Dispositif Genetique  MISCANTHUS © Aline WAQUET

Le miscanthus, une plante qui carbure…

Mis à jour le 06/11/2015
Publié le 15/02/2013

Depuis 2006, l'Inra étudie les potentialités du miscanthus comme source de biomasse pour la chimie verte, grâce à une expérimentation à long terme implantée sur le site d'Estrées-Mons, près d’Amiens. Les travaux portent sur l'étude des caractères génétiques favorables à la production et à la transformation de la biomasse, ainsi que sur les conséquences environnementales de l'implantation de cette nouvelle culture venue d'Asie.

Carbone renouvelable versus carbone fossile

Face à la raréfaction des ressources fossiles et au défi climatique, la production de carbone renouvelable représente un fort enjeu. La biomasse constitue une source alternative d’énergie, mais aussi de molécules carbonées à travers sa transformation dans des bioraffineries. Bien raisonnée, son utilisation permet de réduire les émissions de gaz à effet de serre. De nombreux travaux de R&D sont en cours afin de mettre au point ces bioraffineries. Le projet Futurol consacré à la production de carburants de deuxième génération en est un exemple.

Nécessité de cultures dédiées

Répondre à ces besoins nouveaux nécessite de mieux utiliser la plante entière et non plus seulement les graines, comme par exemple la graine de colza qui est utilisée pour produire du biodiesel, ou encore les grains de blé ou de maïs, utilisés pour produire de l’éthanol. Il s’agit donc de valoriser aussi les parties végétatives de la plante, en particulier les parois des cellules végétales qui sont constituées de cellulose, hémicellulose et lignine. En conséquence, les sources de biomasse vont se diversifier : résidus de récolte comme la paille, ressources forestières ou résidus urbains. Mais les quantités disponibles ne seront probablement pas suffisantes : une part de la biomasse devra être produite par des plantes dédiées. Ces plantes pourront être annuelles comme le sorgho ou le maïs, pluriannuelles comme la luzerne ou pérennes comme le miscanthus ou le switchgrass.

Le miscanthus, un bon candidat

Plante pérenne de la famille des Poacées (autrefois appelée graminées), le miscanthus est un bon candidat pour la production de biomasse en raison de son fort potentiel de production avec de faibles niveaux d’intrants. Le miscanthus est déjà cultivé en France, mais actuellement, il est essentiellement utilisé comme combustible. Les recherches conduites à l’Inra visent à explorer son potentiel comme source de biomatériaux ou de biocarburant  de deuxième génération (éthanol). Dans ce dernier cas, outre une production abondante de biomasse, on recherche alors des critères de sélection plus spécifiques, comme de fortes teneurs en holocellulose (regroupant la cellulose et l’hémicellulose). 

Les travaux sur le miscanthus se sont développés à l’Inra depuis 2006, avec notamment la mise en place d’une expérimentation à long terme sur le site d’Estrées-Mons, près d’Amiens. Les travaux de génétique visent à identifier et étudier les caractères favorables à la valorisation de la biomasse. Ceci permettra de créer des variétés adaptées à l’Europe du Nord alliant productivité et qualités technologique et environnementale. En agronomie, il s’agit de mieux connaître le fonctionnement de la plante en relation avec les pratiques culturales (implantation, fertilisation azotée…) et de quantifier les impacts environnementaux de la culture de miscanthus aux échelles globale (bilan d’énergie et de gaz à effet de serre) et locale (qualité du sol, impact sur les aquifères…).

Contact(s)
Contact(s) scientifique(s) :

Département(s) associé(s) :
Environnement et agronomie, Biologie et amélioration des plantes
Centre(s) associé(s) :
Nord-Picardie-Champagne
Unité(s) associée(s) :
UR1158 AgroImpact Agroressources et Impacts environnementaux , UE0972 Unité expérimentale Grandes Cultures Innovation Environnement-Estrées-Mons

Futurol, pour la production d'éthanol de deuxième génération

Le projet Futurol vise à produire de l’éthanol de deuxième génération à l’échelle industrielle. L’Inra participe au projet aux côtés de dix partenaires : industriels, financiers et acteurs de la Recherche-Développement. L’Institut apporte une expertise de plusieurs années en matière de dégradation biologique de matières premières végétales variées, telles que plantes dédiées (miscanthus, switchgrass), bois, coproduits agricoles (pailles, pulpes de betterave) et déchets verts. Cette biomasse riche en cellulose, hémicellulose et lignine est dégradée par des enzymes issues de champignons, puis transformée en éthanol par des levures. L’Inra mène aussi des recherches sur les ressources candidates en termes de production et de maîtrise des impacts environnementaux, que ce soit à l’échelle de la parcelle ou du territoire.  Onze unités de recherche Inra sont impliquées dans le projet, qui comprend 65 actions de recherche, dont une trentaine de thèses. Le pilote de Futurol a été inauguré en 2011 sur le site de Pomacle-Bazancourt, près de Reims. La construction du prototype (échellex20) suivra en 2015, et la phase industrielle (échellex1000) est prévue à l’horizon 2020.

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