Une bioraffinerie est un complexe industriel avec un fort ancrage territorial, où de la biomasse - des céréales et de la biomasse lignocellulosique (paille, déchets de bois, etc) - est transformée en composants (biomolécules, intermédiaires de synthèse, fibres, amidons, sucres, etc.) entrant dans la fabrication de produits bio-sourcés pour la chimie verte, les bio-énergies ou l'agro-alimentaire (huiles, alimentation animale). Autrement dit, une bioraffinerie est un outil de traitement et de raffinage des produits issus de la nature, selon une définition de l'Ademe dans une étude publiée en octobre dernier (2).

Une mutation de l'outil industriel
"L'avenir pour nos économies est de recourir à un grand nombre de matières premières végétales pour produire un large éventail de produits et de composants chimiques", souligne Hugues de Cherisey, un consultant intervenant au colloque parisien qui a travaillé avec l'Ademe sur cette thématique. Les bioraffineries sont l'élément clé dans ce processus de bioéconomie, mais le concept est encore futuriste. Selon lui, les bioraffineries actuelles sont des sites industriels déjà matures (amidonneries, sucreries, huileries, fabricants de pâtes à papier) et des sites de production de biocarburants (de première génération).
Plusieurs approches sont possibles pour construire des bioraffineries. "Les entreprises peuvent réaliser des investissements dans des installations existantes, comme Roquette le fait actuellement sur son site de Lestrem (Pas-de-Calais, NDLR), où une unité de 25.000 tonnes de nouveaux plastiques végétaux démarre en septembre", explique Christophe Rupp-Dalhem, directeur des programmes chimie du végétal chez Roquette et président de l'association Chimie du végétal (ACDV).
"Il y a ensuite des projets chez les chimistes et les agro-industriels. Arkema mène, par exemple, un projet de fabrication d'acide acrylique à partie de glycérine, à Carling (Moselle, NDLR). Enfin, il existe en Europe des initiatives de reconversion de sites pétroliers en sites bio-sourcés. En Italie, Novamont et Eni sont en train de reconfigurer, pour un investissement de 500 millions d'euros, un site pétrochimique en Sardaigne qui sera dédié à la biomasse", continue Christophe Rupp-Dalhem.

En France, quelques exemples...
Les entreprises de l'industrie chimique, l'agro-industrie ou du pétrole partent les premières sur le concept de bioraffinerie et disposent d'un avantage compétitif important. Elles ont déjà des sites industriels, disposent d'une chaîne logistique rodée et contrôlent la ressource. La France compte au moins trois bioraffineries et héberge l'une des plus grandes d'Europe : la plateforme industrielle de Roquette à Lestrem (Pas-de-Calais).
Cette bioraffinerie tourne déjà à plein régime autour du maïs et du blé et reste la plus grande amidonnerie d'Europe. Si le site est presque aussi vieux que le groupe familial Roquette, créé en 1933, son étiquette de bioraffinerie est beaucoup plus récente !
Le complexe industriel d'ARD à Bazancourt-Pomacle près de Reims (Marne), pour la transformation de la betterave et du blé, est un autre exemple tout comme le site de Sofiprotéol-Novance à Compiègne (Oise), spécialisée dans la transformation des oléagineux (graines de colza) pour produire de l'huile végétale, des tourteaux, du biodiesel, des biolubrifiants, etc. Le site accueille le programme BioTfuel, visant une unité de démonstration de production de biodiesel de deuxième génération.

...et des entreprises
Quatre grandes filières végétales sont approvisionner les bioraffineries, qui se veulent des unités industrielles souples et flexibles : les huiles végétales (colza, tournesol), l'amidon (céréales, pommes de terre, etc.), le sucre (betteraves...) et les filières lignocellulosiques (bois, paille, déchets verts, etc). Grande puissance agricole, la France est très bien placée sur les trois premières et dispose d'une filière dans la pâte à papier. Pour valoriser la structuration de ces filières, le pays doit passer obligatoirement par des acteurs déjà bien installés.
Ce sont majoritairement des entreprises anciennes. Dans l'agro-industrie se trouvent Cargill, Roquette, Sofiprotéaol-Novance, Tereos. Citons également les groupes Champagne-Céréales et Soufflet. Dans la chimie, ce sont des acteurs comme Rhodia (Solvay), Arkema (ex-branche chimie de Total) ou encore Total. Citons aussi l'incontournable allemand BASF, par exemple.

Logique de partenariat nécessaire, voire vitale
Arrivent ensuite des start-up ou des sociétés très spécialisées, plutôt récentes, basées en Europe et aux Etats-Unis. Elles sont principalement actives dans les biotechnologies et apparaissent souvent comme pourvoyeuses de technologies : Amyris, Bio-Amber, Deinove (France), Metabolic Explorer (France), Biométhodes (France), Avantium, Verdezyne, Novozymes, etc.
Pour Hugues de Cherisey, "les projets qui réussissent dans la chimie du végétal sont ceux qui arrivent à réunir de nombreux partenaires complémentaires". En France par exemple, la start-up Metabolic Explorer, qui développe des recettes de bactéries pour produire des composants bio-sourcés, a accordé des licences exclusives à Roquette, qui se charge de la production. Idem du côté de Deinove : à l'origine d'un procédé de fermentation, la jeune pousse a trouvé un terrain d'entente avec le groupe Tereos et va transposer ses procédés de recherche directement dans les usines du sucrier près du Havre (Seine-Maritime).
Christrophe Rupp-Dalhem confirme : "Une PME a intérêt à travailler en réseau avec des industriels de taille plus importante. Il faut un effet d'entraînement avec un chef de file. La logique de partenariat est importante, puis à un moment donné il y a plusieurs dizaines de millions d'euros à investir pour développer une molécule ou une unité de dizaines de milliers de tonnes. Une PME doit valoriser sa technologie mais n'a pas forcément une profondeur de financement suffisante pour mener seule un projet industriel important".

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(1) Congrès européen organisé à la Maison de la Chimie (Paris 7e), et co-organisé par l'Association la chimie du végétal (ACDV), les pôles de compétitivité Axelera et IAR, l'Association européenne des produits renouvelables, l'Union des industries chimiques, les agences britannique NFFCC et allemande FNR
(2) Panorama et potentiel de développement des bioraffineries - Étude Ademe, octobre 2011 (PDF)