Plus de 250 millions de tonnes métriques de betteraves à sucre ont été récoltées dans le monde en 2020 et transformées en sucre de table. La plupart des résidus de la production de sucre finissent dans l’estomac des animaux d’élevage. Mais leurs composants pourraient aussi être utilisés pour des aliments sains et de nouveaux matériaux. C’est ce à quoi travaillent les chercheurs de l’Empa en collaboration avec des collègues danois.
Jaune grisâtre, pesant jusqu’à environ 1,2 kilogramme, dont un cinquième de sucre : La betterave à sucre, autrefois élevée à partir de la betterave, sert de grand fournisseur de saccharose depuis plus de deux siècles. En 2020, près de 1,4 million de tonnes ont été récoltées en Suisse, et plus de 150 millions dans toute l’Europe – autrement dit, un produit de masse qui fournit non seulement du sucre ménager, mais aussi, après transformation, un sirop délicat avant que les résidus fibreux ne finissent déchiquetés dans l’estomac des vaches et autres animaux de ferme.
Une étoile discrète de l’agriculture – et pourtant encore sous-estimée, selon les experts. En effet, les parois cellulaires contiennent des polysaccharides comme la cellulose, la pectine et des composés apparentés qui ont des propriétés utiles – par exemple comme base pour des aliments anti-inflammatoires ou pour des matériaux recyclables fabriqués à partir de fibres de cellulose, sur lesquels les chercheurs de l’Empa dirigés par Gustav Nyström travaillent depuis un certain temps.
Avec le projet de recherche SUgar Beet REvolution : Avec le projet de recherche SUgar Beet REvolution : Enzymatic Biorefining of Sugar Beet Pulp to Nutraceuticals and Recyclable Materials – SURE en abrégé – une équipe de chercheurs danois et de l’Empa veut maintenant poser les bases qui permettront de valoriser encore davantage la betterave sucrière à l’avenir. Le projet (voir encadré ci-dessous) est financé par la fondation danoise Novo Nordisk à hauteur de 7,7 millions de francs.
Quatre défis majeurs
Une somme impressionnante, à la mesure des tâches auxquelles les experts, dirigés par la biotechnologue Anne S. Meyer de l’Université technique du Danemark (DTU), devront faire face. Quatre défis ont été définis pour le projet : créer de nouvelles bases pour la séparation efficace et douce de structures de parois cellulaires intactes à l’aide d’enzymes, et étudier en détail comment les composés de pectine de la betterave sucrière affectent la santé, par exemple dans les processus inflammatoires.
Du point de vue de la science des matériaux, des procédés biosourcés sont également étudiés pour obtenir de la nanocellulose très résistante à partir de betteraves. Et les experts de l’Empa du laboratoire « Cellulose & Wood Materials » de Nyström feront de la recherche fondamentale en vue d’applications pratiques. Par exemple, sur la question de savoir comment des dispersions de particules de nanocellulose pourraient être utilisées pour créer des matériaux tels que des gels, des structures semblables à du verre ou des cristaux liquides. Et comment ceux-ci pourraient à leur tour être utilisés pour produire des matériaux utiles.
SURE est un projet ambitieux et interdisciplinaire offrant un grand potentiel d’applications pratiques qui serviront la durabilité et, à long terme, contribueront à promouvoir l’utilisation de la biomasse. « Je suis très heureux d’avoir l’occasion de travailler avec nos collègues danois sur ce sujet d’importance stratégique« , déclare le chercheur de l’Empa Nyström. « Nous étudierons ensemble de nouvelles voies de valorisation de la biomasse de betterave sucrière et développerons également de nouvelles stratégies pour utiliser ces matériaux dans des composites recyclables. »
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SURE – une révolution de la betterave sucrière
Le projet de recherche SUgar Beet REvolution : Enzymatic Biorefing of Sugar Beet Pulp to Nutraceuticals and Recyclable Materials (SURE) est l’un des nombreux projets financés par la Fondation Novo Nordisk dans le cadre de son programme Recycling for a sustainable society.
Le financement total de SURE est l’équivalent de 7,7 millions de francs suisses. Le projet est dirigé par des chercheurs de l’Université technique du Danemark (DTU). Outre l’Empa, un autre groupe de recherche de la DTU et l’Université de Copenhague sont également impliqués. Le projet est prévu pour une durée totale de six ans.
Dans le cadre du projet SURE, les composants extraits de la biomasse de la betterave sucrière seront utilisés comme nutriments et éléments constitutifs de nouveaux matériaux circulaires. Image : Luana Amoroso / Empa
