fr.wedoany.com Rapport : Une équipe de recherche dirigée par la Charité – Universitätsmedizin Berlin a lancé un projet nommé CarboNcare, visant à cultiver des bactéries pour convertir le méthanol en matières premières chimiques telles que l'acide lactique, l'acide succinique et le 2,3-butanediol, en remplacement des matières premières fossiles traditionnelles. Ce projet bénéficie d'une subvention Pathfinder Grant du Conseil européen de l'innovation (EIC), d'un montant de 3,1 millions d'euros, spécialement destinée à soutenir les innovations de rupture à fort potentiel commercial.
Les plastiques, médicaments, cosmétiques et autres produits du quotidien sont principalement fabriqués à partir de matières premières fossiles. L'industrie chimique dépend fortement de ressources limitées comme le pétrole, le gaz naturel ou le charbon, tandis que les alternatives à base de sucre et de biomasse nécessitent des terres et entrent en concurrence avec la production alimentaire. Le Dr Steffen Lindner-Mehlich, responsable du projet CarboNcare et chercheur à l'Institut de biochimie de la Charité, explique que l'objectif du projet est de produire des produits chimiques sans recourir aux matières premières fossiles ou végétales, afin de promouvoir la durabilité de l'industrie chimique sans compromettre la sécurité alimentaire. Pour cela, l'équipe explore divers moyens dans le domaine de la biotechnologie.
Les chercheurs souhaitent réaliser une économie circulaire du dioxyde de carbone, en utilisant le CO₂ libéré par la combustion des produits plastiques en fin de vie comme base de production, créant ainsi un cycle du carbone sans émissions supplémentaires. Actuellement, il est déjà possible de capter le CO₂ de l'air pour produire du méthanol, une matière première clé essentielle pour l'industrie chimique.
Le cœur du projet CarboNcare consiste à convertir le méthanol en produits intermédiaires importants tels que l'acide lactique, l'acide succinique et le 2,3-butanediol. Ces produits sont utilisés dans les médicaments (par exemple, les enrobages de comprimés), l'alimentation (conservateurs, exhausteurs de goût), les bioplastiques, les cosmétiques (rouges à lèvres, crèmes) et le caoutchouc pour la fabrication de pneus. L'équipe modifie génétiquement deux souches bactériennes, Escherichia coli et Pseudomonas putida, pour qu'elles puissent « manger » le méthanol et sécréter les molécules cibles. Steffen Lindner-Mehlich explique que les bactéries utilisent généralement leur énergie pour leur propre croissance plutôt que pour la production de produits chimiques. L'équipe a donc lié la croissance bactérienne à la production des produits cibles, incitant les bactéries à produire simultanément les molécules souhaitées pendant leur croissance. Cette approche augmente le rendement, rend le processus plus robuste et plus prévisible, ce qui est crucial pour les applications industrielles.
L'équipe du projet prévoit d'abord de simuler le processus métabolique biochimique des bactéries sur ordinateur, avant de modifier les organismes bactériens. Steffen Lindner-Mehlich souligne qu'au-delà de la biologie moléculaire, l'équipe se concentre également sur le passage à l'échelle industrielle. La conception du processus de fermentation doit garantir un fonctionnement fiable à l'échelle industrielle, et son bilan écologique et économique sera analysé. Les huit partenaires européens de recherche et d'industrie du projet CarboNcare apportent une expertise interdisciplinaire.
Steffen Lindner-Mehlich espère développer une alternative durable à l'industrie chimique, comparable aux méthodes de production existantes, permettant une production climatiquement neutre des produits du quotidien comme les plastiques et les cosmétiques. La demande du marché pour les produits chimiques de base montre le potentiel considérable de cette approche : rien que pour l'acide lactique, le marché mondial était d'environ 2,9 milliards d'euros en 2021, et il continue de croître.
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