Cette année 2025 marque le lancement de douze nouveaux projets financés par le Carnot 3BCAR. Nous vous proposons de les découvrir ici !
Ces projets innovants vont permettre le développement de produits, procédés et technologies à vocation applicatives, pouvant être exploités par des entreprises et ainsi stimuler la bioéconomie dans l’industrie.
Ce projet vise à faire la preuve de concept d’une nouvelle voie de valorisation de marc de raisin par une fermentation de type Kombucha.
Le Laboratoire de Génie Chimique (LGC) et le Laboratoire de Chimie des Polymères Organiques (LCPO) s’associent afin de développer un nouvel ingrédient naturel bioactif pour la cosmétique. Les différents produits de la fermentation de type Kombucha seront utilisés, d’un côté la phase liquide contenant les actifs (anti-oxydant, antivieillissement, etc…) et de l’autre le biofilm de cellulose qui servira à encapsuler les actifs et donc à faciliter leur utilisation dans des produits cosmétiques tels que des crèmes.
Ce projet constitue une valorisation alternative des coproduits de la filière vinicole avec une meilleure valeur ajoutée que les voies déjà existantes, et vise l’obtention d’actifs uniques sur le marché.
Ce projet a pour but l’optimisation du triptyque pyrogazéification – digestion anaérobie – compostage afin de déterminer les potentialités de cette chaîne de valorisation des biodéchets.
3 Carnot s’associent sur ce projet, 3BCAR avec le Laboratoire de Biotechnologie de l’Environnement (LBE), AgriFoodTransition avec l’unité OPAALE et l’Institut des Sciences Chimiques de Rennes (ISCR), et M.I.N.E.S. avec l’unité RAPSODEE. De la production de biochars fonctionnalisés à la compréhension de leurs effets positifs sur le compostage et la méthanisation, ce projet est construit dans une démarche d’amélioration des connaissances globales sur l’interaction entre les biochars et les procédés de digestion anaérobie/aérobie.
En prenant en compte les enjeux scientifiques, environnementaux et technologiques, les résultats attendus présentent une valeur ajoutée certaine pour les filières de compostage et de production de biogaz.
Ce projet a pour objectif la fonctionnalisation originale de tanins pour produire des molécules et matériaux biosourcés ayant des propriétés d’intérêts.
Le laboratoire 3BCAR Ingénierie des Agropolymères et Technologies Emergentes (IATE) travaille en collaboration avec l’Institut Charles Gerhardt Montpellier (ICGM), du Carnot Chimie Balard Cirimat, pour démontrer la faisabilité d’une synthèse à faible impact environnemental de tanins modifiés. Deux approches de valorisation seront étudiées : l’amélioration de propriétés fonctionnelles pour des marchés déjà existants et la production de molécules dédiées permettant d’introduire des tanins dans de nouvelles applications.
La valorisation des tanins comme coproduits permettra d’apporter une solution biosourcée pour des applications variées, notamment comme retardateurs de flamme, chélateurs, tensioactifs et prépolymères de polyesters.
Ce projet a pour but de concevoir de nouveaux organocatalyseurs tensioactifs pour la synthèse de molécules chirales à haute valeur ajoutée.
Le Laboratoire de Chimie Agro-industrielle (LCA) et le CRITT CATAR collaborent sur ce sujet de recherche afin de concevoir des organocatalyseurs pouvant être utilisés dans des micelles dispersées dans l’eau, évitant ainsi l’utilisation de solvants organiques. Selon les principes de la chimie verte, les voies de synthèse et l’activité catalytique pour des réactions d’alkylation de Friedel-Crafts seront optimisées. Le changement d’échelle pour les synthèses et le recyclage du catalyseur seront également au cœur du projet, afin d’assurer un résultat compétitif et attractif pour une utilisation industrielle.
Les résultats attendus à l’issue du projet représentent une innovation dans le domaine de la catalyse pour le marché de la chimie verte, avec un impact direct sur la production de molécules à haute valeur ajoutée.
L’objectif de ce projet est l’écoconception d’un procédé innovant pour la production de carbonate de glycérol.
En effet, les enjeux de valorisation du glycérol sont cruciaux pour la compétitivité de l’industrie du biodiesel. Ce projet mené par le Laboratoire de Chimie Agro-industrielle (LCA) avec le Laboratoire de Génie Chimique (LGC) et le CRITT Génie de Procédés Technologies Environnementales (GPTE), s’inscrit dans cette recherche de solution, en optimisant la réaction et la séparation des molécules d’intérêt pour l’obtention du carbonate de glycérol. La montée en échelle jusqu’au stade pilote, ainsi que la sélection de l’alternative technologique optimale du procédé industriel seront également étudiées.
En levant les verrous à l’industrialisation de la production de carbonate de glycérol, ce projet permettra d’améliorer la durabilité de l’industrie du biodiesel, tout en produisant une molécule plateforme, dans une démarche d’économie circulaire.
Ce projet vise à répondre aux problématiques de valorisation de digestats non agricoles.
L’association du Laboratoire de Biotechnologie de l’Environnement (LBE) avec l’unité Vegenov, membre du Carnot AgriFood Transition, permettra d’évaluer le potentiel biostimulant des digestats de méthanisation et de tester leur efficacité in vitro et in planta sur des gammes variétales de laitue en condition de stress hydrique. Ceci amènera au développement conjoint d’une offre de service complète, d’une biomasse brute jusqu’à l’évaluation de l’efficacité des extraits, en réponse à des problématiques de sécheresse.
Ce projet se positionne donc comme réponse aux problématiques de l’agriculture de demain, dans un contexte de circularité et de valorisation des co-produits.
Le but de ce projet est d’étudier les problématiques de montée en échelle de la fermentation en milieu solide (FMS).
La collaboration entre Toulouse Biotechnology Institute (TBI), le CRITT Bio-Industries et le laboratoire Biodiversité et Biotechnologie Fongiques (BBF) vise à comprendre l’impact de deux paramètres sur le rendement de la FMS : le niveau de contamination par des microbes endogènes et l’hétérogénéité du substrat et du milieu environnant. Ces paramètres en lien avec la montée en échelle limitent l’utilisation de cette technologie à l’échelle industrielle, présentant pourtant de nombreux avantages en terme de durabilité, de consommation d’eau et de production de déchets.
Ce procédé biotechnologique de culture de champignon sur biomasse végétale est une solution modèle pour la bioéconomie, car elle n’entre pas en concurrence avec l’agriculture alimentaire, et présente un grand intérêt pour des marchés tels que l’alimentaire, la chimie verte et la cosmétique.
Ce projet a pour objectif l’optimisation de la production de caroténoïdes par voie microbienne, ainsi que l’extraction des molécules d’intérêt qui en découlent.
Les pigments caroténoïdes ont de nombreuses applications, notamment dans la fabrication de dispositifs photo-optiques, grâce à leurs propriétés électroluminescentes. Le Laboratoire de Génie Chimique (LGC) et le CRITT CATAR collaborent pour améliorer le rendement d’une production microbienne de caroténoïdes, avec une attention particulière portée sur l’extraction et la purification, deux étapes clés d’un point de vue économique et environnemental.
Ces travaux visent à rendre compétitive la production de caroténoïdes bio-sourcés pour le marché des diodes électroluminescentes organiques (OLEDs), avec un impact environnemental fortement réduit.
Ce projet vise à concevoir et évaluer l’efficacité de biosolutions formulées à action herbicide à base d’huiles essentielles.
L’ITERG et l’unité Agroécologie du Carnot Plant2Pro vont travailler ensemble à la conception d’un produit formulé à base de stabilisants et coformulants biosourcés pour sublimer l’efficacité des huiles essentielles en tant qu’herbicide. Les besoins applicatifs (accroche et rétention sur la feuille) seront pris en compte, ainsi que l’efficacité des produits formulés sur différentes espèces d’adventices et sur différentes cultures, en conditions extérieures et contrôlées. L’écotoxicologie des biosolutions sera également évaluée, pour permettre une mise sur le marché de la solution.
La finalité du projet est de disposer d’une biosolution formulée efficace sous la forme d’un produit commercialisable, pouvant enrichir l’offre des solutions bioherbicides et ainsi concurrencer les herbicides pétrosourcés.
Ce projet s’intéresse à la réduction des coûts et des impacts environnementaux associés aux procédés de production d’ingrédients actifs par fermentation de précision.
Cette collaboration entre Toulouse White Biotechnology (TWB), le Laboratoire de Génie Chimique (LGC) et le CRITT Bio-Industries, a pour objectif l’alimentation d’un outil numérique capable d’estimer la faisabilité de la conversion d’un procédé linéaire en procédé circulaire. Une approche expérimentale originale sera mise en œuvre, intégrant les performances, les données process et les données biologiques associées aux différentes opérations unitaires de procédés de fermentation de précision.
Ce projet s’inscrit dans une logique de recyclage afin de minimiser les intrants et de réduire les effluents à traiter, pour améliorer la compétitivité économique de ces procédés de fermentation, en permettant une adaptation à un large panel de procédés.
Ce projet s’attache à réaliser la preuve de concept de la création d’un nouveau compartiment cellulaire afin d’isoler un métabolite clé, ici l’Acétyl-CoA.
Toulouse Biotechnology Institute (TBI) et le CRITT Bio-Industries travailleront conjointement à la réalisation de ce compartiment cellulaire avec comme objectif la synthèse d’isoprène à haute valeur ajoutée à partir d’acétate. Ce projet permettra d’accroître le rendement et de minimiser les pertes de carbone, en limitant les voies métaboliques secondaires. Le changement d’échelle sera également étudié, pour anticiper les contraintes et évaluer la rentabilité du procédé.
Intéressante d’un point de vue économique et environnemental, la stratégie de compartimentation pourra, à l’issue du projet, être appliquée à d’autre voies métaboliques.
L’objectif de ce projet est le développement de voies technologiques innovantes pour la transformation des co-produits végétaux, avec comme modèle le marc de pomme.
En effet, la transformation des co-produits végétaux en ingrédients alimentaires nutritionnellement fonctionnels est une voie privilégiée pour la transition vers des systèmes agroalimentaires durables, basés sur la biocircularité de la production. Pour ce faire, les unités du Carnot 3BCAR, le Laboratoire de Chimie Agro-industrielle (LCA) et le CRITT CATAR s’associent avec l’unité du Carnot Qualiment Sécurité et Qualité des Produits d’Origine Végétale (SQPOV), afin de développer une combinaison de procédés de transformation thermomécaniques (déstructuration et reconstruction) dans l’objectif d’améliorer les propriétés fonctionnelles et structurelles du marc de pomme pour l’application visée.
Les résultats attendus à l’issue du projet permettront l’obtention d’un ingrédient alimentaire ayant des effets nutritionnels sur la satiété, la glycémie et la santé métabolique, en s’inscrivant dans une logique de valorisation de co-produits.
