Pour cela, les chercheurs du consortium (Irstea, Inra, CNRS-LGC, Suez) ont exploité l'électrosynthèse microbienne, découverte en 2010 dans un laboratoire américain. Le dispositif nécessite deux électrodes. « A l'anode se produit l'oxydation des déchets organiques, produisant des électrons qui sont utilisés à la cathode pour réduire le dioxyde de carbone et fabriquer des molécules organiques », résume Théodore Bouchez, chercheur en biotechnologie environnementale et coordinateur du projet. Les deux compartiments sont séparés, ce qui permet de cultiver deux populations microbiennes distinctes. « Dans notre logique de bioraffinerie environnementale, nous ne maîtrisons pas la population de microorganismes qui dégrade les déchets organiques – comme dans les stations d'épuration, en fait. A l'inverse, ce sont des microorganismes bien précis qui sont utilisés pour fabriquer les molécules d'intérêt », précise Théodore Bouchez. Mieux : en jouant sur les paramètres du circuit électrique, il est possible d'orienter le métabolisme des microorganismes – là encore, comme dans une Step, où l'activité microbienne est pilotée en gérant le pH, la température ou encore le temps de séjour. Trois brevets ont été déposés dans le cadre de ce projet.Au-delà du pilote de laboratoire, Biorare propose une brique technologique capable de s'insérer dans les processus de méthanisation industrielle existants. Ainsi, les chercheurs proposent d'alimenter en continu un réacteur dit bio-électro-chimique (BES pour Bio-electro-chemical system) avec un hydrolysat de la matière organique, obtenu par la mise en contact des déchets avec de l'eau. Après la production des molécules d'intérêt, l'hydrolysat restant rejoint le digesteur où se produit la réaction de méthanisation. Le BES est également alimenté CO2 (co-produit de la réaction de méthanisation), en chaleur et en électricité, produites par la combustion du biogaz dans un cogénérateur.Appliqué à une unité traitant 50 000 tonnes par an de biodéchets, ce procédé permettrait de produire 3 900 tonnes d'acide formique, ou 1 300 tonnes d'acide acétique ou 1 400 tonnes d'acide succinique. A noter : le BES consommerait 50 % de l'électricité produite par l'unité de cogénération, mais la vente de l'acide formique est estimée à 2 millions d'euros… Selon les données de laboratoire, le rendement de production serait 100 fois supérieur au procédé de production des biocarburant de 1ère et de 2è génération (produits respectivement avec des ressources agricoles ou de la biomasse non-alimentaire). De quoi conclure à la rentabilité du procédé – avec un coût négatif pour la matière première. « Le seul facteur limitant, c'est la quantité de biodéchets », assure Théodore Bouchez. Or, le gisement de biodéchets est important : 45 millions de tonnes, hors déchets agricoles.Et maintenant ? Théodore Bouchez prépare l'installation d'un pilote sur le site d'Irstea à Antony (Hauts-de-Seine), où doit être installé un micro-méthaniseur pour le traitement des déchets de la restauration collective. « Ce serait une plateforme pour tester le procédé. Nous réfléchissons à son financement », indique le chercheur. Avant de passer, 3 à 4 ans plus tard, à un démonstrateur industriel. « C'est une perspective technologique bien réelle », assure Théodore Bouchez.Albane Canto