Évènement, ce vendredi 19 janvier, à Bassens, près de Bordeaux. Des représentants de Michelin, d’IFPEN et d’Axens se sont réunis pour inaugurer le premier démonstrateur industriel de production de butadiène biosourcé en France, installé sur le site du fabricant de pneumatiques. Annoncé en 2019 et démarré en juillet 2023, ce démonstrateur est le fruit du projet collaboratif BioButterfly qui avait été lancé, en 2012, à l’initiative de Michelin. Le butadiène est traditionnellement produit dans les vapocraqueurs, en même temps que l’éthylène, à partir d’une charge fossile de type naphta. Or il compte pour 14 % des achats de matériaux du groupe de Clermont-Ferrand qui l’utilise dans la fabrication de ses pneus, via l’utilisation d’élastomère SBR (styrène butadiène rubber) ou de polybutadiène (BR). Mais dans le cadre de sa stratégie visant à intégrer 100 % de matériaux renouvelables ou recyclés dans ses pneus, à l’horizon 2050, le groupe était à la recherche de butadiène biosourcé. « On en avait besoin », explique Cyrille Roget, directeur de la communication scientifique de Michelin. « Comme personne ne travaillait sur le sujet, Michelin a pris les devants et est allé chercher des compétences chez Axens et IFPEN », a-t-il ajouté. À date, le projet BioButterfly, a représenté un investissement global de plus de 80 M€ - dont 14,7 M€ apportés par l’Ademe, dans le cadre du programme Investissements d’Avenir - et un soutien de la région Nouvelle Aquitaine et de la Communauté urbaine de Bordeaux.
Ce démonstrateur n’est pas encore l'outil industriel qui permettra de produire du butadiène biosourcé à l’échelle de 100 000 tonnes par an, dont la majorité de la production devrait alimenter le marché des élastomères pour pneumatiques, et le restant, celui des vernis, résines, plastiques de type ABS (Acrylonitrile butadiène styrène), nylon pour des applications dans l'automobile, le jouet, le textile, ou encore la construction. En effet, sa vocation est de valider la viabilité technologique et économique et de permettre une transposition industrielle rapide grâce à une capacité de production comprise entre 20 et 30 tonnes par an.
Cette étape de démonstration, qui sera achevée à la fin de l’année, ouvre cependant la voie à une commercialisation à l’échelle mondiale de ce nouveau procédé et au développement d’une nouvelle filière de butadiène biosourcé, grâce à Axens. Le bailleur de licence inclura, en effet, BioButterfly dans son portefeuille de procédés verts, dès la réalisation de son process book dans la deuxième partie de l’année. Son portefeuille compte déjà quelques références de ce type telles qu'Atol (bioéthylène) ou Futurol (éthanol cellulosique). Pour l’heure, difficile de savoir quels types d’acteurs ni quelles régions du monde pourraient être intéressés par l’acquisition de ce procédé. Il n’est pas exclu que le groupe Michelin se positionne, comme investisseur ou co-investisseur, si toutefois il décide de se déplacer un peu plus en amont dans la chaîne de valeur, alors que le prix du butadiène connaît d’importantes fluctuation sur le marché.
Un procédé catalytique en deux étapes
Plus en détail, le procédé Biobutterfly utilise comme matière première du bioéthanol qui, selon sa provenance, peut être issu d’une fermentation de sucre ou de déchets agricoles. Le procédé de transformation de l’éthanol en biobutadiène est ensuite basé sur un ancien procédé, dit Ostromislensky, en deux étapes distinctes. « La convention BioButtlerfly a été signée en 2012 et, en réalité, on a démarré en 2013. Mais au tout début, il a fallu faire un choix entre toutes les voies de synthèse possibles - éthylène/butène/butadiène, par exemple, ou éthanol/acétaldéhyde avec la voie Lebedev en une étape, ou la voie Ostromislensky en deux étapes. Ensuite, nous avons dû construire des pilotes dédiés pour développer les catalyseurs et les opérations de séparation. Avec la production de butadiène, il y a de nombreuses autres espèces chimiques qui se forment. L’objectif est d’orienter au maximum la réaction vers la production de butadiène, mais les aspects séparation restent très importants », résume Ludovic Raynal, chef du projet Biobutterfly pour IFPEN. La voie Ostromislensky se caractérise par une première étape de déshydrogénation de l’éthanol en acétaldéhyde, suivie d’une étape de réaction entre de l’éthanol et l’acétaldéhyde. IFPEN a complété son procédé avec une étape de séparation/fractionnement permettant d’isoler le butadiène et une étape ultime de purification pour obtenir un butadiène de qualité polymère. Pour ce qui est du démonstrateur, ce sont les étapes numéro deux et trois – réaction de l’acétaldéhyde et de l’éthanol, puis le fractionnement – qui sont testées, pour minimiser les coûts, alors que les deux autres étapes sont déjà bien documentées ou font l’objet d’études complémentaires sur le site de Solaize d’IFPEN. Si la démonstration du nouveau procédé est presque terminée, c’est parce qu’un jalon important avait été franchi en 2019, permettant d’envisager l’extrapolation et la montée en échelle du catalyseur, ainsi que la validation du design de l’unité qui a permis la construction de l’unité de Bassens.
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Indices des prix internationaux des matières premières importées - Pâte à papier - En eurosBase 100 en 2010
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Mars 2026
Huile de palme - Malaisie$ USD/tonne
Finalement, aujourd’hui, la principale inconnue qui demeure est un risque marché. Il est lié au positionnement des pétrochimistes qui se proposent de mettre sur le marché un butadiène bioattribué, selon le principe du mass balance. Pour cela, il leur suffit d’utiliser quelques pourcents de bionaphta dans leurs vapocraqueurs pour transformer quelques produits de leur choix, dont le butadiène, en produits 100 % renouvelables. « Le marché du biosourcé est en train de se construire. Beaucoup de choses sont ouvertes et on va devoir en discuter », conclut, pour sa part, Ludovic Raynal.
Des pneus 100 % biosourcés ou recyclés, à l’horizon 2050
Face à l’urgence climatique, Michelin a décidé d’agir. C’est ainsi qu’il s’est lancé le défi de proposer des pneumatiques à 100% biosourcés ou recyclés d’ici à 2050, avec un taux intermédiaire à 40 %, dès 2030. Outre les considérations de fabrication zéro émission nette ou de logistique bas carbone, comment remplacer les caoutchoucs, résines, textiles ou silice qui entrent dans la fabrication des pneus ? Justement, Michelin construit pas à pas un programme de partenariats ciblés pour attaquer chacun de ces composants et les proposer dans des versions plus durables. Pour ce qui est du remplacement des résines SBR (Caoutchouc styrène butadiène) traditionnelles, Michelin mène de front deux projets, le projet Biobutterfly pour encourager le démarrage d’une filière de production de butadiène biosourcé et, un partenariat avec la start-up canadienne Pyrowave qui est spécialisée dans le recyclage chimique du polystyrène par micro-ondes et offre la promesse d’accéder à des monomères de styrène recyclés. Pour ce qui est du polyester utilisé dans le renfort de ses pneus, Michelin s’intéresse à la technologie de recyclage enzymatique de son voisin Carbios dont il a pris une participation minoritaire. Autre exemple avec la silice, qui peut être produite à partir de végétaux. Cette technologie est travaillée, par exemple, par Solvay qui a investi l’an dernier, en Italie, pour lancer sa première unité de production de silice hautement dispersible, fabriquée à partir de silicate de sodium biosourcé dérivé de cendre de balles de riz. Michelin travaille enfin le sujet de la pyrolyse des pneumatiques pour accéder à un noir de carbone régénéré et à de l’huile de pyrolyse. Dans ce domaine, il a pris notamment des participations dans la start-up suédoise Enviro et participe au consortium européen Black Cycle.
