RSE | par Maryvonne Haslé de La Gazette du Laboratoire | Février 2023
VOS ENJEUX … NOS SOLUTIONS
DIONYMER : Un polymère naturel biodégradable aux multiples applications !
Cette start-up bordelaise, cofondée par trois amis ingénieurs, fait le pari de l'économie circulaire en développant une technologie qui valorise les déchets organiques en matériaux polymères biodégradables (polyesters), pour remplacer les composés issus du pétrole dans une multitude d’applications.
A l’origine de la start-up, trois amis cofondateurs ingénieurs chimistes : Thomas Hennebel, Antoine Brege et Guillaume Charbonnier. Ils se sont rencontrés à l’Ecole de Chimie de Bordeaux en faisant la même formation. Ensuite, ils ont pris des voies différentes avant de se retrouver en 2021, pour mettre en commun leurs compétences et lancer la société Dionymer.
La société Dionymer a remporté le concours “Go for it !” du TWB start up Day 2022 en juin dernier, bénéficiant de quatre journées de mentorat fournies par TWB, et de son écosystème d’industriels et d’investisseurs. Antoine Brege, le CTO, est lauréat I-PhD du concours Docteurs-entrepreneurs de Bpi France- Ministère de la Recherche 2022.
L’équipe Dionymer (Guillaume Charbonnier, Thomas Hennebel et Antoine Brege), avec Olivier Rolland de TWB à droite lors de la remise du Prix "Go for it!" du TWB START-UP DAY
De multiples applications
En tant qu’ingénieurs chimistes, les 3 co-fondateurs ont fait le constat que 99 % des polymères sont issus du pétrole. Ils ont noté que la nature fabriquait pourtant des matériaux plastiques sans utilisation de pétrole et que certaines bactéries étaient en mesure de consommer du carbone pour produire des matériaux plastiques.
L’enjeu est donc de « donner » à ces bactéries des déchets organiques et de créer de nouveaux polymères de type polyhydroxyalcanoates (PHA), grâce à un procédé adapté. Le phénomène, naturel pour ce type de bactéries, d’accumuler du plastique dans leur corps, est connu de la recherche académique, avec l’avantage de la biodégradabilité.
Après des recherches poussées, les co-fondateurs ont sélectionné une bactérie en particulier qui accumule dans son organisme de la graisse issue de déchets organiques. La graisse extraite devient un matériau polymère naturel sous forme de poudre blanche, qui est ensuite mis en forme pour des applications différentes.
Dans le textile, cette poudre blanche est transformée pour obtenir des fibres.
En cosmétique, il y a une volonté de supprimer les polymères pétrochimiques actuellement utilisés afin de les remplacer par la poudre de polymères naturels.
Une autre application de la poudre en version brut est possible dans le packaging (film alimentaire biodégradable par exemple).
Dans le médical, cette poudre est biocompatible avec le corps humain, sans effet secondaire (fils de suture, l’encapsulation de principes actifs pour le corps humain).
Si le matériau est en partie connu, la start-up Dionymer différencie sa façon de le produire, à partir de déchets organiques (sans sucres), avec des bactéries qui permettent de réduire les étapes du procédé et donc réduire le coût du matériau final.
Une montée en échelle industrielle en cours
A peine créée, la société Dionymer a lancé sa R&D en janvier 2022. Sa technologie fonctionne à l’échelle d’un litre au laboratoire, avec une production faite à partir de marc de raisins et de déchets alimentaires fournis par l’hôtellerie-restauration de la région. Actuellement, l’entreprise structure l’étape de montée en échelle industrielle de 2 à 5 L pour produire plusieurs dizaines de grammes et fournir les premiers clients.
La technologie est prometteuse, les industriels intéressés veulent soit utiliser les polymères produits naturellement pour remplacer les polymères pétrochimiques, soit valoriser leurs déchets industriels grâce à cette nouvelle voie de valorisation à haute valeur ajoutée, en parallèle de la méthanisation et du compost.
Les clients potentiels en cosmétique, agroalimentaire et pharmaceutique, souhaitent valoriser leurs déchets organiques (fruits ou végétaux) en utilisant cette technique pour leur propre usage (formulation cosmétique ou application biomédicale). L’idée d’un cercle vertueux pour les industriels se profile donc, avec une économie circulaire et un procédé peu coûteux, sans solvants.
Côté R&D, les scientifiques stabilisent la technologie qui sera brevetée courant 2023. Les polymères naturels produits peuvent aussi être modifiés selon le principe de la chimie verte et l’équipe travaille sur la modification d’autres composés chimiques issus de polymères. En parallèle, l’activité de recherche en interne continue vers des marchés nouveaux.
Guillaume Charbonnier optimise la dégradation des déchets organiques avant la production de PHA
Une prochaine levée de fonds
A moyen terme, Dionymer devrait installer un pilote pré-industriel de 1 m3 (1 000 L) à l’horizon fin 2024 pour produire plusieurs centaines de kilos de polymères naturels par an. Un investissement de 2 millions d’euros est prévu pour la mise en place du pilote ainsi qu’une première levée de fonds à la mi-2023 pour financer la montée en échelle.
Une fois le pilote installé, la société continuera à grandir vers des capacités industrielles supérieures, avec à terme, l’ambition de licencier la technologie à des industriels pour des volumes plus importants.
La production de plusieurs milliers de tonnes est envisagée à l’horizon 2026-2027 à travers les licences technologiques pour plusieurs unités de production.
L’entreprise a conclu des partenariats avec la société BICYCOMPOST, qui collecte les déchets organiques alimentaires des professionnels bordelais et les fournit pour le procédé de Dionymer.
Des recrutements et de nouveaux locaux à venir
Actuellement, l’équipe Dionymer, dirigée par Thomas Hennebel, comprend 5 personnes, dont 4 qui gèrent la partie technologique. Ces ingénieurs chimistes, spécialistes du traitement des déchets, de la production et de l’extraction des polymères, sont secondés par des stagiaires issus d’écoles d’ingénieurs spécialisées en biotechnologie et chimie.
La société Dionymer est soutenue par la SATT Aquitaine Science Transfert, et incubée au sein de son Chrysa-link. L’équipe est hébergée par les Ecoles d’ingénieurs Bordeaux INP, avec un laboratoire dans l’ENSCBP (Ecole de chimie de Bordeaux) et un autre laboratoire au sein de l’ENSTBB (Ecole de biotechnologie de Bordeaux) où sont réalisés les travaux de recherche.
Cependant, Dionymer envisage d’intégrer de nouveaux locaux rapidement courant 2023. Le marché, très réceptif au développement de cette technologie, les oblige à monter en échelle rapidement. D’autres recrutements sont à venir.
Dans son optique de démarche éco circulaire, la technologie Dionymer devrait avoir un vrai impact sur l’industrie chimique et agroalimentaire à l’échelle française et européenne et rencontrer l’intérêt de nombreuses entreprises. A l’horizon 2024, la société Dionymer devrait passer à un effectif de 20 personnes, tout en restant sur territoire le bordelais et néo-aquitain.
Les 3 fondateurs de Dionymer, de gauche à droite : Antoine Brege, Guillaume Charbonnier, Thomas Hennebel
Pour en savoir plus : https://www.dionymer.com