La bioconversion des gaz désigne l’ensemble des bioprocédés par
lesquels des micro-organismes spécialisés (e.g., microalgues, méthanotrophes,
bactéries acétogènes, archées hydrogénotrophes, bactéries oxydant
l’hydrogène – hydrogen-oxidizing bacteria – ou bactéries pourpres)
transforment des substrats gazeux (CH
4
, CO
2
,
CO, H
2
) en produits à forte valeur ajoutée tels que les
biocarburants, molécules plateformes, polyhydroxyalcanoates, ou protéines
microbiennes. Contrairement aux procédés physico-chimiques classiques
(e.g., Fischer-Tropsch, vaporeformage), ces voies biologiques opèrent
dans des conditions opératoires (température, pH, pression, …) douces,
avec une sélectivité catalytique intrinsèque (i.e., sont capables
d’orienter le flux de carbone vers un produit cible) et une faible
consommation énergétique.
Les sociétés industrielles reposent sur un modèle linéaire extraction–transformation–consommation–rejet
dont les effets sont désormais quantifiés : quatre des neuf limites
planétaires (intégrité de la biosphère, flux biogéochimiques, changement
climatique, changements d’utilisation des terres) sont aujourd’hui
franchies
. Face à ce constat, le paradigme de la récupération des
ressources s’impose : il ne s’agit plus d’éliminer les déchets, mais
de les reconsidérer comme des intrants valorisables, condition de
viabilité de l’économie circulaire.
Dans ce cadre, le concept de bioraffinerie intègre procédés biologiques
et chimiques pour transformer la biomasse en une gamme diversifiée
de produits. Les gaz y jouent un rôle central : la digestion anaérobie
(DA), très répandue dans la gestion des déchets organiques, produit
du biogaz (mélange...