Comment l’industrie laitière peut-elle disposer de façon écologique de centaines de millions de litres de perméat contenant du lactose provenant du processus d’ultrafiltration du lait? C’est la question sur laquelle s’est penchée la chercheuse Marie-Josée Dumont à la demande d’un important acteur de l’industrie laitière, Agropur. Et ses premiers résultats sont prometteurs. 

Également professeure agrégée au Département de génie des bioressources de l’Université McGill, Mme Dumont a développé avec son équipe de recherche un procédé chimique pour créer à partir des molécules de glucose et de galactose, composant le lactose, des « molécules plateformes ».

Ces molécules de synthèse – l’hydroxyméthylfurfural (HMF) et l’acide lévulinique (LA) – peuvent être recombinées à d’autres éléments chimiques pour produire des molécules complexes comme des bioplastiques, des biopesticides, des biofongicides, des biocarburants, des biosolvants ou des biorésines. L’objectif est de créer des molécules plateformes dérivées de la biomasse « afin de réduire notre dépendance aux hydrocarbures », explique-t-elle.

Une molécule polyvalente

La molécule de HMF (hydroxyméthylfurfural) est particulièrement utile, car elle peut servir de base chimique dans la production de matériaux bio-industriels à forte valeur ajoutée, avance la spécialiste de la valorisation des matières premières agricoles.

En plus de s’inscrire dans la foulée de la transition énergétique, la création de molécules plateformes à base de résidus laitiers répond à un enjeu économique. À l’heure actuelle, l’industrie doit disposer de ces centaines de millions de litres de résidus annuellement, soit en les revendant tels quels sur le marché des produits agricoles de base en vue de les recycler dans l’alimentation des animaux, soit en les détruisant à grands frais.

Un potentiel de valorisation intéressant

L’usage d’« un substrat qui ne coûte pas cher », comme le lactose, présente un grand potentiel pour la production de HMF, car le fructose utilisé actuellement par l’industrie biochimique pour produire la molécule plateforme est beaucoup plus coûteux.

En testant différents procédés et agents catalyseurs pour précipiter la réaction chimique permettant de recombiner, sous forme de HMF ou de LA, les molécules des éléments composant le lactose, l’équipe de Marie-Josée Dumont a réussi à obtenir des rendements intéressants en laboratoire. « C’est un pas dans la bonne direction », se réjouit la chercheuse.

Si elle reconnaît qu’il reste encore beaucoup de défis techniques à relever avant de pouvoir mettre sur pied un processus de production à grande échelle de molécules plateformes à base de résidus laitiers, elle estime que les résultats de ses recherches laissent entrevoir un potentiel intéressant de valorisation de ces produits agricoles. Le défi principal en vue d’une éventuelle commercialisation de molécules plateformes à base de sous-produits laitiers demeure évidemment de maximiser le rendement afin de réduire les coûts du procédé et de minimiser les résidus. 

Simon Van Vliet, Agence Science-Presse