Développement de technologies innovatrices de détoxification des hémicelluloses par voies biotechnologiques pour fermentation abe en butanol

L’industrie des pâtes et papiers au Canada connait une grave crise économique depuis dix ans pour plusieurs raisons, dont entres autres une baisse de la demande en produits papetiers, une compétition internationale aigüe et une hausse des coûts de l’énergie [1, 2]. Une solution d’avenir prometteuse pour redynamiser l’industrie consiste à intégrer une bioraffinerie au sein d’usines existantes. Une bioraffinerie intégrée permet de co-produire, en plus des produits de base de l’industrie papetière, des produits à haute valeur ajoutée par valorisation des déchets et sous-produits sans grande valeur commerciale. Priorisant une conversion efficace des hémicelluloses composant la biomasse lignocellulosique avec la lignine et la cellulose, son extraction en amont du procédé de cuisson par une étape de préhydrolyse représente une avenue prometteuse pour la génération de produits à haute valeur ajoutée dont le butanol et l’éthanol, par fermentation, ainsi que le furfural et diverses autres molécules carbonées d’intérêt pour l’industrie chimique. Cependant, une conversion efficace du préhydrolysat en biocarburants, par fermentation, exige la disponibilité des monomères des glucides à hautes poids moléculaires présents sous formes de polymères de ces monomères. L’intégration d’une étape d’hydrolyse est ainsi indispensable pour obtenir des glucides fermentescibles (i.e. monomères). Les technologies courantes de préhydrolyse et d’hydrolyse des hémicelluloses sont à base de réactifs chimiques qui permettent des rendements élevés de dégradation et de mise en solution des glucides simples. L’utilisation de ces réactifs est également responsable de la génération de divers inhibiteurs de procédés de fermentation. Pour assurer une conversion efficace, l’enlèvement des produits toxiques est donc requis. Ce problème appelle à l’intégration d’un procédé de détoxification pour amoindrir les effets secondaires néfastes du procédé d’hydrolyse. Incidemment, la combinaison des processus d’hydrolyse et de détoxification des hémicelluloses, via l’application d’un consortium de microorganismes, représente une option prometteuse qui pourrait contribuer à la production de biocarburants économiquement et environnementalement acceptables. En effet, les procédés impliquant des microorganismes sont généralement respectueux de l’environnement et sont caractérisés par une faible utilisation de produits chimiques et une plus faible génération de produits toxiques, par une sélection adéquate du consortium microbien.