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Metabolic Explorer, pionnier de la chimie verte

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Avec le démarrage de son pilote, l’entreprise clermontoise de biochimie se rapproche à grands pas de l’entrée en production. Uniques au monde, ses solutions de fabrication de composés chimiques à partir de matières premières végétales devraient faire l’objet de coentreprises avec plusieurs industriels.

Metabolic Explorer, pionnier de la chimie verte © Metabolic Explorer

Une start-up de plus sur la voie de l’industrialisation. Implanté depuis une dizaine d’années au cœur du biopôle Clermont-Limagne (Puy-de-Dôme), le biochimiste Metabolic Explorer (Metex) a démarré en décembre 2009 son pilote avec son produit le plus avancé, le PDO (1,3-propanediol). Un composant employé dans les textiles, revêtements et autres films thermoplastiques. L’entreprise cotée (104 salariés), qui développe des solutions pour produire des composés chimiques de base à partir de diverses matières premières végétales (donc renouvelables), compte démontrer la compétitivité de ses technologies pour l’ensemble de son pipeline. Prochains arrivants sur le pilote : le MPG, puis le butanol.

Terminées la simulation et la segmentation, place avec le pilote à la validation réelle des procédés et à la production en continu. Plusieurs dizaines de tonnes de chaque produit sortiront des deux lignes largement automatisées, qui comprennent notamment des fermenteurs de 2,5 m3. Fournis en majorité par le lyonnais Pignat, tous les équipements sont modulaires pour faciliter le remplacement des pièces et l’adaptation à différents produits. Aucun rejet extérieur, car l’eau est retraitée et réutilisée dans la fermentation.

Purifiés de 10 % en entrée à 99,9 % en sortie, les échantillons seront soit transmis à des industriels partenaires afin de tester les spécificités des produits dans les applications clés, soit brûlés. « Il ne s’agit pas de commercialiser, mais bien de finaliser les process books, coûts d’investissement et prix de revient », atteste Benjamin Gonzales, président et fondateur. Fort de 48 familles de brevets (près de 300 titres de propriété intellectuelle), Metex ne vend pas seulement des recettes de fabrication, il propose l’ingénierie détaillée de son dispositif industriel. D’où le soin accordé depuis l’origine aux étapes en amont du pilote, pour lequel dix millions d’euros ont été investis (foncier et extension du laboratoire R&D compris).

OPTIMISATION DES PROCEDES

Opérationnel depuis début 2008, le pré-pilote (4 millions d’euros) permet de confronter, segment par segment, les bactéries aux contraintes d’une production à grande échelle : variation de température, de pression et d’oxygénation, spécificité et impureté des différentes matières premières non fossiles (glucose, amidon, hémicellulose…), défaillance d’éléments, stockage. Pour cela, des fermenteurs de 30 litres ont été conçus spécifiquement pour reproduire ces conditions industrielles. Le pré-pilote détermine l’ensemble des paramètres unitaires de fermentation et de purification, en vue d’optimiser les procédés. Et assure la finalisation de la souche. En cas de résultats insuffisants, le produit retourne au laboratoire, où il a déjà passé entre trois et sept ans selon sa complexité.

En matière de R&D, Metabolic Explorer entame tout projet sur sa plateforme bioinformatique propriétaire « Metavista », afin de déterminer la meilleure voie métabolique pour créer un produit chimique donné, en optimisant les conditions de production, par exemple via l’utilisation de catalyseurs. Le rendement potentiel et les coûts de production sont également estimés dès ce stade « Les problématiques industrielles sont prises en compte dès les premiers pas de la recherche », insiste Olivier Nore, directeur de l’industrialisation. Les chercheurs en biologie moléculaire modifient ensuite des bactéries pour obtenir le fonctionnement métabolique souhaité. Puis, les microorganismes développés sont cultivés au sein de fermenteurs de deux litres et passés au crible de l’analyse enzymologique afin d’évaluer leurs performances et d’identifier les étapes limitantes, par RMN (résonance magnétique nucléaire) et spectroscopie de masse. Toutes ces données sont collectées dans un système standard LIMS. Sans concurrence pour le moment, la méthode Metex serait en passe de séduire plusieurs industriels.


Coentreprise ou production en propre ?

Après l’accord de licence exclusive signé en 2005 avec Roquette pour la L-Méthionine et l’acide glycolique, Metabolic Explorer mène deux stratégies en parallèle pour ses trois produits rendus publics (PDO, MPG et Butanol) et ceux restés confidentiels (en R&D). Objectif : entrer en production d’ici à deux ans.

En priorité, elle compte fonder des coentreprises synergiques (avec exclusivités applicative et géographique limitées) avec des industriels de trois familles : producteurs de bioressources (type Cargill, Tate & Lyle), groupes chimiques (type BASF, Dupont) et utilisateurs finaux (type Arkema, Procter & Gamble). Metex apporterait son expertise technologique, tandis que les moyens industriels et commerciaux seraient assurés par le partenaire. « Les discussions sont avancées, mais buttent encore sur les garanties de notre retour sur investissement à long terme. Nous ne voulons pas brader nos technologies », certifie Benjamin Gonzales.

Autre optique, la start-up, qui dispose d’une cinquantaine de millions d’euros en trésorerie, étudie l’opportunité de construire en propre une unité industrielle afin d’avancer les preuves irréfutables de la rentabilité de ses process. Une manière aussi de mettre la pression sur ses potentiels partenaires.

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