Les biotechnologies blanches, avancées et perspectives

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1 Dossier d information du Service pour la Science et la Technologie de l Ambassade de France en Allemagne Mai 2007 Les biotechnologies blanches, avancées et perspectives Rencontre d'experts franco-allemande Berlin, 29 septembre 2006

2 Directeur de publication : Directrice de rédaction : Assistante de rédaction: Traduction : Photo de couverture : Dr. Ing. Jean-François Dupuis Marie de Chalup Aurélie Jablonski Jana Ulbricht Marie de Chalup Publication gratuite de l'ambassade de France en Allemagne. Tout ou partie de ce numéro ne peut être diffusé sans autorisation expresse du Service pour la Science et la Technologie de l'ambassade de France en Allemagne. Rédaction. Ambassade de France en Allemagne - Service pour la Science et la Technologie Adresse postale : Pariser Platz 5, D BERLIN Tél: , Fax: , Internet: Mél: sciencetech@botschaft-frankreich.de

3 Contenu Avant-propos...5 Les biotechnologies blanches...7 Les bioproduits pharmaceutiques (1)...9 Les bioproduits pharmaceutiques (2)...11 De la biomasse à l énergie (1)...12 De la biomasse à l énergie (2)...14 Les biomatériaux (1)...17 Les biomatériaux (2)...19 Réseaux de recherche et transfert technologique (1)...21 Réseaux de recherche et transfert technologique (2)...23 Résumé des interventions : Perspectives pour les différents domaines de recherche...25 Glossaire Contacts...28 Science Allemagne Biotechnologies blanches - Avancées et perspectives 04/2007 3

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5 Préface Perspectives pour les biotechnologies blanches en Allemagne et en France Alors que les biotechnologies vertes et rouges, utilisées respectivement dans l'agroalimentaire et la médecine, sont perçues par l'opinion publique comme un enjeu important, les biotechnologies blanches ont longtemps existé dans l'ombre. Pourtant, l'utilisation industrielle des procédés biologiques que nous appelons "biotechnologies blanches"connaît des progrès technologiques considérables et son essor en termes économiques ne sont pas à sous-estimer. Dans un compte-rendu de McKinsey, un groupe d' experts prévoit que, d'ici à 2010, 20% des substances chimiques en circulation proviendront de processus de production biologiques. Ce qui correspondrait à un chiffre d'affaires annuel d'environ 300 milliards de dollars. Nous observons une "biotechnologisation" croissante de l'industrie chimique qui va non seulement augmenter son efficacité grâce à de nouveau procédés, mais qui suit aussi un agenda qui, à long terme mènera au remplacement du pétrole par des matières premières renouvelables. Voici une définition établie par EuropaBio: "Les biotechnologies blanches consistent à appliquer des procédés naturels à la production industrielle" (EuropaBio, 2003) En ce qui concerne le secteur de l'énergie, l'influence de cette nouvelle manière de travailler est également considérable. Entre-temps, au vue de l'étendue croissante des champs d'application on parle déjà d'une "bioéconomie" Durant ce forum franco-allemand sur les biotechnologies blanches, des experts des deux pays se sont rencontrés pour échanger connaissances et programmes en cours dans ce domaine technologique important ainsi que pour développer un point de départ à des projets en commun. Dr. Günter Peine BioTop, Management, Sciences and Technologies BioTOP Berlin-Brandenburg, Fasanenstraße 85, D Berlin Tel.: (030) , Fax: (030) , Science Allemagne Biotechnologies blanches - Avancées et perspectives 04/2007 5

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7 Les biotechnologies blanches Les biotechnologies blanches représentent la troisième vague d expansion des biotechnologies succédant aux biotechnologies vertes et rouges. Elles se sont développées sous l effet d une réglementation de protection de l environnement plus stricte pour répondre aux contraintes économiques de l industrie et aux attentes de la société. Définition et applications Les biotechnologies blanches se caractérisent par l emploi de systèmes biologiques (bactéries) pour la fabrication, la transformation ou la dégradation de molécules grâce à des procédés enzymatiques ou de fermentation dans un but industriel. Elles sont utilisées comme alternative aux procédés chimiques classiques et transforment des matières premières renouvelables, issues de l agriculture et de la sylviculture. L application des bioconversions englobe le secteur des polymères, des carburants, de la construction (isolation, couleurs etc.), du papier, du textile, dissolvants, laques, des produits phytosanitaires, de l environnement (traitement des déchets), de la médecine, de l industrie pharmaceutique et cosmétique, ainsi que de l industrie agroalimentaire (vitamines, arômes, colorants). Les biotechnologies blanches remplissent la règle des trois P, mais doivent encore être optimisées Les biotechnologies blanches remplissent la règle des trois P (People, Planet and Profit), conditions sociales, environnementales et économiques du développement durable. Leur impact social se concrétise par la création de nouveaux emplois et une responsabilisation envers les générations futures. La réduction de l impact environnemental est possible grâce à l efficacité accrue des procédés et de l utilisation de matières renouvelables, qui réduisent les émissions de gaz à effet de serre et les émissions toxiques dans l air et dans l eau. L impact économique est sensible dans la réduction des coûts de production et l augmentation des revenus grâce à de nouveaux produits et procédés à haute valeur ajoutée. Cependant, il reste à optimiser les procédés de bioconversion (rendement moyen de 59%) à l échelle industrielle afin de pouvoir égaler l efficience des procédés chimiques (rendement moyen de 80%). L Allemagne est la premièrez consommatrice de resssources renouvelables en Europe et la France accroît ses efforts pour développer rapidement les biotechnologies blanches Allemagne : L industrie chimique allemande utilise majoritairement le pétrole (78%), le gaz naturel (10,5%) et le charbon (1%) comme matières premières. 10,5% de ressources renouvelables sont utilisées en Allemagne contre seulement 3% en France. Les produits issus des bioconversions sont principalement le bio-éthanol, les acides organiques, les vitamines B2, B12 et certains antibiotiques. Selon les estimations, les bioconversions pourraient atteindre, d'ici 2015, 15% du chiffre d'affaires des industries chimiques et pharmaceutiques allemandes. En tout, ce sont plus de 150 M qui sont investis par l Allemagne dans les programmes des biotechnologies blanches de 2004 à France : La France a investi environ 175 M depuis 1994 dans les biotechnologies blanches. Cette même année le Groupement d'intérêt Scientifique AGRICE (Agriculture pour la Chimie et l'energie) a vu le jour, dans le but de soutenir des projets de recherche relatifs à la valorisation des productions végétales renouvelables dans le domaine de l'énergie, de la chimie et des matériaux. Il s agit d un partenariat entre l ADEME (Agence gouvernementale de l Environnement et de la Maîtrise de l Energie), des acteurs industriels et agricoles et des scientifiques. Science Allemagne Biotechnologies blanches - Avancées et perspectives 04/2007 7

8 En 2010, les produits de l industrie chimique mondiale seront issus à 20% de ressources renouvelables. En Europe, l Allemagne et la France sont leaders en matière de recherche et d innovation dans ce domaine. Actuellement 5% des substances de l industrie chimique mondiale sont issues de procédés biotechnologiques. En 2010, cette proportion devrait s élever à 10 ou 20%. Les bioconversions sont particulièrement développées aux Etats-Unis, au Canada au Japon et au Brésil, essentiellement pour le développement des Bioénergies. En Europe, l Allemagne et la France sont leaders en matière de recherche et d innovation dans ce domaine. La commission européenne a créé la plate-forme technologique pour une chimie durable SusChem dont l une des trois thématiques technologiques prioritaires est la «Biotechnologie industrielle». De même le 7ème Programme cadre européen de recherche et développement technologique de l union Européenne inclut pour la première fois une thématique centrée sur les biotechnologies blanches : «Knowledge-based bio-economy». L ERA-net Industrial Biotechnology a été réalisé afin de créer un espace de recherche européen dans ce secteur. Un autre ERA-net pour les ressources renouvelables doit être proposé suite à une réunion en septembre 2005 à Berlin. De plus, d autres grands projets européens sont à l ordre du jour : Le projet BioMass (développement des procédés de bio-raffineries pour les biocarburants) Le projet réseau d excellence «Bioenergy» (développement des bioénergies) Le projet BIOENERGY CHAIN (paramètres de production d espèces lignocellulosiques et impacts environnementaux) Le projet NILE (optimisation de la production du bioéthanol) Le projet BIORENEW (utilisation de la biomasse lignocellulosique en chimie verte). Le projet ASIATIC (production d éthanol pour la Chine). Globalement le développement des biotechnologies blanches devient une des priorités de l industrie européenne. L objectif principal est le développement de bio-raffineries pour la lignocellulose destinées à fabriquer des combustibles, des produits chimiques et des matériaux polymères. La France et l Allemagne participent à un appel d offre commun dans le cadre de l ERA net Industrial Biotechnology. Le rapprochement FNR - ADEME et le programme de coopération franco-allemand P2R laissent présager la mise en œuvre de coopérations bilatérales multiples dans ce domaine La France et l Allemagne ont fait un appel d offre commun dans le cadre de l ERA-net Industrial Biotechnology. Sont partenaires du côté français l ADEME, et du côté allemand, le Ministère fédéral de l éducation et la recherche BMBF, le Centre de recherche de Jülich et la Fondation fédérale allemande pour l environnement DBU. De même, l ERA-net pour les ressources renouvelables rassemblera du côté français l ADEME, et du côté allemand, la FNR et le Ministère fédéral pour la protection des consommateurs, l alimentation et l Agriculture BMVEL. L AGRICE et son homologue allemand, la FNR (Agence allemande pour les matières premières renouvelables), coopèrent déjà sur la base d un échange bilatéral d informations. Lors de rencontres, ils ont pu définir les domaines de recherche communs entre les deux pays. De même, le Programme de Recherche en Réseau franco-allemand (P2R) subventionné par le Ministère des affaires étrangères à Paris et l agence allemande de promotion de la recherche DFG est consacré aux biotechnologies blanches sur la période avec un budget commun supérieur à 2 M. 8 Science Allemagne Biotechnologies blanches Avancées et perspectives 09/2006

9 Les bioproduits pharmaceutiques (1) Paul Baduel, expert biotechnologies pour Sanofi-Aventis, France Mr Paul Baduel est expert en biotechnologies pour le groupe franco-allemand sanofi-aventis. Pour introduire son intervention, Mr Baduel rappelle les différents types de biotechnologies. Les «biotechnologies rouges» se consacrent au secteur des produits pharmaceutiques pour la santé humaine et animale, comme par exemple les vaccins, la thérapie cellulaire et génique. La dénomination «biotechnologies blanches» est employée, selon Mr Baduel, pour fabriquer de manière moins coûteuse et de manière plus écologique des produits chimiques, on peut l associer au concept de chimie verte. Les «biotechnologies vertes» consistent en l utilisation de la technologie dans l agriculture et l agroalimentaire, il s agit par exemple des plantes OGM ou transgéniques. Les biotechnologies ont, depuis ces 20 dernières années, fortement gagné en crédibilité. Dans les années 50, il s agissait obtenir par fermentation des molécules de taille moyenne, pour la production par exemple de vitamines, d'antibiotiques et de stéroïdes. Dans les années 80, on a produit de l'insuline, des interférons, des facteurs de croissance granulocytaires (G-CSF), des hormones de croissance (hgh), etc, à l'aide d'un gène unique introduit dans des microorganismes on a été capable de produire des protéines thérapeutiques. Dans les années 90 des progrès significatifs ont été obtenus dans le domaine de la culture de cellules de mamifères, ce qui a permis la production de protéines thérapeutiques plus complexes telles que l EPO, le facteur VIII et les anticorps monoclonaux. Un exemple de développement et de production pour sanofi-aventis est Lantus (une insuline améliorée). Depuis 2000, le concept de "cell factory", a permis de relancer les biotechnologies blanches. Pour la première fois, il est possible de combiner des gènes différents pour produire des molécules complexes par fermentation. Cela permet à par exemple à Du- Pont, une entreprise américaines, de réaliser une première exploitation industrielle de 1,3-propanediol. De son côté, sanofi-aventis développe, un nouveau procédé pour la fabrication de l'hydrocortisone. La prochaine étape pourrait être la production industrielle d'artémisinine, de Taxol et d'autres molécules d origine végétale. Dans le domaine des biotechnologies, l'intérêt de sanofi-aventis est plus particulièrement centré sur les biotechnologies blanches (obtention par fermentation d'antibiotiques et de vitamines à grande échelle, biotransformation, en particulier de stéroïdes, ainsi que la production d'enzymes) et les biotechnologies rouges (vaccins, protéines recombinantes, anticorps monoclonaux ainsi que la thérapie génique nonvirale). Pour Paul Baduel l'avenir des biotechnologies blanches réside dans les deux champs d application suivants: le remplacement de procédés de synthèse chimique complexe par des procédés biotechnologiques 2, la création de nouveaux produits et débouchés pour l industrie Dans la suite de son intervention, Paul Baduel présente 4 exemples d'utilisation dans l industrie de procédés afférents aux biotechnologies blanches. DuPont produit ainsi du 1,3-propanediol, utilisé pour la fabrication de textile, le rendant plus souple, plus facile à repasser, plus coloré. Sanofi-aventis développe un procédé de production d hydrocortisone par des levures génétiquement modifiées à partir de glucose, ainsi la fabrication peut être réduite à une étape,de fermentation. Paul Baduel évoque également la travail du professeur Keasling de l'université de Berkeley. Il s'agit d examiner la possibilité de produire de l artemisinine grâce à des systèmes microbiologiques. Grâce à l artémisinine ainsi produite, les coûts des médicaments anti-paludéens pourraient être significativement diminués, ce qui faciliterait fortement leur diffusion dans les pays en voie de développement. Un autre exemple est le développement de la production par fermentation chez la bactérie E.coli, de l'acide shikimique, une molécule naturellement présente dans l anis étoilé et jusqu alors obtenue de cette seule source. Cette molécule est la matière première nécessaire à la fabrication du principe actif du Tamiflu, antiviral utilisé dans le traitement de la grippe et commercialisé par Roche. Un accord signé entre les deux entreprises assure une partie de l approvisionnement en acide shikimique de Roche. Question du public: Combien de tonnes d'anis se produit-il mondialement et quelle est la part de marché de l'entreprise dans cette production? Réponse de Paul Baduel : La production mondiale d'anis s'élève à des milliers de tonnes, l application principale est pour l industrie Science Allemagne Biotechnologies blanches - Avancées et perspectives 04/2007 9

10 agroalimentaire. L approvisionnement en acide shikimique se fait à la fois à partir de l extraction végétale et à partir du procédé de fermentation. Pour la fabrication d acide shikimique, la société Roche a sélectionné sanofi-aventis comme un des fournisseurs pour la fabrication par biotechnologie. Question du public : Qu en est-il du Tamiflu et des possibles vaccins contre la grippe aviaire? Réponse de Paul Baduel : La version humaine de la grippe aviaire n apparaitra que si le virus H5N1 mute pour devenir contagieux d homme à homme. Il n est donc pas possible de mettre au point un vaccin contre un virus qui n existe pas encore. En cas de pandémie par un tel type de virus la stratégie consiste à utiliser pour le court terme des anti-viraux du type Tamiflu et de développer aussi rapidement que possible un vaccin Question du public : Combien d'hectares sont exploités en Inde pour la culture de l anis pour le compte de Roche? Réponse de Paul Baduel Il n en connaît pas la surface exacte, l anis étoilé est également cultivé en Chine. Question,du public: Le nombre de nouveaux médicaments lancés sur le marché est très faible. Les nouveaux produits atteignent encore difficilement le marché et par conséquent les patients. Pouvez-vous à ce propos prendre position? Réponse de Paul Baduel Paul Baduel répond que le développement des nouveaux produits dans une entreprise s'accomplit de manière cyclique et que ces derniers temps les biotechnologies rouges (pharmaceutiques) gagnaient de nouveau en importance. Il cite comme exemple le cancer et les maladie auto-immunes, dans laquelle les anticorps monoclonaux ont apporté une réponse thérapeutique. Dans le même temps on assiste à peu de développement de produits naturels faisant appel aux biotechnologies blanches.. Contact Paul Baduel Sanofi-Aventis 174, avenue de France Paris France Téléphone : +33 (0) Fax : +33 (0) paul.baduel@sanofi-aventis.com 10 Science Allemagne Biotechnologies blanches Avancées et perspectives 09/2006

11 Les bioproduits pharmaceutiques (2) Prof. Dr. Axel A. Brakhage, Directeur de l Institut de recherche Leibniz sur les substances naturelles et la biologie des infections, Jena, Allemagne. Présentation de l'institut Leibniz de recherche sur les produits naturels et en infectiologie, Institut Hans-Knöll de Iéna Communication de monsieur Brakahge non disponible Les collaborateurs de l Institut Hans-Knöll de Iéna s occupent de tous les aspects de la recherche sur les produits naturels, principalement sur les microorganismes. Sont compris ici le criblage, la production et l'analyse structurale des produits naturels, ainsi que l'étude de leurs propriétés pharmacologiques potentielles. La deuxième priorité de l institut réside dans la recherche en infectiologie qui est consacrée principalement aux champignons pathogènes et à leurs interactions avec leur hôte. Les champignons comme Aspergillus fumigatus et Candida albicans provoquent de très graves mycoses invasives. La synergie entre ces deux domaines d étude recherche sur les produits naturels et infectiologie permet une meilleure compréhension des infections mortelles, la mise en avant de nouvelles approches et une recherche plus ciblée de substances thérapeutiques efficaces. Les méthodes génomiques ainsi que les analyses transcriptomiques, proteomiques et metabolomiques complètent les possibilités de recherche. Le 1 er janvier 2005, le professeur Axel Brakhage prend la tête de l institut en tant que directeur scientifique. Dès le 1 er février 2005 il est également directeur du nouveau service «microbiologie moléculaire et appliquée». Alors que la recherche fondamentale prend une place de plus en plus significative, plusieurs centres de recherche proches de l'industrie a été créée. Jusqu'à présent, 9 spin-offs ont été créés et emploient aujourd hui environ 170 collaborateurs, c'est-à-dire autant que le HKI lui-même. Le HKI entretient des liens de coopération très étroits avec d autres instituts sur le campus de Jenaer Beutenberg, en particulier avec l'université Friedrich- Schiller de Iéna. Les responsables d'unité de l'institut occupent des postes de professeurs d'université et ont pour tâche d'enseigner dans les filières universitaires principales que sont la biologie, la biochimie et la nutrition. L'interconnexion intensive des instituts de recherche en microbiologie sur le site scientifique de Iéna trouve son expression dans la " International Leibniz Research School for Microbial and Biomolecular Interactions" (ILRS Iéna). Sous la direction du HKI, les futurs doctorants suivent une formation structurée, ouverte à l'internationale, qui est marquée par un programme d'enseignement exigeant et un accompagnement socioculturel global des jeunes scientifiques. Contact Prof. Dr. Axel A. Brakhage Institut de recherche Leibniz sur les substances naturelles et la biologie des infections e.v. Institut Hans-Knöll Beutenbergstr. 11a D Jena Téléphone +49 (0) Fax +49 (0) axel.brakhage@hki-jena.de Science Allemagne Biotechnologies blanches - Avancées et perspectives 04/

12 De la biomasse à l énergie (1) Dr. Paul Colonna, Directeur du département Caractérisation et élaboration des produits issus de l agriculture (INRA), France Paul Colonna est directeur du service de recherche et de développement des produits agricoles à l'institut National de la Recherche Agronomique (INRA). Son intervention s intitule: "De la biomasse à l'énergie- Bioénergies, une alternative aux énergies fossiles?". Développer des molécules qui pourraient être utilisées comme biocarburant, est un des buts de l INRA. Les biocarburants principalement développés en France sont: le bioéthanol, obtenu par fermentation de sucre et d amidon, et son dérivé, l ETBE (Ethyltertiobutylether) ainsi que le biodiesel ou VOME (Vegetable Oil Methyl Ester) à partir d huiles végétales. Les autres biocarburants liquides, très peu développés en France, sont, entre autres, le biométhanol, obtenu à partir de biomasse ou de déchets organiques ainsi que le biodiméthyléther (bio-dme). Selon Paul Colonna, l objectif de la France (loi du 13 juillet 2005) est de porter la part des biocarburants dans la consommation totale de caburants de 2,75% en 2006 à 7% d ici 2010). Cette valeur est supérieure à l objectif européen (5,75% d ici 2010). Aussi prévoit-il une augmentation de la production d'environ 200% pour les deux composés ETBE et VOME dans les prochaines années. Il rappelle que les ressources en pétrole disponibles ne sont pas inépuisables, comme le montre une étude de l ASPO (Association for the Study of Peak Oil and Gas). Paul Colonna aborde ensuite la question de la production d ETBE et de ses composants biochimiques. Il explique les procédés d'obtention d'éthanol à partir d'amidon extrait du maïs, des pommes de terre ou du blé. Il présente aussi les problèmes qui freinent l'avancement de ces techniques. Il souligne le besoin de développer des enzymes capables de dépolymériser des grains natifs sans passer par une étape de gélatinisation couteuse en énergie. Il s interroge également sur la complexité des bio-raffineries :dans quelle mesure sera-t-il à l avenir possible de construire des unités de production permettant successivement de fractionner puis de synthétiser, directement à partir des matières végétales, une grande quantité de produits, desquels on tirerait alors du biocarburant? Dans un dernier point, le chef de département de l INRA évoque les inévitables répercussions qu aura l utilisation massive de matières végétales pour produire du bioéthanol sur le marché des aliments pour bétail (DDGS, Distillers Dried Grain with Solubles, ou résidus de la distillation du maïs, des pommes de terre et des céréales, destinés à l alimentation du bétail). Dans un deuxième temps, M. Colonna présente la fabrication de VOME à partir de graines de tournesol et de colza. Le problème principal de ce procédé est le recyclage des résidus de tourteaux. Un deuxième point faible réside dans la faible solubilité des protéines, en raison de leur dénaturation au cours du processus. De même, l'utilisation de lipase est prometteuse dans la production "in-situ" d'acide gras lors de l'extraction mécanique. Là encore Paul Colonna pose la question des répercussions de la production de cette farine sur le marché des aliments pour bétail. Par la suite, il présente les sites où, en France, sont produits les biocarburants. Actuellement, il existe en tout six sites de production pour neuf projets. Il cite les coopérations de l INRA avec différentes entreprises. Ainsi, l'inra collabore dans le domaine de l'etbe avec des entreprises comme Cristal Union, Dislaub, BENP et BCE, avec SAIPOL, LESIEUR et Diester Industrie dans le domaine du VOME. La lignocellulose constitue un nouvel enjeu. Les différences entre l'amidon et la cellulose sont exposées en détails. Paul Colonna aborde ensuite la production d'éthanol à partir de biomasse lignocellulosique (LCB). A partir de LCB on obtient différents produits finis comme le lignine, l'éthanol par actions de complexes enzymatiques. Ce processus de fermentation induit une saccharification simultanée (SSF- Simultaneous Saccharification Fermentation). L'augmentation de l'efficacité des enzymes est un autre enjeu important selon Paul Colonna,. Les enzymes représentent 30 à 40% du coût industriel de la production d éthanol. C'est pourquoi il est important de développer des nano-enzymes telles que les enzymes bifonctionnelles. Ces nano-enzymes peuvent comporter par exemple des laccases, des cellulases ou des xylanases. Elles facilitent la désincrustation de la lignine, réduisant ainsi la quantité nécessaire de cellulases lors du procédé de fermentation. En conclusion, Paul Colonna récapitule les résultats présentés et souligne que la part d'énergie fournie par 12 Science Allemagne Biotechnologies blanches Avancées et perspectives 09/2006

13 la biomasse se situe actuellement aux environs de 1% dans le bouquet des énergies primaires et qu'en conséquence, beaucoup de progrès et d avancées restent possibles et une effort de recherche est nécessaires. Question du public: L'INRA fait-elle des recherches sur la production de biogaz par fermentation anaérobique? Réponse de Paul Colonna: Non, absolument pas. Ce thème a fait florès il y a une vingtaine d année. Les technologies sont bien au point. Question du public: Pensez-vous que l on puisse envisager une utilisation économiquement intéressante de la lignocellulose dans d'autres domaines? Réponse de Paul Colonna: Oui. Par exemple pour d'autres biomatériaux, fibres, etc. Contact Dr. Paul Colonna INRA Rue de la Géraudière BP Nantes cedex 03 France Téléphone +33 (0) Fax +33 (0) paul.colonna@nantes.inra.fr Science Allemagne Biotechnologies blanches - Avancées et perspectives 04/

14 De la biomasse à l énergie (2) Le Dr. Steffen Daebeler est directeur du département «Gestion de projets en bioénergie et matériaux renouvelables» à l'agence allemande pour les matières premières renouvelables (FNR). Son exposé s'intitule "Bioénergie - une alternative aux combustibles fossiles? Biotechnologies blanches Avancées et aperçu". Les principaux défis de l'agence sont : 1. Financements de la recherche-développement (R&D), 2. Information et conseil, 3. Relations publiques, 4. Activités européennes. Les principales activités de l'agence concernent les domaines suivants : 1. Soutien de projets de R&D et de projets pilotes. Ceci inclut le soutien du programme "Ressources renouvelables". Le budget 2006 est de 27 Mio. 2. Mise sur le marché. Dans ce domaine, le programme "Ressource renouvelables" est introduit sur le marché allemand. Le budget 2006 est de 26,6 Mio. 3. Activités d'informations et de conseils 4. Activités dans l'union Européenne, (ERA NET Bioenergy, EUBIONETII, IEA Bioenergy). Les énergies renouvelables représentent 6,7% du secteur énergétique en Allemagne. Ce budget se répartit comme suit : 4,3% pour la bioénergie (chauffage écologique, carburant, électricité) et 2,1% pour les autres ressources (géothermie, énergie éolienne et hydraulique). M. Daebeler voit le potentiel du Management des Ressources Renouvelables (RRM) : 1. dans le domaine des biocarburants, produits à partir du bois, de la paille, d'autres plantes sources de Dr. Steffen Daebeler, Directeur du département de Recherches sur les bioénergies et les matières premières renouvelables, Agence pour les matières premières renouvelables (FNR), Allemagne Total Energy Demand Germany FNR Figure 1- Potentiel des bioénergies bioénergie, de levures, de sucres ou de graines oléagineuses ; 2. dans le domaine du bois et de la biomasse ligneuse ainsi que des résidus lignocellulosiques pour la production de chaleur et d'électricité ; 3. dans le domaine du biogaz, produit à partir de résidus de l'agriculture, de résidus biologiques et de plantes utilisables pour la production d'énergie. Selon M. Daebeler, les obstacles à la production de biocarburants résident dans les difficultés de mobilisation des ressources et dans les complications logistiques. Leur développement dépend des innovations technologiques, de leur traitement et des coûts qui y sont liés, des réglementations politiques concernant l agriculture ainsi que de la forte compétitivité entre les entreprises. Au regard des ressources énergétiques disponibles en Allemagne, comparées aux besoins énergétiques Total Potential of Bioenergy* Wood Biogas Energy Plants, Straw allemands, M. Daebeler prévoit, pour les bioénergies, 14 Science Allemagne Biotechnologies blanches Avancées et perspectives 09/2006

15 une part de 17,4% du marché de l'énergie. Il répartit ces 17,4% entre le bois (34%), la paille ou les plantes exploitables (59%) et le biogaz (7%). Voici les priorités des activités de recherche et développement préconisées par M Daebeler : 1. La production de bioénergie, avant tout à partir du bois, des céréales et de la paille, associée à une gestion solide des ressources renouvelables (RRM) ; 2. La fermentation sèche pour la production de biogaz ; 3. L'évaluation de la transformation thermochimique de la biomasse par gazéification ; 4. Les carburants "Biomass-to-Liquid" (BtL) ; 5. Les carburants pour l'agriculture ; 6. La culture et l'utilisation de végétaux utiles pour la production d'énergie, 7. Information et relations publiques auprès des politiques et des consommateurs. Concrètement, l'agence a pour but: L'évaluation de la transformation thermochimique de la biomasse par gazéification, La synthèse Fischer-Tropsch (FT) pour la production de combustibles synthétiques à partir de la biomasse, Le développement technologique et les projets pilotes pour la production de combustibles biomass-to-liquid (BTL), La mise en place d'une plate-forme d'information pour les combustibles BtL, Le développement de carburants alternatifs pour l'agriculture, L'analyse des sources de biomasse secondaires pour un gain d'énergie. Mr Daebeler présente ensuite les perspective de développement des bioénergies à court et long terme. Dans un futur proche (jusqu'en 2010) il envisage le développement de carburants contenant 5% d'étahnol ou 15% d'etbe. Suivront l'utilisation d'huiles végétales pures et le développement du biodiesel utilisé seul ou en tant qu'ajout, à hauteur de 5%, à d'autres carburants. La part des bioénergies à atteindre est de 5.75% en Europe. Mr Daebeler considère que l Ethanol-Biodiesel ne peut absoluemment pas être considérer comme seul moyen d atteindre cet objectif en Allemagne. A moyen terme (jusqu'en 2030), le développement de l'essence et du diesel synthétiques, sur la base du BtL, sera au premier plan. Il estime qu'en Allemagne, 21% de la consommation d'essence seront couverts par la production d'énergie à partir de végétaux «utiles». Sur le long terme (jusqu'en 2050), Mr Daebeler envisage la production d'hydrogène grâce aux sources d'énergie renouvelable, ainsi que la résolution de nombreux problèmes techniques et économiques liés à l énergie. Enfin, Mr Daebeler tire un bilan des deux programmes européen ERA NET et EUBIONETII. ERA NET est un programme encourageant les échanges d'informations, les coopérations et la formation de réseaux en vue de programmes de R&D. De plus, ce programme sert à identifier des modèles avancés de coopérations ou de projets pilotes, qui, à la fois, demandent et apportent une aide au niveau. EUBIONETII aide à l'élaboration de modèles commerciaux innovants pour l approvisionnement en biodiesel. Ceci est nécessaire pour éviter le gaspillage de chaleur et d'électricité et ainsi travailler en faveur du «développement durable». Les programmes prévoient l organisation de manifestations et de visites, ainsi que la publication de documents d'information. Question du public : L'Allemagne a plutôt du succès dans le domaine des biocarburants et dispose d'un soutien politique important. L'industrie des biocarburants aurait-t-elle autant de succès sans un soutien politique aussi affirmé? Réponse de Steffan Daebeler: L'industrie automobile tout comme d autres industries ont, indépendamment des institutions politiques, un intérêt pour la production de Biofuel prospects Short Term (2010): blending of 5 % Ethanol or 15 % ETBE with gasoline biodiesel as pure fuel or as a 5% additive pure plant oil common target of 5,75 % in 2010 means 3 mio. t oe biofuels: any scenario based on biodiesel and -ethanol from German sources is unreal! Mid Term (2030): synthetic gasoline and diesel from BtL-Synthesis > 21 % of total German fuel consumption can be covered by energy plants Long Term (2050): hydrogen from renewable energies (option) technical and economic issues have to be solved Figure 2 Perspectives en matière de biocarburants Daebeler: biocarburants. Elles participeraient donc aussi à ce financement. Question du public : Il y a une concurrence entre les végétaux destinés à l'alimentaire et les autres. Comment cela va-t-il évoluer? Réponse de Steffan La production augmentera de manière générale. Dès lors, la concurrence augmentera aussi entre ces deux types de végétaux. La capacité de culture de colza se heurte cependant déjà à ses propres limites. Science Allemagne Biotechnologies blanches - Avancées et perspectives 04/

16 Contact Dr. Steffen Daebeler Agence pour les matières premières renouvelables (FNR) Hofplatz Gülzow Téléphone +49 (0) (0) s.daebeler@fnr.de 16 Science Allemagne Biotechnologies blanches Avancées et perspectives 09/2006

17 Les biomatériaux (1) Christophe Rupp-Dahlem est actuellement directeur du programme BioHub de l entreprise Roquette Frères avec le soutien de l'agence nationale pour les innovations industrielles. Ce programme développe de nouvelles initiatives dans le domaine de la bioraffinerie spécialisée dans le traitement de céréales comme matière première. Christophe Rupp-Dahlem commence son intervention par la présentation de l'entreprise Roquette qui est actuellement un des leaders mondiaux dans la production de produits à base d'amidon. Dans ce domaine, l'entreprise occupe la deuxième place en Europe et la quatrième au niveau mondial dans la production de Polyalcool et de gluconate. Elle emploie 6000 personnes dans le monde pour un chiffre d'affaire de 2 milliards d' uro. 400 personnes travaillent dans le domaine de la R D. Le budget R D s élève à 50 millions d'. 250 contrats de R&D sont conclus chaque année en coopération avec des universités et des partenaires privés. Le groupe de plus de 150 brevets d'invention à son actif. Diversification, intégration, innovation et coopération sont les 4 concepts de base du groupe. Le programme BioHub concerne la partie innovation. La question qui se pose est de savoir dans quelle mesure une chimie à partir de végétaux peut être innovante pour les entreprises On tournera ici autour de 3 questions principales: Qu'est-ce qui est possible? Concernant par exemple les biotechnologies blanches, la chimie verte et les nanotechnologies. Qu'exige la société? En premier plan se trouvent les matières premières renouvelables et les principes éthiques. Quelles sont les exigences des consommateurs et du marché? Ceci concerne la santé l'alimentation, la mobilité, l'économie et la faisabilité. Dans le domaine de l'innovation, sur lequel Christophe Rupp-Dahlem reviendra plus précisément par la suite, trois critères sont fondamentaux: Christophe Rupp-Dahlem, Expert en chimie végétale, directeurdu programme BioHub, Roquette Frères, Lestrem, France 1) développement durable grâce aux matières premières renouvelables, 2) santé et alimentation, par exemple à travers le polyalcool, les protéines et les fibres, 3) communication, par exemple avec les solvants verts. C. Rupp-Dahlem donne l exemple des différents procédés de valeur ajoutée au moyen de la bioraffinerie, dont le produit final est dérivé d'une part de l'énergie fossile et d'autre part des matières premières renouvelables. Alors que pour le premier, la procédure complémentaire repose sur des processus chimiques, Figure 3- Les 4 concepts de base du groupe Roquette pour le second, les procédés biologiques sont au premier plan. Le travail entrepris par le programme BioHub débouche sur de nouveaux produits chimiques et sur de nouveaux procédés industriels pour les biotechnologies. Ce programme part de la transformation de matières premières comme les céréales pour définir un nouveaux concept économique d obtention d écoproduits (le biopolymer et le biomonomer en sont 2 exemples). C. Rupp-Dahlem indique à ce sujet que Roquette se place parmi les six premières entreprises qui sont financièrement soutenues par l( Agence de l innovation industrielle au moyen du PMII (Mobilizing Program for Industrial Innovation). Dans le cadre du PMII, les buts que Roquette place au premier plan sont les suivants: développer des produits chimiques à partir de céréales et démontrer que ceux-ci peuvent constituer un substitut renouvelable aux produits fossiles existants. Ainsi, BioHub, pourrait produire dans de brefs délais des substituts pour leaux produits chimiques issus aujourd hui de procédés pétrochimiques. Les biosolvants, les biolu- Science Allemagne Biotechnologies blanches - Avancées et perspectives 04/

18 brifiants et les biopolymeres sont des produits pour lesquels ont peut apporter des substituts renouvelables. Ces nouveaux produits pourront être fabriqués grâce Figure 4- Eco-innovation, des céréales aux produits finaux aux développements techniques des biotechnologies. C. Rupp-Dahlem aborde ensuite plus en détails le Isosorbide qui peut être utilisé comme Diol en tant qu intermédiaires de synthèse ou comonomères pour polyméres comme le PET( PolyEthylène Téréphtalate ). L isosorbide améliore la résistance thermique des polymères. Enfin C. Rupp-Dahlem aborde les données et les faits importants du programme BioHub. le coût mondial de ce programme est évalué à 98 millions d' (sur 6 ans). L AII à elle seule finance le projet à hauteur de 43 Millions d, 22 millions proviennent de fonds publics et 21 millions d emprunts. C. Rupp-Dahlem estime à 730 millions d' les investissements industriels qui seront fait après Le volume de culture attendu sera composé de1,3 million de tonnes de maïs sur de ha. C. Rupp-Dahlem cite ensuite les autres projets européens, impliqués plus spécialement sur les procédés biotechnologiques, comme par exemple le projet BREW ( et le programme Epobio ( programme dans le cadre du FP6 de la CE ). Cette orientation résulte de l augmentation constante du marché des matières renouvelables. Le biocarburant est ainsi le domaine qui connaît la croissance la plus forte et reçoit un soutien politique des plus importants, tandis que le développement des bioproduits est plus lent dans le contexte global du développement durable. En conclusion, C.Rupp-Dahlem rappelle que le potentiel de l'industrie chimique se basant sur les matières premières renouvelables est aujourd hui palpable. Mais à l'avenir, une compréhension différenciée devra se faire, aussi bien du côté de l'utilisation industrielle que de celui de la population. Question du public : Qu'en est-il du PLA ( PolyLactic Acid )? Réponse de Christophe Rupp-Dahlem : Jusqu'à présent, il ne fait pas partie du programme BioHub.Cela nécessiterait une explication plus technique que nous n avons pas le temps de donner. Question du public: La paille fait-elle aussi partie des matières premières utilisées? Réponse de Christophe Rupp-Dahlem : Non, principalement le mais et l'amidon. Contact Christophe Rupp-Dahlem Roquette Frères SA Rue Haute Loge Lestrem Cedex France Téléphone +33 (0) Fax +33 (0) christophe.rupp-dahlem@roquette.com 18 Science Allemagne Biotechnologies blanches Avancées et perspectives 09/2006

19 Les biomatériaux (2) Dr. Guido Reinhardt, Directeur du département des matières premières renouvelables, Institut de recherche pour l énergie et l environnement (IFEU), Heidelberg Le Docteur Guido Reinhardt est directeur d'unité de recherche dans le département pour les matières premières renouvelables à l'institut de recherche pour l'énergie et l'environnement (IFEU).Il a tout d'abord débuté en présentant son institut. L'IFEU est une organisation privée à but non-lucratif qui emploie environ 40 personnes. Elle effectue des recherches et conseille dans les domaines de l'énergie (dont les énergies renouvelables), du transport, dans la gestion des déchets, les analyses de cycles de vie (LCA), l'évaluation de l'impact environnemental, les ressources renouvelables et les formations pour la protection de l'environnement. L'IFEU travaille essentiellement avec Umberto, un logiciel d analyse de l écoulement massique et s attache également à mesurer les répercussions économiques dans le cadre de «l analyse du cycle de vie» (LCA). Depuis 1990, les recherches sont focalisées sur les biocarburants et les biomatériaux, ainsi que sur les énergies renouvelables et les système d écoulement massique. Dans le domaine des biocarburants et des études sur les biomatériaux, il existe des organisations ayant pouvoir de décisions, comme entre autre la Banque Mondiale, le GTZ, l'unep, l'ue, les ministères nationaux, WWF, Greenpeace, mais aussi des entreprises comme DaimlerChrysler et Deutsche Telekom. Pour Guido Reinhardt, les biocarburants présentent des avantages écologiques d'importance pour plusieurs raisons : ils permettent un bilan carbone nul, ils économisent de l'énergie, ils réduisent les déchets organiques et ils réduisent les coûts d acheminement. Des points faibles existent cependant : l'important besoin d'énergie nécessaire à la production de ressources végétales, l énorme besoin en surfaces cultivables et les problèmes qui résultent de leur utilisation potentielle dans ce cadre (eutrophication de l'eau en surface et pollution des eaux par les pesticides). Il est dès lors difficile, en étant conscient de cet arrière-plan, de tirer un bilan hâtifs des avantages des biocarburants. Selon la définition ISO , la LCA est l'interprétation des paramètres "définition de l'objectif", "analyse des besoins" et le cas échéant "inventaire des besoins" et de "l'examen du respect de l'environnement". Les caractéristiques de distinction et les critères de comparaison entre les biomatériaux et les matériaux conventionnels concernent la production de matériaux brut, le transport, le traitement et la manière de les utiliser. Les impacts importants sur l'environnement des produits existants sont mesurés selon la consommation de ressources, l'effet de serre, les dommages sur la couche d'ozone, l'acidification, l'eutrophication, les smogs (brouillard polluant) d'été, et selon les effets toxiques sur l'homme et l'environnement. Par la suite, M. Reinhardt a présenté une comparaison des LCA de produits industriels traditionnels avec les biomatériaux conventionnels à travers certains exemples. Ainsi il existe autant d'avantages et d inconvénients dans l'utilisation d'huile de moteur, qu'elle soit à base d'huile de colza ou d'huile traditionnelle, car la culture du colza cause d'énormes dommages à la couche d'ozone. En revanche, les matières étanches à base de chanvre, matériaux conventionnels, comme par exemple la fibre de verre à laquelle on ne pense pas, sont plus avantageux. Par comparaison, les emballages à base de céréales sont nocifs à la couches d'ozone ; on a donc, dans ce domaine, nettement plus d'avantages à utiliser des produits traditionnels. Ainsi, les biomatériaux ne sont pas systématiquement synonymes de respect de l'environnement. Le respect de l'environnement est plutôt tributaire de la production agricole, de la manière d'utiliser les biomatériaux et leurs sous-produits, ainsi que de la manière de traiter les déchets et de leur recyclage. Le point suivant aborde les biomatériaux innovants, comme par exemple les composants bois-plastiques (WPC). Il n'existe pas encore de LCA pour les WPC. On peut présumer qu'ils réduisent l utilisation des matières fossiles et qu'ils dégagent moins de gaz à effet de serre en cas de combustion du bois. Enfin, Guido Reinhardt a présenté de manière détaillée le procédé de la "Ligno-cellulosic Feedstock Biorefinery" (LCF-Biorefinery) qui permet un gain d'énergie et est un exemple de biotechnologies blanches, par exemple à partir d'herbe, de chaume, de bois et de plantes fourragères. En prenant l'exemple du chaume, G. Reinhardt a mis en avant le haut potentiel d'une Science Allemagne Biotechnologies blanches - Avancées et perspectives 04/

20 LCF-Bioraffinerie, au regard du gain d'énergie et de la réduction des émissions de gaz à effet de serre. En conclusion, M. Reinhardt a souligné le potentiel important de certains biomatériaux, qu'ils soient basés sur la culture industrielle ou sur la lignocellulose. Il a cependant rappelé que les exemples décrits n'ont pas une valeur globale. En ce sens, "bio" n est pas synonyme "d écolo". C est plutôt l'examen individuel de chacun des biomatériaux pris séparément, leur procédés de fabrication et leurs utilisations, etc. qui peuvent avoir une influence décisive sur l'environnement. L'analyse du cylce de vie tient compte de la pertinence de ces différenciations. Il aide ainsi à minimiser les dommages sur l'environnement, ainsi qu à optimiser les avantages. Question du public: "Bio" ne signifie pas obligatoirement écologique. Qu'en est-il des biocarburants? Réponse de Guido Reinhardt : Dans ce domaine aussi, on ne peut répondre de manière globale. On peut cependant affirmer que les biocarburants occasionnent un rejet moins important de CO 2 Question du public: A ce jour, l'eau douce devient de plus en plus rare, d'un point de vue social et écologique. Tenez-vous compte du besoin en eau, par e- xemple dans la culture de céréales, dans votre LCanalyse? Réponse de Guido Reinhardt: Non, en Europe on ne tient pas compte du besoin en eau. Contact Dr. Guido Reinhardt Institut de recherche pour l énergie et l environnement, Heidelberg (IFEU) Wilckenstr. 3 D Heidelberg Téléphone: +49 (0) Fax: +49 (0) guido.reinhardt@ifeu.de 20 Science Allemagne Biotechnologies blanches Avancées et perspectives 09/2006

21 Réseaux de recherche et transfert technologique (1) Maurice Dohy, Département bioressources, Agence de l Environnement et de la maîtrise de l énergie (ADEME), France Maurice Dohy, directeur du service des bioressources à l'ademe (Agence de l'environnement et de la Maîtrise de l'energie). Son intervention a pour but de présenter les programmes de recherche français dans les domaines des bioproduits et des bioénergies. Avec la nouvelle loi sur la politique énergétique de juillet 2005, la France a déjà défini quelques objectifs vis à vis des bioénergies: 1) augmenter à 21% la part de l'électricité renouvelable qui était de 14% en 2004, 2) augmenter la part des énergies thermiques renouvelables de 50%, c'est-à-dire passer de 10 à 15 MTOE (Million Tons of Oil Equivalent), AGRICE Structurs and results Results projects - total amount 90 M (grants 30 M ) Millions ha / Millions de tep (toe) (*) Hypothèse: consommation de carburant 45 Mtep (assumption: 45 Mtoe carfuel consumption) Approvisionnement pétrochimie (2003) ~ 8 Mtep (base pétrochimie ex. naphta: 6 Mtep; lubrifiants: 1,9 Mtep) Supply petrochemistry (2003) ~ 8 Mtoe Source: ADEME / AGRICE Biofuels/ Biopro- Figure 5- Biocarburants-Bioproduits: Marché potentiel ducts: potential market (France) 3) accroître l'usage des biocarburants qui est aujourd'hui en dessous des 1% pour le faire passer à 7% d'ici à Grants breakdown Biomolécules 52 % Biomaterials 21 % Biofuels (vehicles) 19 % Biofuels(non vehicles) 8 % De plus, la France travaille Figure 6- AGRICE: Structures et résultats à un plan qui doit permettre de faire passer d'ici à 2020 la part des bioproduits à plus de 15%. D'ici à 2050 environ, on prévoit un renforcement dans tous ces domaines, comme par exemple dans la production végétale destinée aux biocarburants liquides, qui passerait de 0,3 millions d'ha en 2000 à 4,9 millions d'ha en M. Dohy distingue deux programmes d'aide en particulier: Le programme national de recherche sur les bioproduits et les biocarburants de 1 ère génération (AGRICE) Le Programme National de Recherche sur les Bioénergies (biocarburants de 2 ème génération, chaleur, électricité, matière première P.N.R.B.). Le premier projet de recherche, qui porte le nom d AGRICE, réunit actuellement de nombreux partenaires et entreprises différents. De 1994 à 2005, 309 projets ont pu être réalisés, grâce à un investissement d environ 90 millions d', dont 30 millions de fonds publics. Ces fonds publics sont distribués comme suit: 52% pour les biomolécules, 21% pour les biomatériaux, 19% en biocarburants, et 8% en biocombustibles. L accent est mis sur la transformation de la biomasse en produits chimiques, en biomatériaux et en carburants de première génération. A partir de ces priorités, M. Dohy formule les objectifs de recherche suivants: un substitut de matières premières fossiles grâce à la biomasse, Science Allemagne Biotechnologies blanches - Avancées et perspectives 04/

22 le projet de systèmes globaux (comme par exemple la bioraffinerie) qui peuvent, grâce à la combinaison de la chimie conventionnelle et des nouvelles biotechnologies, traiter à l'avenir la biomasse de façon optimale, créer de nouveaux produits à l'aide des biotechnologies, qui supposent des processus plus efficaces du point de vue de l'équilibre écologique (par exemple les nouveaux biomatériaux) le développement de produits raisonnables (= utiles et écologiques) par exemple les solvants et produits biodégradables. Dans un autre tableau, M. Dohy présente les aides distribuées par l'agrice à ses institutions partenaires : 23% vont aux universités, 30% aux entreprises, 24%. aux instituts de recherche Figure 7- AGRICE/PNRB (ADEME) : Activités de réseau Le deuxième programme P.N.R.B (Programme National de Recherche sur les Bioénergies) comprend les domaines de recherche suivants: 1. l'élargissement de l'éventail des matières premières techniquement et économiquement utilisables, et surtout la mise en œuvre de procédés et de stratégies de production visant à convertir la biomasse lignocellulosique et les déchets organiques, 2. le développement de ces procédés et la démonstration de leur faisabilité technique et économique, en vue de l établissement de nouvelles techniques de conversion de la biomasse lignocellulosique, telles que les transformations thermochimique et biochimique (production de carburants de deuxième génération, BtL (Biomass to Liquid) ) 3. la découverte de nouvelles possibilités de production économes en énergie, grâce aux microorganismes. L'ADEME, collabore, pour l exécution de ce programme, avec un grand nombre d'entreprises et d'institutions. Les données présentés par Maurice Dohy sont valables pour la période Sur cette période, environ 20 projets ont été réalisés, pour un montant de 40 millions d', dont 16 millions de soutien public. Les fonds public sont répartis comme suit: 26,4% pour les matières premières, 29,4% pour la filière thermochimique, 42,5% pour la filière biochimique et 1,7% pour l évaluation. En conclusion de son intervention, Maurice Dohy rappelle les activités de coopération de l'ademe et de son réseau de partenaires. Dans le domaine de la recherche, elle collabore surtout avec ERA NET IB (Programme de mise en commun des efforts de recherche de 12 pays partenaires dans le domaine des biotechnologies industrielles) et ERA NET Bioenergy (Programme de coordiantion des efforts de recherche de 8 pays européens dans le domaine des bioénergies ). Dans le domaine de l'expertise, Mr Dohy cite le projet Biofuel Twinning avec la Bulgarie et évoque rapidement les réseaux ERRMA («European Renewable Ressources and Materials Association»), FNR, IEA («International Energy Agency») et EUBIONET («Programme axé sur le partage d expériences en matière d approvisionnement en biomasse»). Contact Maurice Dohy Département Bioressources (DBIO) Direction des énergies renouvelables, des réseaux et des marchés énergétiques (DERRME) ADEME- Centre d Angers 2, square La Fayette BP Angers cedex 01 Téléphone +33 (0) Fax +33 (0) maurice.dohy@ademe.fr 22 Science Allemagne Biotechnologies blanches Avancées et perspectives 09/2006

23 Réseaux de recherche et transfert technologique (2) Dr. Christian Müller, Responsables biotechnologies blanches, Ministère de l Enseignement et de la Recherche (BMBF), Berlin Christian Müller appartient au ministère fédéral de l'enseignement et de la recherche responsable du département biotechnologies. Son intervention a eu pour thème "perspectives d'avenir des biotechnologies blanches essor d'un marché en pleine croissance". C. Müller a présenté, tout d abord, l augmentation du nombre des entreprises de biotechnologie en Allemagne. En 1995, il existait environ 60 entreprises de biotechnologie, en 2001 elles étaient au nombre de 350. Aujourd'hui, il y a précisément 350 entreprises de biotechnologie en Allemagne, dont une petite partie (8%) sont exclusivement actives dans le secteur des biotechnologies blanches. C. Müller a expliqué le potentiel des biotechnologies blanches à travers l'exemple de la production de vitamine B2 (riboflavin) : en comparaison avec la procédure chimique traditionnelle, la production biotechnologiques de vitamine B2 requiert 25% d'énergie en moins, génèrent 30% d'eaux usées en moins, utilise 75% de combustibles fossiles en moins, et permet ainsi une diminution de 50% des frais d'exploitation. Pour C. Müller, les obstacles à l'innovation dans le secteur des biotechnologies industrielles sont liés au temps que nécessitent les procédés de développement et aux coût initiaux importants. Il considère que le transfert des résultats scientifiques dans les applications commerciales ainsi que l'acceptation des nouvelles technologies avancent trop lentement. Le "programme-cadre du BMBF sur les biotechnologies «Créer et utiliser nos chances» comprend trois aspects : Figure 8- Nombre d'entreprises de biotechnologies blanches en Allemagne Quelle part de marché occupent les biotechnologies blanches? Faire des pronostics sur la place que les nouveaux produits pourraient occuper sur les marchés est difficile. Le cabinet de conseil Mc Kinsey estime que les biotechnologies constitueront d'ici à %, dans le meilleur des cas, mais de manière plus réaliste 10% du chiffre d'affaire total de l'industrie chimique. BASF aurait aussi communiqué un pronostic extrêmement ambitieux. Innovations de base et plate-formes technologiques. Les activités soutenues incluent par exemple la biologie des systèmes, les nanobiotechnologies, la bioproduction renouvelable. Le programme GABI est particulièrement important puisqu'il concerne la recherche sur le programme "bioproduction renouvelable" soutenu par l'etat fédéralcomprenant 39 projets de recherche, réunissant environ 100 partenaires et financé à hauteur de 60 millions d'euros, dont 38 millions provenant du BMBF. Commercialisation. Sont ici soutenus entre autres les programmes Bioregio/Bioprofile, Biofuture, Biochance, BiochancePLUS, Go-Bio ( soutien aux jeunes chercheurs) et BioIndustrie Recherche préventive. Les activités soutenuesse focalisent sur les domaines suivants : les méthodes de remplacement à l'expérimentation animale, la recherche éthique, la recherche sécurisée en biologie et le diagnostique TSE. Science Allemagne Biotechnologies blanches - Avancées et perspectives 04/

24 la coopération entre l'économie et la recherche, la réunion des compétences régionales et suprarégionales. Figure 9- Production biotechnologique de vitamine B2 (Riboflavin) C. Müller a ensuite présenté l aspect commercialisation (cf 2.)à travers le programme BioIndustrie 2021, celui-ci représente une des grandes priorités d avenir du BMBF. Il s'agit ici d'un appel d'offre en vue de la création de réseaux dans le domaine de l'industrie des biotechnologies. Le programme vise à accélérer les transferts biotechnologiques, à mobiliser les investissements en R&D privés et à aménager des pôles d'excellence réunissant des compétence en recherche et en management économique. Les objectifs de ce programme sont : le développement de bioproduits et de procédés biotechnologiques à l échelle industrielle, la formation de clusters par des mesures d encouragement à l'excellence, Dans une première étape, une aide est accordée aux entreprises participants au projet en fonction de la taille et de l investissement de l'entreprise(une somme de plusieurs milliers d' Euros pendant environ 4 mois). Une 2 ème étape à la mise en oeuvre de la formation de cluster est défini sur 5 ans et est soutenue par l attribution d un montant d'un millions d Euros. Les critères de sélection sont entre autres : l'excellence de la recherche et du management, le potentiel et la capacité à à créer des coopérations, le potentiel du marché, la participation des industries, ainsi que le respect du paramètre "développement durable". Le concept du BMBF qui sous-tend la mise en œuvre du programme "BioIndustrie 2021" fait référence aux idées prises dans l approche «bottom-up», sur l'organisation propre des acteurs du projets et leur flexibilité dans le ralliement de nouveaux partenaires (pas de close-shop), ainsi que sur l'optimisation de l'utilisation de l aide accordée. Les sites Internet et mettent à disposition des informations générales d un très bon niveau sur les biotechnologies (blanches). Question du public: Comment est légitimé le soutien fiscal de "Micro, Small or Medium-sized Enterprises"? Réponse de Christian Müller : Les SME sont en particulier efficaces dans le transfert de technologie en R&D? En cela, elles ont joué un rôle déterminant dans l'utilisation des connaissances de la recherche pour la production de produits innovants. Contact Dr. Christian Müller Ministère de l Enseignement et de la Recherche (BMBF) Département 615: Biotechnologie Hannoversche Straße Berlin Téléphone +49 (0) Fax +49 (0) christian.mueller@bmbf.bund.de 24 Science Allemagne Biotechnologies blanches Avancées et perspectives 09/2006