Produits biosourcés issus des ressources végétales

Le végétal fournit des applications d’usage en chimie, soit directement, soit après transformation biotechnologique et/ou chimique (hémisynthèse) des matières agricoles et forestières. Les procédés traditionnels pour les colorants, les fibres, les matériaux s’appuyaient sur des savoir-faire dont les connaissances scientifiques sous-jacentes n’ont été élucidées qu’avec l’émergence de la chimie.

La stratégie pour l’identification d’un couple plante-usage(s) est de partir de la propriété d’usage visée pour remonter l’ensemble de l’itinéraire technologique, jusqu’au choix de la plante productrice des structures d’intérêt. Deux principales approches sont mises en œuvre pour identifier les structures (fibres) et biomolécules d’intérêt dans les plantes. La première, l’approche fonctionnelle, innovante consiste à explorer les molécules existantes dans le domaine végétal et leurs dérivés pour y trouver des fonctions semblables à celles recherchées, même si ces fonctions sont portées par des molécules de structures différentes de celles actuellement utilisées. Cette approche peut nécessiter une fonctionnalisation, qui est la modification d’assemblages de macromolécules ou l’introduction de groupements chimiques (dans des molécules ou macromolécules) pour conférer des propriétés à valeur d’usage. La seconde, l’approche structurale, consiste à identifier des biomolécules identiques ou ressemblant à celles utilisées dans la chimie du carbone fossile, et à adapter le procédé de transformation de la biomasse pour opérer la substitution.

Les deux approches peuvent coexister pour une même propriété. Ainsi le matériau caoutchouc peut être produit soit à partir du polymère constitutif du latex de l’hévéa, soit polymérisé chimiquement à partir de butadiène obtenu par fermentation des oses.

L’objectif de cet article est de dépasser la simple curiosité des usages chimiques des plantes pour définir les clés de raisonnement permettant de sélectionner une plante et son système de culture dans la perspective d’élaborer une ressource biosourcée pour satisfaire une fonction d’usage. Des ressources alternatives comme les algues, microalgues et cyanobactéries sont possibles, souvent pour des marchés de niche. Le lecteur intéressé pourra se référer aux articles dédiés des Techniques de l’Ingénieur [IN 201]