Des microbes au lieu du pétrole : comment la biotechnologie peut défossiliser l'industrie chimique

Les secteurs industriels tels que la chimie organique sont structurellement dépendants du carbone et sont donc aujourd'hui encore en grande partie fossiles. Les procédés biotechnologiques pourraient offrir une issue décisive à ce problème. Ils permettent d'utiliser directement le CO₂ capté comme matière première et ouvrent ainsi la voie à la chimie en circuit fermé. Lors du troisième forum de la SATW sur la défossilisation, une trentaine d'experts ont discuté de l'état d'avancement de ces technologies et de ce qui est encore nécessaire pour qu'elles deviennent réalité.

Viola Becattini de l'EPF de Zurich a fait un exposé sur le rôle du stockage du CO₂ dans les stratégies "net zero".

Traduit à l'aide d'un plugin de traduction automatique.

Les points les plus importants en un coup d'œil

  • Le carbone reste irremplaçable, car certains pans de l'industrie chimique en ont besoin comme matière première. Les matières premières fossiles doivent être remplacées par la biomasse, le recyclage ou le CO₂ capté.
  • La biotechnologie est prometteuse : les microalgues photosynthétiques et les bactéries chimiolithotrophes peuvent fixer le CO₂ et le transformer en produits chimiques utiles - et ce sans hydrogène vert, qui se fait rare en Suisse.
  • Ces technologies sont encore en cours de développement. Les deux approches nécessitent des adaptations dans les chaînes d'approvisionnement et les processus chimiques, ainsi que la révision des normes et réglementations existantes.
  • L'économie circulaire est le plus grand bénéfice. Les participants considèrent la contribution à l'économie circulaire comme un avantage central du CCU biotechnologique.
  • Les coûts et la complexité restent toutefois des obstacles, car la compétitivité économique par rapport aux alternatives établies n'est pas encore assurée.
  • La sensibilisation, les conditions-cadres et la mise en réseau sont les trois principaux champs d'action pour la politique, l'industrie et la recherche.

Les secteurs industriels tels que la chimie organique, qui ont impérativement besoin de carbone comme matière première, ont besoin de sources alternatives pour remplacer les matières premières fossiles comme le pétrole. Les principales solutions sont le recyclage et l'utilisation de la biomasse renouvelable ou duCO2 capté. La SATW met en lumière ce thème dans une série de forums et de publications.

Défossilisation : développements et points aveugles

Le premier forum de l'année 2024, intitulé "Défossilisation de l'industrie chimique suisse - façonner l'avenir", était consacré à la question de savoir si l'industrie chimique organique constituait éventuellement un point aveugle dans les discussions actuelles sur la défossilisation. Alors que la production de polymères compense actuellement la baisse de la demande en ressources fossiles, la sécurité à long terme de l'approvisionnement en matières premières reste un sujet critique pour l'industrie chimique. Toutefois, la transition vers l'abandon des matières premières fossiles devrait se faire progressivement.

La même année, le Conseil fédéral a signé une déclaration d'intention avec la Norvège pour collaborer à la mise en œuvre du captage et du stockage du CO₂ (également appelé Carbon Capture and Storage, CCS). Ce développement a soulevé des questions sur l'utilisation possible du CO₂ en Suisse, plutôt que de le stocker à l'étranger, et a conduit à un deuxième forum en 2025 intitulé "Le CO₂, une matière première pour la Suisse". Une conclusion importante a été que le captage et l'utilisation du CO₂ (également appelé Carbon Capture and Utilization, CCU) reste un défi, principalement en raison de ses besoins énergétiques élevés. Les discussions ont toutefois montré que la biotechnologie pourrait effectivement constituer l'une des voies technologiques les plus prometteuses pour le CCU.

Des perspectives interdisciplinaires permettent une discussion différenciée

Le troisième forum sur la défossilisation, qui s'est tenu le 24 mars 2026, avait pour objectif de discuter plus en détail du potentiel prometteur de la biotechnologie industrielle pour le captage et l'utilisation du carbone. Intitulé "La biotechnologie en tant qu'instrument de capture et d'utilisation du carbone (CCU)", l'événement a réuni une trentaine d'experts issus de domaines aussi divers que l'industrie chimique, la recherche fondamentale et appliquée, la finance et les offices fédéraux. Hans-Peter Meyer, membre du comité directeur de la SATW et responsable de la plate-forme thématique Biotechnologie, a introduit le sujet. Cinq exposés introductifs représentent différentes perspectives et approches de solutions :

  • Viola Becattini (ETH Zurich) : "The role ofCO2 storage in net-zero strategies"
  • Martin Jiskra (OFEV) : "CO2 capture and storage"
  • Manfred Zinn (HES-SO) : "Biodegradable polymers - options of CCU"
  • Susanne Heldmaier (Mibelle Group) : "CCU derived packaging" (emballage dérivé du CCU)
  • Jean-Louis Roux dit Buisson (NeoCarbons) : "Photobioréacteur pour CCU"

Pour conclure, les participants ont discuté des opportunités possibles, des défis et des pistes d'action.

Biotechnologie - gamechanger potentiel et obstacles actuels

L'utilisation de matières premières fossiles ainsi que de CO₂ comme matière première dans l'industrie chimique est importante non seulement pour atteindre les objectifs climatiques, mais aussi pour la sécurité d'approvisionnement et la réduction des risques dans les chaînes d'approvisionnement. Elle constitue en outre une étape importante vers une industrie chimique circulaire et durable. Des études de cas ont mis en évidence l'intérêt d'utiliser le CO₂ capté en combinaison avec des processus biotechnologiques.

Comme la Suisse ne dispose pas d'un excédent d'énergie verte pour produire de l'hydrogène vert, les microalgues photosynthétiques et les bactéries chimiolithotrophes sont actuellement le choix privilégié pour capturer le carbone et le transformer en produits chimiques utiles. Ces deux approches sont en cours de développement et nécessitent des adaptations dans les chaînes d'approvisionnement et les processus chimiques. Il est donc important de vérifier que les réglementations et les normes correspondent à l'état de l'art. Le potentiel de ces approches biotechnologiques a toutefois déjà été confirmé.

Les personnes présentes ont identifié la possibilité de contribuer à une évolution vers une économie circulaire comme le plus grand avantage pouvant résulter de la défossilisation et de l'application de procédés biotechnologiques de capture et d'utilisation du carbone. Les autres opportunités importantes sont que ces solutions peuvent être mises en œuvre de manière décentralisée, qu'elles contribuent de manière pertinente à laréduction du CO2 et à l'efficacité des ressources et qu'elles permettent le développement de nouveaux produits innovants. En revanche, les coûts et la compétitivité économique par rapport aux alternatives établies ainsi que la complexité des nouveaux processus biotechnologiques ont été cités comme des défis importants.

Il est notamment nécessaire d'agir pour renforcer la prise de conscience et la compréhension de l'importance de la défossilisation dans l'industrie suisse à l'aide de bases d'information appropriées. Cela concerne en premier lieu la politique et les entreprises concernées, mais aussi le grand public. De bonnes conditions-cadres, des possibilités de financement et de promotion sont décisives pour le développement et l'innovation dans l'utilisation biotechnologiquedu CO2. Enfin, il convient d'entretenir et de développer le réseau et les échanges entre les acteurs concernés.

Contributors

Role Titel + Name
Text von Rita Hofmann-Sievert