entrer en concurrence avec les valorisations actuelles.

Présentations – 07.11.2019

Pour des raisons de confidentialité, certaines présentations sont accessibles uniquement sur demande aux orateurs : voir ci-dessous.

Articles de presse

Programme complet – 07.11.2019, Gand.

[1] Appelés aussi « agents de surface », surfactants en anglais.

Publication : De la biomasse aux produits et matériaux chimiques biobasés avancés : une perspective multidisciplinaire

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