Créer du sucre à partir de CO₂, sans canne à sucre ni betterave sucrière

CO₂ - Ảnh 1. — Des scientifiques chinois viennent d'annoncer une avancée technologique pour transformer le CO₂ en sucre - Photo : AFP

Une équipe de recherche de l'Institut de biotechnologie industrielle de Tianjin, Académie chinoise des sciences (CAS), a développé avec succès une méthode pour convertir le méthanol - un alcool simple - en sucre blanc (saccharose), créant ainsi le principe de transformer le CO₂ capturé en nourriture.

Cette méthode, basée sur un système de biotransformation in vitro (IVBT), permet de synthétiser du saccharose sans recourir à la culture de canne à sucre ou de betterave sucrière, cultures gourmandes en terres et en eau. Outre le saccharose, le système peut également être adapté à la production d'autres glucides complexes tels que le fructose et l'amidon.

« La conversion artificielle du CO₂ en aliments et en produits chimiques est une stratégie prometteuse pour relever simultanément les défis environnementaux et démographiques et contribuer à la réalisation de la neutralité carbone », a déclaré l'équipe dans une publication dans la revue Science Bulletin (mai 2025).

Si des progrès considérables ont été réalisés dans la réduction du CO₂ en molécules plus simples, la synthèse des glucides à longue chaîne, abondants dans la nature, demeure un défi majeur. En concevant et en optimisant le procédé, l'équipe chinoise a pu créer des étapes de réaction courtes et peu énergivores, atteignant un rendement de conversion allant jusqu'à 86 %.

Le nouveau système ivBT convertit non seulement le méthanol en saccharose pour la première fois, mais synthétise également de l'amidon avec une consommation énergétique inférieure à celle des méthodes précédentes. La plateforme peut également être étendue à la production d'autres composés tels que l'amylose, l'amylopectine, le cellobiose et les oligosaccharides, qui ont des applications potentielles dans les secteurs alimentaire et pharmaceutique.

Selon l’équipe de recherche, le méthanol utilisé dans le procédé peut être produit à partir d’hydrogénation du CO₂ ou à partir de déchets industriels.

Plus tôt en 2021, une autre équipe de l'Institut de physique chimique de Dalian (également sous l'égide du CAS) a annoncé une technologie de production de méthanol à basse température et à haut rendement à partir de CO₂, ouvrant la voie à l'application du CO₂ comme matière première durable.

La Chine consomme actuellement environ 15 millions de tonnes de sucre par an, dont 5 millions doivent être importées. La culture à grande échelle de la canne à sucre et de la betterave sucrière exerce une forte pression sur les ressources en terres et en eau, notamment dans un contexte de croissance démographique mondiale et de changement climatique. Par conséquent, le développement de technologies permettant de produire du sucre « sans cultures » est considéré comme une orientation stratégique.

« Notre système offre une approche prometteuse, indépendante des plantes, pour la synthèse de novo de glucides structurellement diversifiés », soulignent les auteurs. Ils espèrent que cette plateforme posera les bases de futures bio-usines flexibles et à bilan carbone négatif.

Bien que les premiers résultats soient prometteurs, l’équipe admet qu’une optimisation supplémentaire de l’enzyme, une amélioration de la stabilité du système et une vérification de l’évolutivité industrielle sont nécessaires dans les études futures.

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