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La Commission européenne définit la bioéconomie comme "des solutions durables basées sur les ressources biologiques". La bioéconomie est un modèle économique basé sur l'utilisation de la biomasse et des applications biotechnologiques intersectorielles. La transformation de la biomasse en produits s'effectue dans des bioraffineries. L'économie biosourcée et la bioéconomie sont souvent utilisées comme des synonymes, bien que la bioéconomie soit le concept plus large qui s'applique à l'ensemble du système économique basé sur les ressources biologiques, tandis que l'économie biosourcée se concentre sur le remplacement des ressources fossiles par des ressources biologiques ou renouvelables. Le terme "bioéconomie" existe depuis plus de 50 ans, mais ce n'est que récemment qu'il a pris de l'ampleur.
Pour plus de clarté, la production d'anticorps monoclonaux, d'antibiotiques, de vitamines ainsi que de denrées alimentaires, d'aliments pour animaux et d'arômes et de parfums au moyen de bioprocédés peut être considérée comme "biosourcée", car elle utilise pour sa production des sucres et des nutriments provenant de plantes ou d'autres sources biologiques. Toutefois, dans le cadre de l'édition spéciale prévue de CHIMIA, le terme sera utilisé de manière plus restrictive : L'accent est mis sur les matières premières biosourcées primaires, telles que le bois et les produits agricoles, qui peuvent servir d'alternatives directes aux ressources fossiles.
Avant l'arrivée de l'automobile, l'alimentation des chevaux nécessitait presque autant de terres arables que l'alimentation des hommes. L'élimination du fumier de cheval était un sérieux problème dans des villes comme Paris ou Londres, même si seuls les plus riches possédaient des chevaux. Aujourd'hui, l'ampleur de la consommation de ressources est très différente : Le monde consomme chaque jour près de 100 millions de barils de pétrole. Au lieu du fumier qui s'accumule dans les rues des villes, ce sont désormais les émissions de CO₂ qui influencent le climat mondial et constituent le plus grand défi. En ce sens, l'économie fossile actuelle est de plus en plus considérée comme non durable. S'il existe de nombreuses possibilités de remplacer les ressources fossiles dans le secteur de l'énergie - notamment l'efficacité énergétique, les énergies renouvelables (biomasse, éolien, photovoltaïque), l'hydroélectricité, le nucléaire ou la géothermie -, la situation est plus complexe lorsqu'il s'agit de remplacer le carbone fossile comme base matérielle des produits chimiques et des matériaux.
Hormis le recyclage, il n'existe que deux alternatives de base : La biomasse et le CO₂ capté comme matières premières carbonées(Le CO₂ en tant que ressource : le forum de la SATW met en lumière les moyens de défossiliser l'industrie).
Le secteur primaire, qui comprend l'agriculture, la sylviculture et l'aquaculture, constitue l'épine dorsale d'une bioéconomie. Cependant, au cours des cinquante dernières années, la surface arable mondiale par habitant a diminué d'environ 20 %. En Suisse, l'Office fédéral de la statistique a enregistré entre 1985 et 2018 un recul de la surface agricole utile d'une superficie presque deux fois plus grande que le lac Léman. En outre, bien qu'environ 5 millions de mètres cubes de bois soient récoltés chaque année, la consommation de bois de la Suisse (11,2 millions de mètres cubes) est supérieure à la croissance annuelle du pays. Bien qu'il repousse plus de bois dans les forêts suisses qu'il n'en est récolté, le bilan massique global reste négatif, car la production nationale ne peut pas couvrir les besoins nationaux.
Les sources de biomasse présentant le plus grand potentiel durable en Suisse sont la biomasse ligneuse et les déjections animales, mais les chiffres montrent qu'il est extrêmement difficile de garantir un approvisionnement sûr en matières premières pour une bioéconomie à l'échelle mondiale et probablement impossible en Suisse (pour en savoir plus : la Suisse a-t-elle besoin d'une stratégie bioéconomique ?), à l'exception de certains matériaux spéciaux. Par conséquent, il n'est pas surprenant que la Suisse n'ait pas développé de stratégie nationale de bioéconomie, étant donné que les matières premières biosourcées nécessaires ne sont en grande partie pas disponibles.
Il semble plus réaliste d'adopter une approche "tactique" visant à saisir des opportunités concrètes pour lesquelles la Suisse peut soit contribuer à résoudre des défis mondiaux, soit utiliser ses ressources nationales pour développer des produits spécialisés de haute qualité. Dans ce contexte, il n'est pas surprenant que la proposition d'un système industriel sans combustibles fossiles dans la région de Bâle (pour en savoir plus : BSS Volkswirtschaftliche Beratung) soit basée sur un cycle régional CO₂, H₂, O₂ qui utilise le CO₂ comme matière première primaire au lieu de la biomasse. Bien qu'une part importante des déchets biosourcés soit actuellement utilisée pour la production de biogaz, l'upcycling des déchets agricoles et des sous-produits de l'industrie alimentaire prend de plus en plus d'importance et se révèle de plus en plus rentable économiquement.
Jusqu'à il y a environ deux siècles, l'économie suisse était largement autosuffisante et reposait principalement sur des matières premières biosourcées. Cela a commencé à changer avec l'apparition des ressources fossiles, qui ont peu à peu remplacé les matières premières renouvelables. Aujourd'hui, la seule consommation quotidienne de pétrole de la Suisse correspondrait à une rangée continue de barils de pétrole s'étendant de Sion à Montreux. Environ 15 % de ce pétrole fossile est utilisé comme matière première dans l'industrie chimique, tandis que la majeure partie est consommée à des fins énergétiques. Pourtant, jusqu'à récemment, un petit nombre d'entreprises continuaient à miser sur les matières premières biosourcées.
Cellulose Attisholz AG. Par exemple, jusqu'en 2008, la cellulose Attisholz à Luterbach (SO) transformait environ 15 % de la quantité totale de bois récolté en Suisse. L'usine a toutefois été fermée par son propriétaire de l'époque, l'entreprise norvégienne Borregaard, et le site a été repris par Biogen pour la construction d'une nouvelle usine de produits biopharmaceutiques.
HOVAG (Holzverzuckerungs AG), rebaptisée Emser Werke AG en 1960, a été fondée en 1936 pour produire de l'éthanol à partir du bois, par hydrolyse acide du bois en sucre, qui était ensuite utilisé dans un processus de fermentation de l'éthanol (procédé Scholler). Jusqu'en 1960, 35 000 tonnes de glucose ont été produites chaque année à Ems à partir du bois selon le procédé Scholler.
Clariant . L'entreprise chimique suisse Clariant exploitait une installation de démonstration à Straubing (Allemagne) et une installation industrielle à Craiova (Roumanie) pour l'éthanol cellulosique. L'entreprise a toutefois récemment mis fin à ces activités.
Les solvants, les composants chimiques ou les biocarburants issus du bois ne peuvent guère être produits de manière durable en Suisse et, surtout, ne sont pas économiquement viables. Si l'on considère une bioéconomie, l'accent est mis sur des molécules à haute valeur ajoutée, par exemple sous forme de parfums et d'arômes, qui sont produites en petites quantités. Voici quelques exemples d'entreprises "biobasées" actives dans de telles niches.
AVA Biochem AG a développé le 5-hydroxyméthylfurfural (5-HMF), un produit chimique biosourcé à plate-forme.
Bloom biorenewables SA développe des technologies permettant de transformer la lignine et l'hémicellulose du bois et des sous-produits agricoles tels que la paille en produits chimiques de haute qualité.
Seprify, anciennement connu sous le nom de Impossible Materials, développe un pigment blanc à base de cellulose comme alternative durable au dioxyde de titane.
Weidmann Fiber Technology produit de la cellulose microfibrillée (MFC) fabriquée à partir de bois, qui peut remplacer les plastiques dans les peintures, les cosmétiques et les emballages. L'entreprise se concentre sur l'utilisation des fibres de bois comme source de matières premières.
Tanovis développe une large gamme de produits - des liants et des revêtements avancés aux substances bioactives et aux nutraceutiques - en utilisant la lignine comme matière première durable.
La Suisse dispose d'un secteur chimique et pharmaceutique fort, soutenu par des décennies d'expertise dans les domaines de la biosynthèse, de la biocatalyse et du génie des procédés biotechnologiques - un avantage important pour le développement de modèles d'entreprise biosourcés viables. Toutefois, comme nous l'avons déjà mentionné, l'offre nationale de matières premières agricoles et forestières est très limitée. Cette limitation semble mettre en évidence deux principaux domaines d'opportunités :
Comme dans tout système, il existe des exceptions. Selon le magazine "Schweizer Bauer", Red Bull est devenu le premier acheteur de sucre suisse subventionné. Cela soulève la question de savoir si des alternatives plus appropriées et surtout à plus forte valeur ajoutée peuvent être trouvées pour cette ressource subventionnée.
Une édition spéciale de CHIMIA, provisoirement intitulée "Que pourrait signifier la bioéconomie pour la Suisse ?", est prévue pour septembre 2027. Ce numéro examinera les moteurs économiques, environnementaux et sociétaux qui façonnent la transition des systèmes basés sur les combustibles fossiles vers les systèmes basés sur la biomasse, ainsi que la manière dont la bioéconomie pourrait soutenir le développement rural, renforcer la résilience économique et encourager l'innovation en Suisse.
Parmi les questions centrales qui seront abordées figurent : Quels sont les avantages comparatifs et les propositions de valeur uniques de la Suisse dans le domaine de la bioéconomie ? Dans quels domaines le pays pourrait-il apporter des contributions particulièrement significatives, voire jouer un rôle de leader ? Qu'est-ce qui peut être produit de manière réaliste dans le pays et qu'est-ce qui ne peut pas l'être ? Quels sont les secteurs qui semblent les plus prometteurs et quelles sont les priorités stratégiques et les voies de développement à suivre ?
Si vous êtes intéressé(e) par une contribution au numéro 9 (2027) de CHIMIA, veuillez vous adresser à moi ou à mes collègues de l'équipe de rédaction : Michael Studer (HESB) Michael.studer1@bfh.ch et Roland Wohlgemuth (CSB) roland.wohlgemuth@sk-biotechnologie.ch.
Hans-Peter Meyer, SATW, responsable du Conseil scientifique de la SATW : hanspeter.meyer@satw.ch
| Role | Titel + Name |
|---|---|
| Texte par | Hans-Peter Meyer |
| Membres de l'équipe | Michael Studer, Roland Wohlgemuth |
