Projet H2020 BIOrescue : Bioconversion améliorée des déchets agricoles grâce à une utilisation en cascade
- Taper Projet
- État Rempli
- Exécution 2016 -2019
- Budget alloué 2.635.140,63 €
- Portée Europeo
- Principale source de financement H2020
- Site Web du projet BIORESCUE
Les champignons représentent une activité économique importante : plus d’un million de tonnes sont cultivées dans l’UE chaque année. Ces cultures produisent un aliment sain, faible en gras et riche en protéines, ainsi que riche en minéraux et en vitamines. L’inconvénient est que la production de chaque tonne nécessite environ 3 millions de tonnes de compost de champignons. Ce mélange de fumier de poulet, de tourbe et de paille de blé ne convient que pour une à trois récoltes. Son élimination pose d’importants problèmes économiques et logistiques aux agriculteurs européens. L’industrie du champignon manque actuellement de solutions technologiques adaptées pour transformer ce compost usagé en produits de valeur.
Le projet BIOrescue, financé par l'UE, a démontré un processus de bioraffinage durable permettant de transformer la grande majorité du compost de champignons usagé (ainsi que d'autres déchets agricoles sous-utilisés) en composés bioactifs et bioproduits précieux.
Le leader industriel du consortium est l’un des principaux producteurs de champignons : Monaghan Mushrooms. Le système innovant s’appuie sur des outils de modélisation mathématique modernes qui analysent rapidement la composition des déchets de biomasse. Avec une grande précision, la méthodologie innovante modélise la composition d’échantillons préalablement déterminés en mesurant leurs spectres proches infrarouges. « L’analyse rapide de la biomasse est la clé du succès d’un processus de bioraffinage. « Les nouveaux algorithmes avancés développés par CELIGNIS pourraient réduire le coût d'analyse des échantillons à moins de 100 € par échantillon et par jour », explique Inés del Campo, coordinatrice du projet BIOrescue au Centre national des énergies renouvelables (CENER).
Les partenaires du projet ont également développé deux procédés parallèles pour optimiser le prétraitement de la biomasse. Le premier, appelé prétraitement organosolv, permet d'obtenir le maximum de lignine, tandis que les sucres sont récupérés grâce à un procédé de prétraitement thermochimique. De plus, la société de biotechnologie METGEN a développé des solutions enzymatiques exclusives et personnalisées qui décomposent efficacement les longues chaînes de sucres et de polymères de lignine dans le compost de biomasse en fragments plus petits, ce qui les rend plus faciles à extraire par rapport à l'utilisation d'enzymes commerciales dans le même but. « Le compost de champignons usagé fait des merveilles. Nous développons des biopesticides hautement concentrés et rentables qui sont moins toxiques, mais tout aussi efficaces, que leurs homologues à base de combustibles fossiles disponibles dans le commerce. « De plus, l'Institut Max Planck pour les polymères a transformé la lignine en minuscules capsules biodégradables qui peuvent être utilisées pour la libération contrôlée et progressive de médicaments et même comme un nouveau vaccin potentiel à base de plantes ciblant des maladies spécifiques », ajoute del Campo.
Le projet BIOrescue vise à développer et à démontrer un concept de bioraffinerie nouveau et innovant basé sur l'utilisation en cascade de substrat de champignons usagés (SMS) complété par de la paille de blé (et d'autres matières premières lignocellulosiques sous-utilisées de manière saisonnière telles que les résidus de taille, les écorces d'agrumes et les déchets). Ce nouveau concept évitera l’élimination et permettra la production de bioproduits biodégradables et de composés bioactifs qui contribueront à remplacer les produits actuels à base de combustibles fossiles.
La recherche contribuera à élargir les opportunités commerciales pour les fermes de champignons, ainsi que les connaissances et les opportunités commerciales de tous les partenaires participants. Les principales innovations sont :
- Méthodes améliorées d'analyse rapide (NIR) dans les laboratoires de biomasse
- Division innovante des SMS en deux étapes
- Effets synergiques pour l'hydrolyse complète du glucane SMS
- Stratégie innovante d'immobilisation d'enzymes
- Développement d'enzymes glucanes hautement efficaces
- Nouveaux nano- et microtransporteurs à base de lignine
- Production de biopesticides à partir de sucres monomères dérivés de SMS et leur conditionnement dans des nanovecteurs
Le consortium impliqué est une représentation de certains membres du BIC, dont une grande entreprise (Monaghan Mushrooms) à la tête de la proposition et certaines PME (MetGen Oy et CLEA Technologies) et membres associés du BIC (Université de Naples et CENER). En outre, d’autres partenaires pertinents possédant une expertise reconnue dans leurs domaines respectifs contribuent aux objectifs. Il s’agit notamment d’organismes de recherche (Imperial College of London et Max Planck Institute of Polymers) et de PME innovantes (Celignis Limited, Zabala Innovation Consulting, Greenovate Europe et C-TECH Innovation Ltd). Les synergies entre la grande industrie et les PME dépassent le cadre de ce projet. Il existe un potentiel important de collaboration entre l’industrie agricole (Monaghan) et la biotechnologie (MetGen et CLEA) pour fournir des solutions innovantes pour une économie circulaire continue dans les grandes chaînes de valeur agricoles.
De l’analyse de la biomasse à la conversion, l’innovation est au cœur de chaque étape du processus de bioraffinage. En générant des bioproduits à faible émission de carbone pouvant être utilisés en agriculture, BIOrescue boucle la boucle vers une industrie agroalimentaire véritablement circulaire. Les partenaires du projet ont mené des analyses préliminaires pour évaluer les combinaisons potentielles de compost de champignons avec d’autres matières premières agricoles sous-utilisées. Ils ont constaté que la paille de blé, la paille d’avoine et la paille d’orge se combinaient le plus efficacement avec le compost de champignons utilisé.
Enfin, ils ont évalué la disponibilité de ces matières premières tout au long de l’année dans différentes régions, un élément crucial pour le développement des procédés de bioraffinage locaux. « Chez BIOrescue, nous cherchons à créer une économie circulaire dans l'industrie des champignons, mais nous avons également vu les nombreuses opportunités qu'elle offre », explique del Campo. « En ce sens, notre concept de bioraffinerie sera reproductible avec d’autres types de déchets agricoles et, par conséquent, pertinent pour d’autres industries qui génèrent de grandes quantités de déchets de biomasse. »
- FUNDACION CENER (CENTRO NACIONAL DE ENERGIAS RENOVABLES CENER)
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