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Biologie de synthèse

La biologie de synthèse est une évolution majeure des biotechnologies tirant partie des récents progrès scientifiques et technologiques  (biologie, bio-informatique, biologie des systèmes, chimie, génie des procédés, etc.). Ce domaine porte une dimension nouvelle liée à la possibilité de mettre en œuvre des démarches plus intégrées du design des organismes vivants qui permettent d’articuler et d’accélérer l’innovation. 

AllEnvi Solutions a réalisé une étude prospective à 5-10 ans portant sur les axes d’innovation de la biologie de synthèse et les acteurs dans les secteurs de la chimie, de l’énergie et de l’environnement. Cette étude répond notamment aux interrogations suivantes : Quelles applications concrètes de la biologie de synthèse dans les domaines de la chimie, de l’énergie et de l’environnement ? Quelles perspectives ?  Quelles innovations à venir (5-10 ans) ? Quels acteurs industriels portent ces innovations ? Et enfin, comment la recherche accompagne-t-elle cette évolution ?

Biologie de synthèse pour la chimie, l’énergie et l’environnement - Synthèse

Publiée en avril 2016 - 105 pages
Dans le domaine de la chimie, le marché des produits issus de ressources renouvelables connaît une évolution importante, et devrait représenter 9% des produits chimiques en 2020 contre 1% en 2009. La synthèse de molécules par transformation et ingénierie biologiques devrait progresser encore plus rapidement : les composés chimiques produits...
par biologie de synthèse représentent déjà un marché global de 1,5 Md USD qui devrait augmenter de 15 à 25 % par an dans les prochaines années. Cette mutation de l’industrie chimique est motivée par la demande croissante en produits biosourcés et l’obligation de réduction drastique des émissions polluantes des procédés chimiques accompagnés d’une pression réglementaire concernant l’utilisation des matières premières, des intermédiaires de synthèse et des produits chimiques. Dans le domaine de l’énergie, la biologie de synthèse contribue à l’émergence des biocarburants dits « avancés », c’est-à-dire issus de ressources non alimentaires et notamment les carburants 2G issus de biomasse lignocellulosique (résidus d’agriculture ou de foresterie) et les carburants 3G produits par des microorganismes autotrophes (microalgues). La production d’autres molécules par bioconversion fait aussi l’objet de programmes de recherche et de développement prometteurs. Le marché des transports aériens et routiers sont particulièrement ciblés pour répondre à la demande à venir (doublement du trafic aérien d’ici 2030 et du parc automobile particulier mondial avant 2050) et pour réduire leur impact environnemental (25% des émissions de GES sont dues aux seules activités de transport). Ce secteur reste cependant fragile et fortement dépendant des politiques gouvernementales. De façon plus large, l’Union européenne vise à ce que 20% de toute l’énergie qui sera consommée en 2020, c’est-à-dire non limitée aux biocarburants, ait été produite dans ses États membres et à partir de sources renouvelables. Dans le domaine de l’agriculture, le développement de variétés végétales plus productives et mieux adaptées aux contraintes climatiques et territoriales représente un enjeu important pour répondre aux besoins alimentaires d’une population mondiale en forte croissance. Il est estimé que 90% de l’augmentation de la production végétale doit venir d’une augmentation de rendement ou d’intensité de production dans un contexte où la surface arable est saturée. Les progrès récents en ingénierie des génomes participent à relever ce défi tout en réduisant l’impact environnemental de la production agricole. Ils doivent cependant faire face à un certain nombre de verrous notamment réglementaires et sociétaux. Dans le domaine large de l’environnement, surveillance environnementale, détection des pollutions, remédiation et recyclage des déchets organiques sont autant de défis que les technologies de biologie de synthèse participent à relever : en ce qui concerne les biosenseurs, la biologie de synthèse permet l’émergence de bio-rapporteurs innovants, tels que des cellules ou organismes capables de détecter une large gamme de polluants ; elle renouvelle également l’élan vers des stratégies de dépollution biologique ou bioremédiation qui font l’objet de programmes de recherche et de développement prometteurs mais dont les aboutissements sont attendus à plus long terme ; enfin, elle participe au développement de procédés innovants pour l’utilisation de nouvelles ressources (biomasse, déchets, co-produits, produits en fin de vie) afin de faciliter l’accès aux molécules qu’elles contiennent et participer à leur transformation en nouveaux produits tout au long de la chaîne de valeur. Les potentiels environnemental, économique mais aussi sociétal de ces applications sont considérables. Ces opportunités de développement dans des domaines d’applications aussi variés posent de vrais défis à la recherche.
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Partenaires : CEA, CNRS, Université d’Evry Val-d’Essone, Université de Nancy, IFP Energies nouvelles, INRAE

Biologie de synthèse pour la chimie, l’énergie et l’environnement - Applications biosenseurs

Publiée en avril 2016 - 27 pages

Partenaires : CEA, CNRS, Université d’Evry Val-d’Essone, Université de Nancy, IFP Energies nouvelles, INRAE

Biologie de synthèse pour la chimie, l’énergie et l’environnement - Convertion d'énergie lumineuse en énergie renouvelable

Publiée en avril 2016 - 83 pages

Partenaires : CEA, CNRS, Université d’Evry Val-d’Essone, Université de Nancy, IFP Energies nouvelles, INRAE

Biologie de synthèse pour la chimie, l’énergie et l’environnement - Exploitation efficiente de la biomasse

Publiée en avril 2016 - 97 pages

Partenaires : CEA, CNRS, Université d’Evry Val-d’Essone, Université de Nancy, IFP Energies nouvelles, INRAE

Biologie de synthèse pour la chimie, l’énergie et l’environnement - Modification des plantes supérieures

Publiée en avril 2016 - 65 pages

Partenaires : CEA, CNRS, Université d’Evry Val-d’Essone, Université de Nancy, IFP Energies nouvelles, INRAE

Biologie de synthèse pour la chimie, l’énergie et l’environnement - Production de métabolites et de protéines

Publiée en avril 2016 - 67 pages

Partenaires : CEA, CNRS, Université d’Evry Val-d’Essone, Université de Nancy, IFP Energies nouvelles, INRAE

ALLENVI : l'alliance de recherche pour l’environnement

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