Orpia transforme la coque de cajou en molécules d'intérêt

On la grignote volontiers à l’apéritif, et les sportifs s’en délectent parfois en collation : la noix de cajou. Derrière chaque poignée de cette amande produite par l’anacardier - un arbre originaire du nord-est du Brésil et désormais largement répandu dans toute la zone intertropicale - se cache toutefois une quantité de déchets considérable, dix fois plus massive. Tous les ans, plus de onze millions de tonnes (Mt) de coproduits non valorisés sont ainsi générés par la filière à l’échelle mondiale. Des résidus issus de la coque - ou écale - qui entoure l’amande, à hauteur d’environ 2,5 Mt ; mais aussi, pour les quelque neuf millions de tonnes restantes, du pédoncule charnu qui la surplombe : la « pomme de cajou ». Un gaspillage de ressources potentielles dont a pris conscience, en 2017, Samuel Mamane, à l’occasion d’un voyage en Afrique, premier producteur mondial avec 45 % de parts de marché. Celui qui était à l’époque directeur des ventes d’une grande entreprise s’est ainsi lancé dans une quête de solutions. Explorant plusieurs voies, l’homme finit par prendre connaissance de travaux menés sur ce sujet par deux équipes de recherche françaises ; l’une basée à l’université de Lyon 1, dirigée par Marc Lemaire, l’autre à l’Institut Charles Gerhardt de Montpellier 2 (ICGM), sous la direction de Sylvain Caillol. Fort de ce cheminement et de ces rencontres, Samuel Mamane se décide ainsi, en 2018, à se lancer dans une aventure entrepreneuriale, en fondant Orpia Innovation.

Basée à Montpellier, la start-up vise, depuis lors, le développement d'une solution industrielle de valorisation des coproduits de la noix de cajou, et en premier lieu, de sa coque. « La coque de noix de cajou contient une huile, le cashew nutshell liquid , ou CNSL. Cette huile contient des composés phénoliques intéressants d'un point de vue chimique », explique la docteure en chimie des polysaccharides Audrey Roy, ingénieure R&D chez Orpia Innovation, depuis octobre 2020. Parmi les quatre espèces chimiques principales qui composent cette huile - à savoir l'acide anarcadique, le cardanol, le cardol et le méthyl cardol -, il en est toutefois une particulièrement sensible à la température. Or, l'immense majorité du CNSL produit dans le monde subit aujourd'hui un traitement thermique… « Ce qui est dommage, car cette molécule est, malgré tout, assez intéressante », souligne Audrey Roy.

Orpia Innovation a ainsi, dans un premier temps, concentré ses forces autour du développement d'une solution qui permettrait de produire, à froid, un CNSL dit « naturel », non amputé de cette fameuse espèce d'intérêt thermosensible. La jeune pousse a ainsi abouti à un procédé d'extraction en continu par solvant, permettant d'obtenir, à partir d'une tonne de coques de cajou, 300 à 350 litres de CNSL. Un process déjà mis en œuvre avec succès à l'échelle du laboratoire, et qu'Orpia Innovation s'apprête à tester à l'échelle pilote dans le cadre d'essais prévus dans les semaines à venir.

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Outre ce travail de R&D axé autour de la production de sa matière première, la start-up montpelliéraine mène en parallèle un important effort en matière de valorisation. Spécialiste du volet « extraction », l'ingénieure R&D Audrey Roy consacre ainsi également une partie de son temps au développement de solutions de fractionnement de l'huile en molécules d'intérêt et de modification de ces molécules pour des applications industrielles, notamment en cosmétique. « En ce qui concerne le fractionnement, nous avons développé un process composé d'une série d'étapes basées sur des méthodes dont je ne peux révéler la nature exacte pour des raisons de confidentialité, mais qui reposent en partie sur la distillation. Nous disposons ainsi, notamment, dans notre laboratoire R&D de Montpellier, d'un distillateur à film raclé », dévoile Audrey Roy.

Pour modifier ensuite ces molécules et les adapter aux applications industrielles qu'elle vise, Orpia Innovation fait appel à des procédés plus conventionnels de synthèse en batch, comme l'explique une autre ingénieure R&D, recrutée il y a un an par la jeune entreprise, Hana Bouzit, docteure en chimie des polymères : « Certaines des molécules d'intérêt que nous visons - des plastifiants, des tensioactifs… - ont déjà été synthétisées à l'échelle du kilogramme. Nous les mettons d'ailleurs d'ores et déjà à disposition de certains de nos clients et prestataires. Nous possédons en effet un équipement KiloLab, en l'occurrence de réacteurs de 25 et 50 litres, ainsi que d'un filtre de 30 litres. »

Visant également des applications cosmétiques et en alimentation animale, Orpia Innovation est, pour l'heure, dans l'attente des résultats d'analyses biologiques et toxicologiques, menées par des laboratoires indépendants, sur les molécules qu'elle produit. Un prérequis indispensable pour pouvoir adresser ces marchés très normés. La jeune pousse vise également, enfin, la synthèse de résines biosourcées. Une application dans le domaine des matériaux composites qui demeure, quant à elle, pour l'heure, au stade R&D.

Les principes de la chimie verte en étendard

Quels que soient les domaines d'applications qu'elle vise et la maturité des procédés de synthèse associés, Orpia Innovation s'efforce de respecter les principes de la chimie verte, comme le souligne Audrey Roy : « Nous utilisons des réactifs les moins dangereux possible, des solvants biocompatibles, que nous recyclons ; le tout en un nombre d'étapes le plus faible possible… Ces aspects sont de plus en plus recherchés par nos potentiels clients industriels, notamment dans les secteurs de la détergence et de la cosmétique ».

Au carrefour de l'économie circulaire et de la chimie verte, les activités d'Orpia Innovation se veulent ainsi doublement vertueuses sur le plan environnemental, y compris d'ailleurs en matière de bilan carbone (plusieurs ACV sont prévues ou en cours de réalisation)… Mais à ces multiples avantages écologiques s'ajoute aussi un ultime intérêt d'une tout autre nature. « Nous cherchons à générer des impacts sociétaux positifs, en redonnant de la valeur à la filière anacarde africaine, qui n'est aujourd'hui pas du tout valorisée. Nous avons aussi l'ambition de créer de l'emploi en France, notamment des postes qualifiés d'ingénieurs et de techniciens », fait valoir Hana Bouzit.

La jeune pousse montpelliéraine ambitionne en effet de mettre en place, d'ici à dix-huit mois environ, sa première unité de production et de lancer ainsi la commercialisation de plusieurs molécules d'intérêt, à l'échelle du kilogramme. Pour grimper au niveau de la tonne, Orpia Innovation envisage également de faire appel, dans un premier temps, à des prestataires disposant des équipements nécessaires. « À plus long terme, nous n'excluons toutefois pas de réinvestir dans un équipement industriel adapté » , dévoile l'ingénieure R&D Audrey Roy.

Pour son modèle économique, la jeune entreprise mise, par ailleurs, sur deux stratégies complémentaires : produire et vendre elle-même une partie de sa matière première et des molécules qui en sont issues; mais aussi, pourquoi pas, accorder des licences d'exploitation de ses process à des industriels. « Tout va dépendre des opportunités qui se présenteront et de la volonté de nos clients » , concède Audrey Roy. Des paramètres qui, naturellement, conditionneront aussi les volumes de production… Orpia Innovation vise en tout cas une extraction annuelle de matière première - le CNSL - de l'ordre de la tonne. Et si, de concert, elles concèdent que cette perspective de montée en échelle nécessitera encore beaucoup de travail, les ingénieures R&D de la jeune pousse montpelliéraine, Hana Bouzit et Audrey Roy, se disent pleinement confiantes quant à ses chances de réussite.