Mercredi 23 septembre 2020

« Notre processus de production de biocarburant se limite à une seule étape »

Biomasse | 6 réactions

par Annabelle Bouard | Cleantech Republic | 08.04.09

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Bill Haywood, CEO de LS9 : « LS9 est une petite société dotée d’une grande technologie ».

Entretien avec Bill Haywood, CEO de LS9.

L’origine du nom LS9 est simple : il s’agit de la neuvième entreprise du domaine des sciences de la vie (Life Science) dans laquelle la société de capital risque Flagship Ventures a investi. LS9 a été créée en 2005 par trois éminents experts de la biologie synthétique, George Church, Chris Somerville, et Jay Keasling, qui ont réalisé de nombreux travaux sur le séquençage de gènes et les voies métaboliques. En se demandant comment tirer parti de leurs connaissances, ces scientifiques ont affirmé pouvoir créer un carburant alternatif, renouvelable. L’idée a été financée par Khosla Ventures sur la côte ouest et Flagship Ventures sur la côte Est, près du MIT. Ces investisseurs ont embauché une équipe pour transformer le concept en réalité. La société a été officiellement lancée en février 2007 et emploie aujourd’hui 54 personnes. Bill Haywood, CEO de la société depuis octobre 2008, nous détaille les enjeux de ce que LS9 qualifie de « pétrole renouvelable ».

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CTR : Pouvez-vous expliquer ce qu’est une voie métabolique ?

Bill Haywood : Une voie métabolique est la voie énergétique qui traverse un métabolisme pour aboutir à un produit. Dans notre cas, celle d’un microbe modifié qui, lorsqu’on le nourrit de sucre, sécrète du carburant. Il s’agit de la bactérie E. Coli (NDLR : Escherichia Coli, ou colibacille). Elle existe depuis des millions d’années. Elle est entre autres normalement présente dans notre intestin. Elle transforme le sucre en acides gras et libère de l’énergie, et nous avons créé notre propre variante de ce microbe.

Comment avez-vous manipulé cette bactérie ?

En reconfigurant ses caractéristiques internes : nous avons changé le séquençage des gènes et certaines enzymes, pour fabriquer des carburants avancés appelés acides gras, ainsi que les précurseurs chimiques que sont les alcools. Notre procédé de fabrication a ceci de fascinant qu’il est constitué d’une seule étape. C’est précisément ce qui nous différencie d’autres acteurs du marché des biocarburants, qui doivent passer par plusieurs étapes pour fabriquer leur produit fini. Notre processus se limite à l’étape de fermentation. On nourrit le microbe de sucre, et il sécrète du carburant au travers de sa paroi cellulaire. Etant émis dans une solution aqueuse, le carburant s’en sépare naturellement.

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Un échantillon de biodiesel produit par LS9.

Pour le moment, du gazole propre californien (NDLR : la Californie n’autorise que la vente de diesel à très faible teneur en soufre, dit ULSD  - Ultra Low Sulfur Diesel), par opposition aux bio-gazoles de première génération qui ont une durée de vie plus limitée et des caractéristiques moins uniformes. Nous fournissons un gazole utilisable tel quel dans n’importe quel moteur, n’importe où dans le monde, et qui ne requiert aucun changement au niveau des infrastructures de stockage et de transport du carburant.

Pourquoi opter pour du gazole ?

Nous avons choisi de produire uniquement du gazole dans un premier temps, car c’est probablement le carburant le mieux accepté dans le monde, et les projections de marché anticipent une croissance rapide, de 2 à 4% par an au cours des 20 ans à venir, tandis que la demande en essence devrait rester stable. Nous produisons aussi d’autres produits chimiques, tels que du savon, des détergents, résines, etc., puisque les alcools gras peuvent être transformés en de nombreux  produits. Nous pouvons changer la longueur de chaînes de carbone, modifier les caractéristiques des branches, déplacer les doubles liaisons, et changer des gènes. C’est une technologie unique, et cela n’est possible que depuis 5 ou 10 ans.

Pouvez-vous produire d’autres carburants ?

Absolument. Nous pourrions tout à fait faire de l’essence pour automobiles ou du kérosène, en utilisant le même microbe, après avoir modifié le séquençage des gènes dans les voies métaboliques et éventuellement les enzymes. Nous appelons cela la réingénierie de la voie métabolique.

Combien de temps la production nécessite-t-elle ?

Après avoir rempli notre bioréacteur, il faut environ trois jours pour que la réaction chimique se produise. Donc il faut compter un cycle d’environ cinq jours, si l’on inclut le temps de chargement de la cuve, le démarrage du processus, etc., jusqu’à la récolte du produit fini.

Quelles matières premières allez-vous utiliser ?

Nous pouvons utiliser tout sucre simple, comme du glucose ou du saccharose. Dans un premier temps, notre premier centre de production à grande échelle devrait utiliser de la canne à sucre cultivée spécialement pour le marché de l’énergie. La moins chère se trouve actuellement au Brésil, puisque ce pays en utilise de grandes quantités pour produire de l’éthanol. Dans un second temps, nous pourrons utiliser de la biomasse cellulosique. Elle viendra remplacer  la canne à sucre lorsqu’elle sera disponible partout dans le monde et en abondance, ce que nous estimons à un horizon d’environ cinq ans.

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VUE MICROSCOPIQUE. Nourri de sucre, le microbe E. Coli, modifié par LS9, sécrète du carburant au travers de sa paroi cellulaire.

Après avoir validé notre procédé dans une éprouvette, nous avons fait monter la production en puissance par étapes. Vers mi 2007, nous sommes passés à une dizaine de fermenteurs ou bioréacteurs de laboratoire en métal. Constatant que la production restait uniforme, nous avons fait un pas de plus en septembre 2008, en installant un fermenteur de 1000 litres, toujours dans notre laboratoire à South San Francisco. L’étape suivante consistera à passer à une production de 1,5 à 2 millions de gallons de biodiesel par an, d’ici 2010. Nous visons des fermenteurs de 60 000 mètres cubes, qui ne rentreraient pas dans nos locaux.

Où allez-vous installer ces énormes cuves ?

Construire un tel centre de production, dont le but est de montrer la faisabilité et la rentabilité d’une production à échelle commerciale, prendrait trop de temps. Nous allons donc probablement louer une usine de fermentation. Nous avons contacté cinq sites, et pour le moment réduit notre présélection à deux. En toute vraisemblance, ce centre sera sur le sol américain. Cela ne nous empêche pas d’entamer d’autres discussions. Nous participions récemment à une conférence sur les biocarburants qui s’est tenue en Belgique, et des partenaires potentiels originaires de plusieurs pays se sont manifestés.

Et une fois la production commerciale démontrée ?

Ensuite, la prochaine étape sera la production commerciale à grande échelle, à 100 millions de gallons par an, par centre de production, d’ici fin 2012. On peut imaginer en ouvrir douze ou quinze. En raison de la simplicité de notre procédé, nos centres de production seront rapides à construire, et coûteront bien moins cher que des sites de type raffinerie. Il faut compter deux ans pour ouvrir une usine.  Avec une production à grande échelle, notre carburant devrait être vendu environ 45 dollars le baril, soit aux alentours de 3 dollars le gallon US à la pompe. A titre de comparaison, les experts s’attendent à voir le brut remonter à 100 dollars le baril dans les deux ou trois ans à venir.

De quel financement disposez-vous ?

Nous avons reçu environ 20 millions de dollars. La situation financière de LS9 est bonne. Nous n’avons pas besoin d’un énorme volume de capitaux pour monter en puissance. Nous allons annoncer un partenariat clé dans un mois, mais je ne peux pas en dire plus pour le moment. Une fois la production à grande échelle en place, à 45 dollars le baril, nous réaliserons des bénéfices. Grâce à notre procédé en une seule étape, nous aurons l’avantage du prix face à la concurrence. Et quoi qu’il en soit, sur le marché du gazole dont l’offre est actuellement insuffisante, il y a de la place pour tout le monde.

Vous avez une grande expérience de l’industrie pétrochimique. Qu’est-ce qui vous a attiré chez LS9 ?

Avant de rejoindre LS9, j’avais en fait pris ma retraite, après avoir travaillé pendant 30 ans dans l’industrie pétrolière. Mais cela n’a duré que quelques mois ! J’ai beaucoup d’affinités avec cette industrie, qui est très innovante. On fait maintenant des carburants plus propres, restait à créer des procédés de fabrication moins polluants. Celui de LS9 réduit les émissions de gaz à effet de serre de 80%. J’ai passé l’essentiel de ma vie professionnelle à diriger de grosses raffineries, ou à les construire pour d’autres sociétés. Je sais déployer une technologie à grande échelle et suis bien placé pour aider LS9 à passer à la phase de production. Ce que j’apprécie chez LS9, c’est la simplicité du procédé. Il ne requiert qu’une légère pression, pour accélérer le processus, et une légère élévation de température, à peine au-dessus de la température ambiante. Cela signifie que l’on peut utiliser des moyens de production conventionnels : nous avons simplement besoin de fermenteurs, de pompes, et de filtres-presses pour la séparation. C’est ce qui permet de conserver de faibles coûts de production.

Biographie de Bill Haywood

Avant de rejoindre LS9, il était Senior Vice President de la fabrication chez Tesoro Petroleum – société que Forbes a placée en tête de la catégorie du secteur pétrolier, dans son classement 2008 des 400 meilleures grandes entreprises. A ce titre, il était en charge de sept raffineries de la société. Il a auparavant été responsable des raffineries californiennes d’Ultramar Diamond Shamrock Corporation, en tant que Vice Président régional. Soucieux de l’environnement, il a été en relation avec le California Air Resources Board (CARB).
Il possède une maîtrise en biologie de l’Université Miami dans l’Ohio, une maîtrise d’ingénierie civile de l’Université de l’état d’Ohio, ainsi qu’un MBA de l’université Pepperdine en Californie.

Des scientifiques de grande renommée à l’origine de LS9

LS9 a été fondée par George Church, Chris Somerville, et Jay Keasling.

  • George Church est un généticien de renommée mondiale. Professeur de génétique à Harvard Medical School, il a participé à la création du Projet Génome Humain. Les résultats de ses travaux ont été transférés à plus de 20 sociétés ; il est ainsi par exemple à l’origine du premier séquençage commercial de gènes, celui de la bactérie Helicobacter pylori par Genome Therapeutics Corp. en 1994. Il dirige un centre technologique du DOE (Department of Energy) américain focalisé sur la bioénergie, situé à Harvard et au MIT, ainsi que les centres de recherche génomique NIH CEGS (National Institutes of Health Center of Excellence in Genomic Science) de Harvard, du MIT et de l’Université de Washington.
  • Au moment de la fondation de LS9, Chris Somerville enseignait les sciences biologiques à l’université de Stanford, en Californie. Il est maintenant professeur de biologie à UC Berkeley. Il dirige l’Energy Biosciences Institute, financé à hauteur de 500 millions de dollars par BP, et fruit de la collaboration de l’université de Berkeley, du Lawrence Berkeley National Laboratory et de l’université d’Illinois. Ses travaux ont été récompensés d’une demi-douzaine de prix et médailles par diverses fondations scientifiques. Il a officié en tant que conseiller pour plusieurs institutions américaines, dont la Fondation Nationale pour la Science (NSF), l’Institut National de la Santé (NIH) et le Département d’Etat à l’Agriculture.
  • Enfin, Jay Keasling, éminent spécialiste de la biologie synthétique, en particulier de l’ingénierie métabolique, est professeur d’ingénierie chimique et de bio-ingénierie à Berkeley. Il est également directeur du centre de recherche sur l’ingénierie en biologie synthétique de Berkeley, ainsi que du programme BioSTAR de l’université de Californie (UC, un ensemble qui regroupe neuf universités et trois laboratoires nationaux), dont le but est de mettre en relation universités et entreprises commerciales pour le financement de projets de recherche en biotechnologie.

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Vos réactions

seb38 | 9.04.09 à 06.32

J’ai l’impression qu’on déplace le problème encore une fois !
Un carburant plus écologique ok, mais l’impact des immenses champs de canne à sucre sur l’environnement ?
Serait-il possible d’avoir dans vos articles le point de vue de l”avocat du diable” ou d’un expert qui fait le “pour et contre” ?
@ très vite

irisyak | 9.04.09 à 09.36

Je vous suggère de bien lire le document: il est question de passer du sucre à la cellulose d’ici 5 ans. Dans ce cas ce seront les déchets inutilisables qui seront utilisés.
De plus je vous invite à faire un tour sur le lien suivant:
http://www.actu-environnement......_7141.php4

Olivier | 10.04.09 à 03.36

On se demande ce que vient faire cette super-dirty-tech sur un site dédié aux clean-tech.

Le sucre ne tombe pas du ciel, il faut le produire. Et pour le produire on détruit les forêts, on aggrave ainsi la crise climatique, on consomme énormément d’eau, on balance engrais et pesticides dans la nature etc.
Le rendement de conversion de l’énergie solaire en biomasse est inférieur à 0,5%: soyons clairs: les agrocarburants sont une impasse totale. Les bactéries qui transforment le glucose ne changent rien à cette réalité en amont.

Argument creux: “oui mais on va utiliser dans le futur les déchets cellulosiques”. Les restes de la plante doivent rester sur place pour nourrir le sol, sinon on doit ensuite recourir à des engrais chimiques.

Cet article ne s’inscrit pas du tout dans la perpectives d’un développement vraiment durable.

seb38 | 10.04.09 à 08.35

Oui d’accord avec Olivier
La biomasse cellulosique n’apparait pas en claquant des doigts, elle découle bien d’un autre processus de production et de transformation.
L’interview fait ressortir des beaux objectifs de rentabilité et de montée en puissance de l’entreprise mais j’ai du mal à trouver le bon sens écolo de notre ami Bill !!!

mansour | 10.08.09 à 07.34

c’est bien, de penser et /ou de produire de biocarburant mais il faut penser au biomasse de 2ième génération qui sont trés repandues

Héloïse | 23.11.09 à 15.35

Est-ce que cette technique fait partie du domaine de la biologie synthétique ?

Partagez, réagissez, complétez, polémiquez ! Avec respect...

 

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