Une scientifique argentine gagne 3 000 euros en fabriquant de la cellulose bactérienne à partir de marcs de café et de drêches de bière, un matériau qui pourrait remplacer le plastique, et le plus difficile commence maintenant

La cellulose bactérienne peut croître alimentée par des marcS de café, de la yerba mate et des drêches de bière. Ce que montrent les premiers essais réalisés par une équipe du CONICET, le conseil national de recherche d’Argentine, et de l’Université nationale de Mar del Plata. Pour ce travail, l’investigatrice Melina Nisenbaum vient de recevoir un prix franco-argentin d’innovation doté de 3 000 euros.

¿Et qu’est-ce qu’on cherche à faire avec tout cela ? Convertir ce que l’industrie alimentaire jette en une alternative aux plastiques flexibles. Cela pourrait servir pour le textile ou les emballages, bien que pour l’instant cela ne fonctionne qu’à petite échelle.

Des porte-monnaie à Mar del Plata

Tout a commencé par un problème très concret dans une entreprise locale. +USO, une jeune pousse de Mar del Plata, fabrique des biomatériaux textiles à partir de la cellulose résiduelle produite lors de l’élaboration de la kombucha. Cette matière première leur parvient d’une autre entreprise de la région, Bravía Kombucha.

Avec ce matériau, ils confectionnent des plaques qu’ils vendent sous le nom de Revium. Selon l’entreprise elle-même, elles peuvent être découpées, cousues et gravées dans un atelier ordinaire. De là ont émergé, par exemple, des porte-monnaie colorés avec un air de cuir, proches des cuirs véganes issus des algues sargasses.

Mais dépendre de ce qui reste dans une usine de boissons a ses limites. Il fallait une production plus maîtrisée et sans dépendance à ces excédents. « Cette nécessité nous a permis d’identifier un problème technologique concret », raconte Nisenbaum.

Des bactéries qui fabriquent des membranes

Les feuilles d’un carnet sont faites de cellulose végétale. Celle produite par certaines bactéries a la même composition chimique de base, mais une structure différente. Ses fibres sont nanométriques, elle est très pure et retient beaucoup d’eau.

Au laboratoire, on utilise des cultures mixtes de bactéries et de levures, similaires à celles de la kombucha. Sous certaines conditions, se forme une membrane à la surface du liquide. Puis, différents traitements modifient ses propriétés, et de là peuvent émerger des revêtements ou des biotextiles.

L’originalité se situe dans le menu de ces microorganismes. La chercheuse veut «Utiliser les déchets industriels comme source de nutriments». En pratique, cela suppose de remplacer une partie de leur nourriture habituelle par des résidus qui valent aujourd’hui peu.

Café, yerba mate et restes de gin

Quatre résidus de la région ont passé la première épreuve. Ce sont les marcS de café, la yerba mate, le bagazo de gin et le bagazo de bière. Tous ont pu soutenir la production de cellulose, tout comme d’autres bactéries fabriquent des bioplastiques à partir de déchets.

Les chercheurs ont aussi mesuré comment la température et l’oxygène disponible influent sur les cultures. Ce n’est pas un détail mineur. Une grande partie du rendement dépend de ces variables.

Dans l’étape suivante, l’attention portera sur la bière. Le bagazo correspond à ce qui reste du céréale après la fabrication, et c’est avec lui qu’ils souhaitent préparer de nouveaux milieux de culture. Les marcS, quant à eux, ont déjà d’autres usages envisagés dans l’étude, comme l’huile ou les prébiotiques.

Le saut vers des volumes plus importants

La taille apporte son lot de difficultés, et Nisenbaum ne le cache pas. Il faut «faire en sorte qu’un procédé qui fonctionne à petite échelle en laboratoire puisse être reproduit dans des systèmes de volume plus important». C’est pourquoi ils vont étudier comment le processus évolue à mesure que la culture grandit.

Produire beaucoup de cellulose n’est pas utile si elle ne résiste pas à l’usage quotidien. +USO servira de validateur de la technologie et constitue un potentiel adopteur. Leurs essais examineront les propriétés physiques et chimiques du matériau, ainsi que son comportement dans des biotextiles réels.

À long terme, le groupe vise une plateforme qui puisse passer à l’industrie. En substance, ce qu’ils recherchent est de réduire l’usage du plastique. Et, ce faisant, de mettre en place dans la région une chaîne de biofabrication fondée sur l’économie circulaire.

Un séjour prévu en France

La Distinction franco-argentine en innovation est arrivée à sa dixième édition. Elle est organisée par le CONICET et l’Institut français d’Argentine, de l’Ambassade de France, avec le soutien de TotalEnergies Argentina. En plus des 3 000 euros, la catégorie junior comprend une aide pour un séjour de recherche en France.

Pour l’instant, aucune destination n’est arrêtée, car des liens avec des institutions spécialisées en bioprocédés sont en cours d’évaluation. Nisenbaum est surtout intéressée de voir comment le passage à l’échelle y a été résolu. Et elle rappelle que le prix récompense «une ligne de travail construite avec des chercheurs, des étudiants et des collaborateurs».

Il manque des chiffres de rendement et de coût

Éviter d’anticiper les choses est prudent, car des questions restent sans réponse. Le CONICET ne détaille pas combien de cellulose on obtient avec chaque déchet. Il n’indique pas non plus combien coûterait la production ni quand elle pourrait arriver à l’industrie.

Il manque aussi à comparer son impact environnemental avec celui des plastiques qu’il vise à remplacer. Aujourd’hui, il n’y a que quelques essais préliminaires prometteurs et un prix. Ce n’est pas négligeable, mais le chemin jusqu’au magasin reste long.

La note avec tous les détails du projet a été publiée sur le site du CONICET.

Foto: CONICET