Matrica, du chardon aux bioplastiques

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Article paru dans Formule Verte n°22, juillet 2015

Coentreprise entre Novamont et Versalis, l’usine sarde monte progressivement en puissance. Tandis que le process se met en place, les partenaires profitent des nouvelles récoltes pour améliorer leur productivité.

L’usine est installée sur un ancien site pétrochimique de Versalis. Crédit : Aurélie Dureuil
L’usine est installée sur un ancien site pétrochimique de Versalis. Crédit : Aurélie Dureuil

La Sardaigne est vouée à se couvrir petit à petit de champs de chardons. C’est en tout cas le souhait de Matrica, coentreprise entre Novamont et Versalis. Leur site de production de Porto Torres monte petit à petit en puissance et requiert de plus en plus de chardons, sa matière première. Tout commence avec la culture de cette plante, connue plus comme une « mauvaise herbe » que pour sa culture intensive. Et pourtant, ce sont notamment ces conditions de culture qui ont séduit Novamont. « Nous travaillons avec le CNR, le CRA et l’ENEA {ndlr, organisations italiennes, respectivement Conseil national de la recherche, Conseil pour la recherche dans l’agriculture et Agence nationale pour les nouvelles technologies, l’énergie et de développement économique durable} », précise Catia Bastioli, p-dg de Novamont. C’est en partie de ces collaborations, que la société a identifié le chardon pour ses propriétés de culture sur le sol de Sardaigne, sans eau et avec peu d’intrants. « La seule façon de tuer les chardons, c’est d’avoir trop d’eau », souligne la dirigeante. L’utilisation d’un insecticide deux à trois fois par an permet par ailleurs de lutter contre une catégorie d’insectes qui s’attaquent au graines, recherchées par Matrica, confie Paolo Sgorbati, agronome de Novamont. La société travaille ainsi avec les agriculteurs locaux pour la culture de cette plante pluriannuelle qui peut pousser six années de suite. « Une caractéristique de la zone de culture est qu’il n’y a pas de sol très fertile », précise Paolo Sgorbati. Pourtant, pour la 4e année consécutive, les agriculteurs sardes s’apprêtent à récolter sur les champs de chardons, à l’aide de machines développées spécialement pour cette culture atypique, selon Catia Bastioli. Et les surfaces cultivées ne cessent d’augmenter. Si en 2015, elles seront de 500 hectares avec plus 50 agriculteurs impliqués, elles pourraient atteindre 4 000 ha en 2016-2017, selon Paolo Sgorbati. La phase suivante visant à atteindre 10 000 ha dépendra de cette première étape. L’objectif est de cultiver 15 à 20 000 ha de chardons pour atteindre la pleine capacité de l’usine Matrica, selon Luigi Capuzzi, directeur de recherches de Novamont. Si la montée en échelle des terres cultivées n’est pas négligeable, Novamont assure que la Sardaigne dispose de la ressource nécessaire. « Rien que dans la province de Sassari, 70 000 ha de terres arables ont cessé d’être exploitées entre 1982 et 2010 », observe Catia Bastioli. Le chardon devrait donc peupler petit à petit les terres sardes.

Et cette plante qui atteint 3 mètres s’inscrit dans un système d’économie circulaire que Novamont met en place dans l’île. Pour la production de bioproduits de Matrica, seule l’huile issue des graines est recherchée. Actuellement, les cultures ont permis de récupérer 1,74 tonne de graines par hectare cultivé en 2014. L’huile représente 25 % de la graine. 70 % de ces graines sont des protéines et sont utilisées pour nourrir les moutons sardes. Une alternative à l’import de nourriture pour les animaux, comme se félicite Novamont. La société rappelle ainsi que la Sardaigne importe environ 140 000 t/an de nourriture pour les animaux. Le chimiste a mené avec le département des sciences agricoles de l’université de Sassari une étude sur la substitution partielle de la farine de soja dans l’alimentation des brebis laitières par des déchets végétaux obtenus après l’extraction de l’huile de chardon. Enfin, 5 % de la graine sont composés de molécules actives. « Dans les graines, nous avons découvert une molécule très active, un antioxydant », indique Catia Bastioli. Novamont ainsi que la coopérative agricole Coldiretti, avec qui le chimiste a conclu un accord de collaboration en janvier 2015, travaillent actuellement sur ces coproduits issus des graines.

Autre partie des chardons : les feuilles, tiges… Elles représentent la majeure partie des récoltes (15 t/ha en 2014). Pour cette biomasse, Matrica a également un débouché. « La biomasse contenant de la cellulose, de l’hémicellulose et de la lignine peut être utilisée pour la production d’énergie thermique pour assurer l’autonomie énergétique de la bioraffinerie. Il est estimé que les besoins énergétiques de la bioraffinerie peuvent être satisfaits en cultivant environ 3 500 ha de chardons », indique Novamont. L’entreprise travaille ainsi sur la valorisation de l’ensemble de la plante.

Concernant l’obtention de l’huile, la matière première de l’usine de Matrica, Novamont entend construire une unité de conversion des graines en huile, comme l’indique Catia Bastioli. Elle précise : « nous avons développé une nouvelle technologie de pressage brevetée. Nous sommes prêts pour construire une usine. Nous espérons avoir les autorisations en 2015 ». Une fois obtenue, cette huile de chardons arrive dans l’usine, qui emploie aujourd’hui 50 personnes sur les 120 employés de Matrica. L’huile subit une hydroxylation, un clivage par oxydation et des réactions d’hydrolyse au sein de l’unité Monomères de l’usine Matrica.

Des matières premières pour Novamont

L’usine compte également des unités d’estérification et de distillation. Le principal acide carbo-xylique obtenu est l’acide azélaïque
(11 000 t/an). Outre son utilisation comme matière première dans la production de la 3e génération de Mater-Bi, le plastique de Novamont, cet acide a des applications en tant qu’intermédiaire dans la production de plastifiants et dans la synthèse d’esters complexes dans le domaines des lubrifiants. L’unité produit également l’acide pélargonique. Obtenu après un procédé de distillation, il est utilisé comme matière première dans la production de plastifiants, de lubrifiants, d’agents de blanchiment et d’arômes alimentaires. Une unité d’estérification permet de transformer ces monomères pour l’obtention d’esters (15 000 t/an) destinés à la production de biolubrifiants et de produits pour l’agriculture tandis qu’une autre unité d’estérification permet de produire des additifs intervenant comme huile de dilution dans la production de pneus ou comme plastifiants. Ces productions alimentent aujourd’hui les sites de Novamont, tous situés en Italie. Outre son siège et centre de recherche situé à Novara et l’usine Matrica, l’entreprise italienne compte une usine de Mater-Bi à Terni (capacités de 100 000 t par an), une usine à Patrica (capacités de 50 000 t/an) via une coentreprise dont elle détient 78 %, un centre de recherches biotechnologiques à Piana di Monte Verna et une usine de butanediol (capacités de 30 000 t/an) en cours de construction à Adria. Novamont a enregistré un chiffre d’affaires de 136 M€ en 2014. La société emploie 257 personnes directement mais un total de 500 personnes environ, si on ajoute les start-up et coentreprises, selon la dirigeante. Et Catia Bastioli entend bien continuer à faire progresser Novamont. Un projet d’usine est notamment sur les rails aux États-Unis. « Nous devons construire d’autres usines. Aujourd’hui, se pose la question de l’investissement. Nous réinvestissons dans de nouveaux emplois, la recherche et les usines », indique Catia Bastioli. Elle précise : « ces dernières années, nous avons investi 500 M€ au total, dont
9 M€ par an en R&D ».

A Porto Torres, aurélie Dureuil

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