Que sont les produits biochimiques? Types de produits biochimiques La science – Comment fabrique-t-on les produits biochimiques? Biotechnologie et produits biochimiques Produits biochimiques – Champs de recherche actuels Développement durable et produits biochimiques Bibliographie

Les produits biochimiques sont des produits chimiques fabriqués à partir de substances organiques appelées biomasses. Ils sont parfois appelés produits chimiques d'origine biologique, produits chimiques verts ou produits phytochimiques.

Que sont les produits biochimiques?

Les produits biochimiques sont des produits chimiques fabriqués à partir de substances organiques appelées biomasses. On définit la biomasse comme toute masse de matière vivante qu'on peut reconstituer naturellement et régulièrement; il s'agit, entre autres, des denrées agricoles et des résidus de plantes fourragères, des plantes aquatiques, des déchets animaux et d'autres déchets.

Les produits biochimiques sont parfois appelés produits chimiques d'origine biologique, produits chimiques verts ou produits phytochimiques.

À l'heure actuelle, le maïs est la principale matière utilisée pour la fabrication de produits biochimiques. Certains de ces produits comme le lactate d'éthyle, l'acide succinique et l'acide polylactique sont obtenus à partir de composants du maïs, tels que l'amidon; ils servent à la fabrication de divers produits, comme des plastiques, des solvants, des fibres textiles, des peintures et des additifs alimentaires.

Comparaison entre le pétrole et le maïs

Le pétrole est l'huile minérale dont les gisements se trouvent sous terre dans certaines parties du monde; il s'agit de la principale source d'énergie utilisée sur la planète. Il sert à fabriquer de l'essence, des produits chimiques, des plastiques et des médicaments. Le pétrole existant en quantité limitée et ne pouvant pas être reconstitué après l'épuisement de ses réserves, on le qualifie de non renouvelable. Les produits pétroliers sont également nocifs pour l'environnement; leur combustion entraîne de la pollution et leurs déchets s'accumulent dans les sites d'enfouissement.

Les produits biochimiques provenant de biomasses aident à résoudre bon nombre des problèmes causés par les produits pétrochimiques. Parmi leurs avantages pour l'environnement, on note une diminution de la pollution résultant de l'extraction et du traitement du pétrole brut ainsi qu'une meilleure gestion de leurs déchets puisqu'ils sont biodégradables. De plus, la biomasse se reconstituant naturellement, on dit des produits biochimiques qu'ils sont renouvelables.

Types de produits biochimiques

• Produits biochimiques de base -- Ils comprennent notamment des solvants, des additifs pour carburants, des lubrifiants, des surfactants, des adhésifs et des encres.
• Produits chimiques fins -- Il s'agit, entre autres, de nutraceutiques et de produits pharmaceutiques.
• Produits chimiques intermédiaires -- Cette catégorie comprend notamment des sucres, des acides organiques et d'autres monomères.

La science – Comment fabrique-t-on les produits biochimiques?

On fabrique les produits biochimiques en transformant les sucres des plantes. Actuellement, on utilise beaucoup le maïs comme matière première.

La fabrication des produits biochimiques se déroule en deux étapes :

• Dans la première, on moud une matière organique, comme le maïs, et on extrait le sucre de la matière brute. On fait ensuite fermenter ce sucre dans un environnement contrôlé, une fermentation qui ressemble beaucoup à celle de la bière et du vin. On fait appel, pour certains procédés de fermentation, à des organismes génétiquement modifiés qui transforment le sucre dérivé du maïs en un produit chimique spécifique.
  
  
• Pour la deuxième étape, on purifie le liquide fermenté, par des méthodes comme la distillation ou l'électrodialyse, pour obtenir le produit biochimique désiré. On fabrique alors, à partir de ces produits biochimiques, divers produits, comme des plastiques et des solvants.

Biotechnologie et produits biochimiques

La biotechnologie est essentielle à l'élaboration des produits biochimiques. Elle permet, au moyen de méthodes de fermentation, de transformer des céréales répandues et leurs rebuts, tels les grains et les tiges de maïs, pour en faire des produits comme des plastiques, des textiles et de l'éthanol. Grâce à la biotechnologie, on peut également créer des bactéries génétiquement modifiées qui sont capables de transformer les sucres des plantes en un ingrédient utilisé dans des fibres textiles, des matériaux d'emballage et des plastiques. On élabore aussi actuellement de nouvelles enzymes qui auront la capacité de dégrader les sucres des plantes.

La biotechnologie aide également les scientifiques à mieux comprendre la biologie des bactéries et des enzymes susceptibles de servir à la biotransformation, ce qui pourrait favoriser la mise en place de méthodes de production biochimiques moins coûteuses. À l'heure actuelle, produire des produits biochimiques coûte cher et n'est pas suffisamment rentable pour faire concurrence aux produits classiques.

Produits biochimiques – Champs de recherche actuels

La recherche sur les produits biochimiques poursuit sa croissance rapide. De nombreuses multinationales investissent temps et argent dans la production de produits chimiques rentables et écologiques. Ainsi, bon nombre d'entre elles font équipe avec des entreprises de biotechnologie pour mettre au point des produits dérivés de produits biochimiques. Cargill Dow produit actuellement de l'acide polylactique à partir de grains de maïs, mais prévoit utiliser des matières premières moins coûteuses, comme les tiges de maïs, la paille de blé, l'écorce de riz et la sciure de bois, afin de rendre les produits biochimiques plus concurrentiels.

Les recherches actuelles se concentrent aussi sur la création de micro-organismes génétiquement modifiés qui serviront à la fabrication de produits chimiques particuliers.

Développement durable et produits biochimiques

L'utilisation de produits biochimiques permettra peut-être d'éliminer la pollution causée par les produits à base de pétrole. Alors que ces derniers ne sont pas biodégradables et que leurs déchets s'accumulent dans les sites d'enfouissement, les produits biochimiques se dégradent complètement et ne contribuent donc pas aux problèmes d'accumulation des déchets. De même, les produits biochimiques provenant de biomasses, leur production et leur utilisation respectent les principes du développement durable.

Bibliographie

(En anglais seulement)

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