{"id":117994,"date":"2013-05-15T13:14:52","date_gmt":"2013-05-15T16:14:52","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=117994"},"modified":"2013-05-15T18:14:36","modified_gmt":"2013-05-15T21:14:36","slug":"vinasse-alternative","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/vinasse-alternative\/","title":{"rendered":"Vinasse alternative"},"content":{"rendered":"

Publi\u00e9 en Ao\u00fbt 2011<\/em><\/p>\n

\"\"L\u00c9O RAMOS<\/span>R\u00e9unir des microalgues et de la vinasse pour produire du biodiesel est le d\u00e9fi relev\u00e9 par l\u2019entreprise pauliste Algae Biotecnologia. La nouveaut\u00e9 r\u00e9side dans l\u2019utilisation de vinasse car la production de biodiesel \u00e0 partir d\u2019algues a d\u00e9j\u00e0 \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9e par certaines entreprises \u00e9tasuniennes. Le r\u00e9sidu de la production d\u2019\u00e9thanol se caract\u00e9rise non seulement par la mauvaise odeur qu\u2019il d\u00e9gag\u00e9 mais \u00e9galement pour le fait d\u2019\u00eatre riche en sels min\u00e9raux, principalement du potassium, et de poss\u00e9der des teneurs \u00e9lev\u00e9es en mati\u00e8res organiques d\u2019une grande acidit\u00e9. Dans les ann\u00e9es 70, la vinasse est devenue la b\u00eate noire du Pro\u00e1lcool, programme gouvernemental visant \u00e0 utiliser l\u2019\u00e9thanol comme carburant. Ce r\u00e9sidu, jet\u00e9 comme des eaux us\u00e9es dans les fleuves et les lacs, a tu\u00e9 des poissons, pollu\u00e9 l\u2019eau et atteint la nappe phr\u00e9atique de certaines localit\u00e9s. Des normes et une l\u00e9gislation sp\u00e9cifique f\u00e9d\u00e9rale et des \u00e9tats ont \u00e9t\u00e9 \u00e9labor\u00e9es \u00e0 partir de 1978, par la Compagnie de Technologie d\u2019 Assainissement Environnemental (Cetesb) de l\u2019\u00c9tat de S\u00e3o Paulo, et ont contraint les producteurs \u00e0 traiter les r\u00e9sidus d\u2019une mani\u00e8re \u00e9cologiquement correcte et commercialement int\u00e9ressante. La solution a \u00e9t\u00e9 de les utiliser comme engrais dans leur propre plantation de canne \u00e0 sucre. Depuis lors, la vinasse est r\u00e9pandue par des tuyaux d\u2019irrigation dans un processus appel\u00e9 ferti-irrigation ou transport\u00e9e en camion pour une application directe dans les champs. Ces habitudes sont d\u00e9j\u00e0 fortement implant\u00e9es dans l\u2019industrie du sucre et de l\u2019\u00e9thanol mais le volume de r\u00e9sidus augmente de mani\u00e8re effarante car environ 10 litres de vinasse sont produites pour chaque litre d\u2019\u00e9thanol.<\/p>\n

250 milliards de litres de vinasse ont \u00e9t\u00e9 produits en 2010 apr\u00e8s distillation du vin obtenu dans le processus de fermentation du sirop de canne. Ce volume impose des alternatives et d\u2019autres types d\u2019usage outre la fertilisation. \u00c0 l\u2019inverse des usages visant \u00e0 une production d\u2019\u00e9thanol plus rentable dans certaines grandes propri\u00e9t\u00e9s qui ont de gros frais de transport de vinasse, un nouveau processus est apparu visant \u00e0 r\u00e9duire la quantit\u00e9 de r\u00e9sidu en augmentant la teneur alcoolique dans la phase de fermentation et mis au point par l\u2019entreprise Fermentec, de Piracicaba, dans l\u2019int\u00e9rieur pauliste. \u00abGr\u00e2ce \u00e0 cette augmentation, il est possible de r\u00e9duire de moiti\u00e9 la production de vinasse\u00bb, d\u00e9clare l\u2019ing\u00e9nieur agronome Henrique Amorim, associ\u00e9 de l\u2019entreprise Fermentec et professeur retrait\u00e9 de l\u2019Ecole Sup\u00e9rieure d\u2019Agriculture Luiz de Queiroz (Esalq) de l\u2019Universit\u00e9 de S\u00e3o Paulo (USP).<\/p>\n

Malgr\u00e9 la diminution du volume de vinasse, plus de160 milliards de litres par an seront encore exc\u00e9dentaires. Cette mati\u00e8re premi\u00e8re pourra \u00eatre utilis\u00e9e pour la production d\u2019huile de microalgues destin\u00e9e \u00e0 la fabrication du biodiesel. Ce proc\u00e9d\u00e9 a d\u00e9j\u00e0 montr\u00e9 son efficacit\u00e9 dans les laboratoires d\u2019Algae. \u00ab Nous avons d\u00e9j\u00e0 obtenu de bons r\u00e9sultats et l\u2019enjeu actuel est de r\u00e9aliser une planification de la production d\u2019huiles dans des usines pilotes jusqu\u2019en 2012 et ensuite de r\u00e9aliser des tests dans une usine entre 2013 et 2014 \u00bb, dit Sergio Goldemberg, directeur technique de l\u2019entreprise. L\u2019huile est extraite de la biomasse qui se forme gr\u00e2ce \u00e0 la multiplication des microalgues cultiv\u00e9es dans la vinasse. Les microalgues consomment les nutriments du liquide et se d\u00e9veloppent. Certaines esp\u00e8ces doublent leur population en un seul jour.<\/p>\n

Pour extraire l\u2019huile, il faut utiliser un syst\u00e8me de centrifugation qui s\u00e9pare les lipides (graisses) de la biomasse. Le mat\u00e9riel passe ensuite par un s\u00e9choir et l\u2019huile est extraite \u00e0 travers des proc\u00e9d\u00e9s m\u00e9caniques ou chimiques. La teneur en lipides de la biomasse de microalgues atteint 30% contre 18% pour le soja ou encore 40% pour le Jatropha. Les microalgues poss\u00e8dent un autre grand avantage. La productivit\u00e9 peut s\u2019\u00e9lever \u00e0 40 mille kilos d\u2019huile par hectare (kg\/ha), alors que le soja atteint 3 mille kg\/ha et le Jatropha, 3,5 mille kg\/ha. L\u2019autre avantage des microalgues est que le CO2 \u00e9mis par les usines durant la fermentation et qui est absorb\u00e9 par la propre plantation de canne, peut \u00eatre utilis\u00e9 pour la production de biomasse car ces microorganismes ont besoin de CO2 pour se multiplier. La prot\u00e9ine r\u00e9siduelle de ce processus peut \u00eatre utilis\u00e9e dans des rations pour la pisciculture, ce qui repr\u00e9sente un gain suppl\u00e9mentaire pour les producteurs. Pour produire du biodiesel, tout type d\u2019algue, y compris celui des microalgues, passe par un processus de transest\u00e9rification qui est une r\u00e9action chimique entre un type d\u2019alcool (m\u00e9thanol ou \u00e9thanol) et un lipide et qui produit du biodiesel.<\/p>\n

Le bon choix<\/strong>
\nSergio Goldemberg explique que les chercheurs sont maintenant engag\u00e9s dans un projet visant \u00e0 d\u00e9velopper des \u00e9tudes et \u00e0 trouver des solutions pour une meilleure efficacit\u00e9 de tout le syst\u00e8me. La recherche commence par le choix des microalgues ou cyanobact\u00e9ries qui ressemblent \u00e0 des algues. \u00ab Nous menons des recherches sur diff\u00e9rentes esp\u00e8ces, principalement celles qui vivent en eau douce \u00bb, d\u00e9clare Sergio Goldemberg. \u00ab Nous r\u00e9alisons ensuite une s\u00e9lection pour savoir quelles sont celles qui s\u2019adapteront le mieux \u00e0 la vinasse et qui produiront une biomasse microbienne avec un contenu \u00e9lev\u00e9 en lipides \u00bb, d\u00e9clare le professeur Reinaldo Bastos, du Centre des Sciences Agraires de le ville d\u2019Araras, de l\u2019Universit\u00e9 F\u00e9d\u00e9rale de S\u00e3o Carlos (UFSCar), partenaire dans les recherches de l\u2019Algae, avec un groupe dirig\u00e9 par le professeur Eduardo Jacob-Lopes, de l\u2019Universit\u00e9 F\u00e9d\u00e9rale de Santa Maria, dans l\u2019\u00c9tat du Rio Grande do Sul. \u00abNous avons d\u00e9j\u00e0 s\u00e9lectionn\u00e9 environ 20 esp\u00e8ces, la plupart pr\u00e9lev\u00e9es dans l\u2019environnement et elles sont en train d\u2019\u00eatre test\u00e9es dans des cultures avec de la vinasse\u00bb, d\u00e9clare Reinaldo Bastos.<\/p>\n

La vinasse fonctionne comme un milieu de culture pour la croissance et la multiplication des microalgues. Dans des exp\u00e9riences men\u00e9es dans d\u2019autres pays, principalement aux \u00c9tats-Unis, les entreprises qui cultivent les algues doivent rajouter des sels min\u00e9raux et des nutriments \u00e0 l\u2019eau dans le processus productif. \u00ab Nous avons un avantage par rapport \u00e0 eux car nous avons un r\u00e9sidu r\u00e9ellement \u00e9conomique pour la production \u00bb, affirme Reinaldo Goldemberg. Il y a diff\u00e9rentes entreprises aux \u00c9tats-Unis qui utilisent des algues pour produire des biocarburants, y compris du biok\u00e9ros\u00e8ne pour l\u2019aviation, bien que cela ne soit pas encore produit \u00e0 une \u00e9chelle commerciale. Il y a l\u2019entreprise Solazyme, financ\u00e9e par le g\u00e9ant Chevron dans le domaine du p\u00e9trole et de l\u2019\u00e9nergie, Algenol, partenaire de l\u2019entreprise Dow et Sapphire, financ\u00e9e par Cascade, entreprise de Bill Gates ainsi que la Fondation Rockefeller. Les trois entreprises re\u00e7oivent \u00e9galement un financement du D\u00e9partement de l\u2019\u00c9nergie \u00e9tasunien. Les premi\u00e8res \u00e9tudes sur l\u2019utilisation des algues dans la production de biocarburants ont commenc\u00e9 en 1980 au National Renewable Energy Laboratory (NREL), \u00e9tasunien. \u00ab Mais \u00e0 l\u2019\u00e9poque, les probl\u00e8mes \u00e9nerg\u00e9tiques et les exc\u00e8s de CO2 n\u2019\u00e9taient pas consid\u00e9r\u00e9s comme importants \u00bb, affirme Reinaldo Goldemberg, ing\u00e9nieur agronome qui a d\u00e9j\u00e0 travaill\u00e9 avec de la vinasse dans des usines d\u2019\u00e9thanol avant de monter l\u2019Algae. La vague de projets, principalement \u00e9tasuniens avec un soutien gouvernemental, a d\u00e9but\u00e9 dans les ann\u00e9es 2000.<\/p>\n

\u00ab Nous aurions pu r\u00e9pliquer ce qui se fait \u00e0 l\u2019\u00e9tranger, bien qu\u2019il n\u2019y ait pas encore de produits destin\u00e9s \u00e0 la vente, mais nous avons d\u00e9cid\u00e9 de d\u00e9velopper nos propres id\u00e9es et de suivre une nouvelle voie avec la vinasse \u00bb, d\u00e9clare Reinaldo Goldemberg, fils de Jos\u00e9 Goldemberg professeur de l\u2019Universit\u00e9 de S\u00e3o Paulo (USP), ancien ministre de l\u2019\u00e9ducation et ancien Secr\u00e9taire d\u2019\u00c9tat \u00e0 l\u2019Environnement de l\u2019\u00c9tat de S\u00e3o Paulo. L\u2019Algae re\u00e7oit un financement pour la recherche de l\u2019ordre de 2,5 millions de r\u00e9aux du bailleur de fonds d\u2019\u00c9tude et de Projets (Finep), au sein d\u2019un projet du Programme Subvention \u00c9conomique. Elle re\u00e7oit \u00e9galement un second financement de la Banque Nationale de D\u00e9veloppement \u00c9conomique et Social (BNDES), du Fonds de Technologie (Funtec), en partenariat avec l\u2019UFSCar, pour un montant de 3,2 millions de r\u00e9aux vers\u00e9 sur trois ans, qui a \u00e9galement re\u00e7u 400 mille r\u00e9aux de l\u2019entreprise. Algae a \u00e9t\u00e9 cr\u00e9\u00e9e en 2007 et depuis 2009 est une joint-venture du groupe Ecogeo, conglom\u00e9rat d\u2019entreprises travaillant dans le domaine du conseil et de l\u2019ing\u00e9nierie environnementale et dont le chiffre d\u2019affaires s\u2019est \u00e9lev\u00e9 \u00e0 50 millions de r\u00e9aux en 2010.<\/p>\n

Levure alcoolique<\/strong>
\nLa production de biodiesel \u00e0 partir de la vinasse peut \u00e9galement \u00e9viter de nombreux frais pour le producteur d\u2019\u00e9thanol qui a besoin de pomper ou de transporter sur de longues distances ce r\u00e9sidu transform\u00e9 en engrais, outre le fait d\u2019obtenir de nouveaux gains avec le produit final. La proposition de l\u2019entreprise Fermentec de r\u00e9duire la production de vinasse de moiti\u00e9 peut \u00eatre une source d\u2019\u00e9conomie pour les usiniers. \u00abLa transporter jusqu\u2019\u00e0 35 kilom\u00e8tres de distance du local de production de la vinasse couvre les co\u00fbts de l\u2019engrais, principalement du chlorate de potassium, qui est en grande partie import\u00e9. \u00ab Au-del\u00e0 de cette distance, il y a des pertes financi\u00e8res \u00bb, d\u00e9clare Amorim, de Fermentec. L\u2019objectif de l\u2019entreprise est d\u2019augmenter \u00e0 16% la teneur alcoolique en fin de fermentation, qui est en moyenne de 8%, phase dans laquelle les levures de l\u2019esp\u00e8ce Saccharomyces cerevisiae se chargent de transformer le sucre en alcool. Ce dernier est ensuite s\u00e9par\u00e9 de la vinasse dans la phase de distillation.<\/p>\n

L\u2019entreprise, dont le chiffre d\u2019affaires s\u2019\u00e9l\u00e8ve \u00e0 10 millions de r\u00e9aux par an, s\u00e9lectionne des lign\u00e9es de Saccharomyces depuis 1990 et fournit environ 80% des levures utilis\u00e9es dans les usines du pays. Depuis six ans elle d\u00e9veloppe des \u00e9tudes li\u00e9es \u00e0 la temp\u00e9rature dans le processus de fermentation et principalement dans la s\u00e9lection de ces microorganismes. \u00c0 cet effet, elle a r\u00e9uni des chercheurs comme les professeurs Luiz Carlos Basso et M\u00e1rcio de Castro Silva Filho de l\u2019Esalq, de Pio Colepicolo de l\u2019Institut de Chimie de l\u2019USP et de Boris Stambuck, de l\u2019Universit\u00e9 F\u00e9d\u00e9rale de l\u2019\u00c9tat de Santa Catarina. Une \u00e9tude a \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9e, sous la coordination de Silva Filho et le financement du Conseil National de D\u00e9veloppement Scientifique et Technologique (CNPq), pour comprendre comment les levures s\u2019adaptent \u00e0 la teneur alcoolique \u00e9lev\u00e9e de la fermentation. Apr\u00e8s l\u2019analyse des 6 mille g\u00e8nes de ces levures, il a \u00e9t\u00e9 possible de d\u00e9tecter ceux li\u00e9s \u00e0 la capacit\u00e9 de l\u2019organisme de se maintenir viable dans une teneur alcoolique \u00e9lev\u00e9e. \u00ab Nous avons d\u00e9j\u00e0 identifi\u00e9 une s\u00e9rie de g\u00e8nes et \u00e0 long terme nous pourrons introduire ou moduler l\u2019expression de ces g\u00e8nes dans des lign\u00e9es de levure \u00bb, d\u00e9clare Silva Filho. Pour s\u00e9lectionner de nouvelles levures qui agissent \u00e0 une teneur alcoolique \u00e9lev\u00e9e, Fermentec a, en 2009, sollicit\u00e9 un projet du Programme de Recherche d\u2019Innovation en Petites Entreprises (Pipe) de la FAPESP. \u00ab Nous voulons trouver de meilleures levures que les actuelles et qui puissent agir dans 18% de teneur alcoolique pour l\u2019utilisation du nouveau processus de fermentation \u00bb, affirme Amorim.<\/p>\n

Une \u00e9tude a \u00e9t\u00e9 men\u00e9e avec succ\u00e8s dans l\u2019usine da Pedra, dans la commune pauliste de Serrana. Avec une fermentation r\u00e9alis\u00e9e \u00e0 16%, il a \u00e9t\u00e9 possible d\u2019\u00e9valuer l\u2019\u00e9conomie qui serait r\u00e9alis\u00e9e avec de la vinasse et qui se chiffrerait \u00e0 7 millions de r\u00e9aux par r\u00e9colte. \u00ab Nous sommes d\u00e9j\u00e0 pr\u00eats \u00e0 commercialiser le proc\u00e9d\u00e9 \u00bb, affirme Amorim.<\/p>\n

LE PROJET<\/strong>
\nS\u00e9lection de levures tol\u00e9rantes dans des processus de fermentation avec une teneur alcoolique \u00e9lev\u00e9e visant \u00e0 la r\u00e9duction de la vinasse et \u00e0 l\u2019\u00e9conomie d\u2019\u00e9nergie\u2013 n\u00ba 09\/52427-2
\nMODALIT\u00c9<\/strong>
\nRecherche d\u2019Innovation en Petites Entreprises (Pipe)
\nCOORDONNATEUR
\nHenrique Amorim \u2013 Fermentec
\nINVESTISSEMENT<\/strong>
\n202.923,42 r\u00e9aux et 135.310,28 US$ (FAPESP)<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Vinasse alternative","protected":false},"author":10,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[1194],"tags":[],"coauthors":[97],"class_list":["post-117994","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-technologie"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/117994","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/10"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=117994"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/117994\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=117994"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=117994"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=117994"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=117994"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}