Remplacer la pétrochimie par des solutions de chimie biologique utilisant des matières premières renouvelables : c’est l’ambition de Metabolic Explorer, une PME de 104 personnes connue aussi sous le nom de Metex. Ce spécialiste de la fermentation, créé en 1999, vient d’entrer dans une phase de pré-industrialisation sur son site implanté sur le Biopôle Clermont-Limagne, près de Clermont-Ferrand (Auvergne). La société vise la production de cinq composants chimiques entrant dans la fabrication de produits de la vie courante. Un marché estimé par la société à plus de 10 milliards d’euros.
Les même produits que ceux dérivés du pétrole
Ces composants chimiques sont pour l’instant produits par l’industrie pétrochimique, un secteur très dépendant des énergies fossiles et à très fort impact environnemental. L’objectif de Metex est d’aboutir exactement aux même composants, mais en cultivant des micro-organismes, et plus particulièrement des bactéries, dans des fermenteurs.
Les composants sélectionnés vont des antigels et des polymères (MPG), au domaine textile et aux applications plastifiantes (PDO), aux peintures, revêtements et solvants (butanol). Deux autres produits, utilisés dans l’alimentation animale (L-Méthionine) et pour les bioplastiques, la cosmétique et les produits de nettoyage (acide glycolique), sont co-développés avec le français Roquette, l’un des leaders mondiaux de la transformation de l’amidon.
10 millions d’investissement pour la pré-industrialisation
Après avoir levée 60 millions d’euros en Bourse en 2007, la société a investi 10 millions d’euros dans un pré-pilote (2008) et un pilote (2009). L’objectif est d’aboutir à une industrialisation à l’horizon 2012.
Metex “force” des micro-organismes à fabriquer le produit d’intérêt chimique. Nourris par des matières premières d’origine végétale – amidon de maïs, fibres végétales, sucre de canne, etc – ils sont cultivés dans des fermenteurs, d’une taille variable suivant le stade de développement : laboratoire, pré-pilote, pilote et industrialisation.
Explorer les chemins métaboliques des bactéries
En phase amont de la R&D, des recherches bioinformatiques sont réalisées afin d’explorer virtuellement les différents chemins métaboliques de micro-organismes, en fonction des produits finaux recherchés. L’objectif est de trouver une productivité optimale des bactéries, à un coût de revient compétitif par rapport à l’industrie pétrochimique. Une condition de réussite commerciale primordiale.
Pour faire produire aux bactéries sélectionnées les composés chimiques voulus, leur patrimoine génétique doit obligatoirement être optimisé en laboratoire. Leur génome est simplifié afin de les programmer à produire quelque chose qu’elles ne fabriquent pas naturellement.
Du laboratoire au pré-pilote : trouver la meilleure recette industrielle
La « recette » la plus productive et la plus qualitative est également recherchée. Les meilleurs critères de fermentation sont ainsi étudiés : alimentation des bactéries, température de culture, aération, agitation, etc.
Une fois ces étapes validées, les souches de bactéries sont passées en pré-pilote. Cette transition entre le laboratoire et une production à grande échelle permet d’étudier le comportement des micro-organismes en conditions industrielles.
80% du temps de développement du produit final est validé à ce stade. Quel que soit le volume de production en phase industrielle, c’est la recette arrêtée en pré-pilote qui sera appliquée.
Le pilote : une répétition générale
Le pilote de Metex, deux lignes de production à échelle réduite offrant plusieurs dizaines de tonnes de produits pas an, a démarré depuis décembre dernier. La production est réalisée en continu, de la fermentation à la purification, dernière étape consistant à extraire le composé chimique du moût fermenté. A ce stade, seul le produit PDO est entré en phase de pilote.
Cette phase de pré-industrialisation permet à la société de produire des échantillons qui seront testés ensuite sur le marché. Metex finalise également le guide d’industrialisation : le process book reprenant toute l’ingénierie industrielle. « Une véritable répétition générale », souligne Olivier Nore, le directeur de l’industrialisation.
Pour l’instant, le chiffre d’affaires de 1,5 million en 2009 (3,2 millions d’euros en 2008) est tiré par le revenu des licences exclusives avec Roquette (L-Méthionine et acide glycolique). La société étudie désormais les options pour valoriser au mieux sa technologie, entre partenariats et développement en propre sur les produits PDO, MPG et butanol.
Alexandre Simonnet