Sorgho Le géant des plantes utiles ? * - SOPHIA ALAMI GT Bio-économie

 
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Sorgho Le géant des plantes utiles ? * - SOPHIA ALAMI GT Bio-économie
Sorgho

Le géant des plantes utiles ? *
               * Journal de Toulouse 1858

        SOPHIA ALAMI
       GT Bio-économie
          Agr’iDées

        31 Janvier 2018
Sorgho Le géant des plantes utiles ? * - SOPHIA ALAMI GT Bio-économie
Exploration du potentiel bioéconomique du sorgho
  Un gisement d’innovations porteur de valeur
         économique et environnementale

                       GT Bio-économie - Agr’iDées 31 Janvier 2018
Sorgho Le géant des plantes utiles ? * - SOPHIA ALAMI GT Bio-économie
PLAN
INTRODUCTION

POURQUOI UN REGAIN D’INTERËT POUR LE SORGHO ?

DIVERSITE GENETIQUE & DIVERSITE D’USAGES

LES DIFFERENTS DEBOUCHES EXISTANTS : ALIMENTAIRES ET
                                 NON ALIMENTAIRES

EXPLORATION / NOUVEAUX DEBOUCHES : DIFFERENTS PROJET S
                                                 DE R&I

ENJEUX DU DEVELOPPEMENT DE FILIERESINNOVANTES DE VALORISATION DE LA
BIOMASSE DU SORGHO

PARTAGE D’EXPERIENCE : VALOSORGHO EN OCCITANIE

ECHANGE/DEBAT
                                    GT Bio-économie - Agr’iDées 31 Janvier 2018
Sorgho Le géant des plantes utiles ? * - SOPHIA ALAMI GT Bio-économie
INTRODUCTION
                   Contexte de ma mission

Faciliter émergence de filières innovantes –
Valorisation Biomasse du sorgho

Projet Investissements d’avenir
« Biomass for the Future » (BFF) (2012-20  )
 Effet levier pour créer une dynamique territoriale /filières
innovantes de valorisation de la biomasse du sorgho
Au-delà de de la mise en oeuvre d’une ingénierie de l’innovation
     Expérimentation d’une nouvelle vision de la recherche
Réflexivité : Déploiement d’une action + Analyse directe de celle-
              ci sous forme de questions de recherche

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POURQUOI UN REGAIN D’INTERËT
                         POUR LE SORGHO ?
 Au niveau National, le sorgho tend à retrouver sa place des années 80 :
  accroissement des surfaces de 51 % entre 2013 et 2015 (source : Semences de
  Provence N° 39)

 Le sorgho , au regard des rendements nationaux obtenus (6 à 6,5 T/ha en 2017)
  marque une hausse (10 à 15 % sup à la moyenne des dernières années) et permet un
  potentiel de marge brute , satisfaisant et concurrentiel par rapport au maïs, au soja, et
  au tournesol (Sources Arvalis, d’après expertise Arvalis-Terrinnovia 2017)

 Le sorgho est économe en eau et en intrants : . il est essentiellement cultivé en sec
           il peut être cultivé « en sec » en saison estivale avec une production
           satisfaisante L’Occitanie est une des régions majeures de production du sorgho
           (129 000 T de grains),
 Fort intérêt chez les agriculteurs en matière de diversification des systèmes de
  culture (étude BVA 2013) et carte à jouer dans le contexte actuel de verdissement de
  la nouvelle PAC (« Greening ») ;

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Le sorgho : une espèce pleine de ressources

Une espèce adaptée aux climats secs et aux faibles intrants
    Efficience d’utilisation de l’eau et des nutriments
    Espèce rustique : tolérances aux maladies

Une zone de culture potentielle très étendue: de 38°Sud à 52°
Nord (50 000 ha en France, 400 000 ha Europe (en incluant
Russie)
Une diversité génétique large servant de base à différentes filières
de valorisation: sorgho-grain, sorgho sucrier, sorgho fourrager,
sorgho teinturier…

Des outils d’analyse génétique (génome séquencé…) garants
d’améliorations importantes des stratégies de sélection                              6
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Une large gamme d’idéotypes
Grande diversité génétique

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Et d’autres… ex : e sorgho teinturier

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Autre type de classement
               monocoupe versus multicoupes
Sorgho multicoupe              Destiné au pâturage ,
autorisant plusieurs coupes    fauche enrubannage
successives                    l’été

(type sudan-grass ou hybride   Ne contient pas
sorgho x sudan-grass           d’amidon
                               Usage pour fourrage
Sorgho monocoupe               Sorgho-grain            Sorgho sucrier
                                Destiné à la           (Commun ou BMR )
                               production de grains
                               (50 % de MS)            Destiné à la récolte
                                                       plante entière, faible
                               Peut être ensilé        teneur en amidon,
                                                       valeur énergétique liée
                               Usage alimentation      aux sucres solubles /tige
                               animale ou humaine      Usage fourrage ou
                                                       énergie

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PLAN
INTRODUCTION

POURQUOI UN REGAIN D’INTERËT POUR LE SORGHO ?

DIVERSITE GENETIQUE & DIVERSITE D’USAGES

        LES DIFFERENTS DEBOUCHES EXISTANTS : ALIMENTAIRES ET
                                NON ALIMENTAIRES

EXPLORATION / NOUVEAUX DEBOUCHES : DIFFERENTS PROJET S
                                                 DE R&I

ENJEUX DU DEVELOPPEMENT DE FILIERESINNOVANTES DE VALORISATION DE LA
BIOMASSE DU SORGHO

PARTAGE D’EXPERIENCE : VALOSORGHO EN OCCITANIE

ECHANGE/DEBAT
                                   GT Bio-économie - Agr’iDées 31 Janvier 2018
Le sorgho : des filières « alimentaires » en place

 Afrique / Asie : un des piliers de la sécurité alimentaire

Culture vivrière en Afrique où la demande représente plus de 40 % de la consommation alimentaire mondiale,
essentiellement sous la forme de pain ou bouillies, de semoules, , brasserie artisanale (Burkina, rwanda)

 Pays développés et émergents : alimentation animale essentiellement

=> Mais des potentialités aussi au niveau de l’alimentation humaine !!! Gluten free…
                                                      GT
                                                      11 Bio-économie - Agr’iDées 31 Janvier 2018
Le sorgho : des filières non-alimentaires en cours de
                     développement

Production énergétique (Ethanol 2G, Biogaz, Thermie)

Production de biomatériaux

Vers une approche de bioraffinerie
                                             Ten et al 2014 : Lignin Nanotubes As Vehicles for
                                             Gene Delivery into Human Cells : Nanotubes de
                                             sorgho présentent des spécificités intéressantes par
                                             rapport aux nanotubes de carbone

                                         GT
                                         12 Bio-économie - Agr’iDées 31 Janvier 2018
« Non alimentaire » : des projets en cours ou
                   récemment finis

•IA : 2012-2020                                  •Agropolis- Cariplo : 2014-2017
                                                 •Coord : D Pot (CIRAD) / Laura Rossini
Total = ~ 30 million € for a                     (PTP)
contribution from the                            •France –Italie – Afrique Ouest
government ~ 10 million €                        •Sorgho
•Coord : H. Hofte (INRA)
•France
•Miscanthus, Sorgho
                                                Filières alimentaire et non alimentaire
Filières non alimentaires uniquement            Cibles : Europe / Afrique de l’Ouest
Cibles : industries françaises
                                       GT Bio-économie - Agr’iDées 31 Janvier 2018
Biologie des
                   Outils de
                                     systèmes /      Modélisation
                phénotypage HD
                                    statistiques
                             Bases physiologiques et
                            moléculaires des caractères
                                     d’intérêt

                                                                       Evaluation
Déterminisme génétique           Des filières et des                 économique et
     et Sélection                variétés adaptées                  sociologique des
                                                                         filières
  Outils de
phénotypage                                                                    ACV
    HD
 Outils de
Génotypage                                                                   Approche
   HD                                                                       territoriale
                              Applications industrielles
   Outils                    Procédés et Caractères clés
statistiques

                                           GT Bio-économie - Agr’iDées 31 Janvier 2018
Anne Bergeret
                                                           Nicolas Le Moigne
                                                           Stéphane Corn
                                                           Jean-Charles Benezet
                                                           Lata Soccalingame (Post Doc)

                                                           Laura Rossini (Coord
                                                           BIOSORG)
                                                           Maria Rosaria Stile
+ LisaPerrier (PhD)                                        Noemi Trabanco (Post Doc)
+ Ingrid Vilmus (Post Doc)                                 Martina Balboni
+ Vaksmann Michel                                         Niaba Teme
+ Sophia Tazi (Développement Filières)                    Korotimi Thera (PhD)
                                                          Mamoutou Kouressi
              BESEF
                                                        Raffaella Battaglia
     Laurent Gazull
                                                                   15
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Objectifs et stratégie BIOSORG
Maîtriser la composition des différents organes du sorgho afin
de l’adapter aux attentes des différentes voies de valorisation

Développer de nouveaux produits et identifier les composantes de la qualité pour les
différentes utilisations
    Définir un idéotype industriel (en amont : idéotype Agronomique)
    Traduire l’ idéotype Industriel en idéotype Biologique

Comprendre et anticiper la mise en place des composantes de la qualité au niveau
de la plante
    Effet du développement (âge, stade de maturité)
    Effet de l’environnement (stress…)
    Prédire (modélisation)
Sélectionner des génotypes adaptés
   Optimiser les outils de sélection Phénotypiques ou Génotypiques
   Développer des programmes de sélection adaptés

                                        GT Bio-économie - Agr’iDées 31 Janvier 2018
Une approche ancrée sur la diversité génétique de la
                                                        ressource
                                                                                                               0
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                                                                                                     20                           2
                                                                                        0                 2                    22
                                                                                                                                22

                                                                                        Genotypes > process > microstructure > performances > durabilité
                                                                                                0
                                                                                                    22 2                       2
  0                                          0.2

                                                             Quels sont les génotypes qui répondent le mieux aux attentes des industriels ?

                                                                  A quelle(s) étape(s) y-a-t-il un effet génétique ?
                                                                  Traduction en critères biologiques / cibles de sélection
                                                                  Produire des connaissances (physiologie) sur compétition entre production de
                                                                  grain versus accumulation de sucres dans les tiges

                                                                                                                                                                           GT Bio-économie - Agr’iDées 31 Janvier 2018
Débouchés Energie : Ethanol , méthane
Des projets terminés sur les aspects énergie : (éthanol, méthane)

 ANR Grassbiofuel (Maïs / Sorgho / canne à sucre), 2007

 EU-FP7 Sweetfuel,

 ANR S3F (Haïti)

 FUTUROL

  Enjeu : Choisir la bonne biomasse pour le bon débouché Energie et la bonne utilisation

                                              GT Bio-économie - Agr’iDées 31 Janvier 2018
Exemple de SWEETFUEL
                  • FP7 project co-funded by the European Commission
                  • Total budget = 5 M € for a EC contribution of 3 M
                   • 5 years duration + 6 months (01/2010 – 06/2014)
                   • 10 partners from 7 countries and 3 continents:
                             France:            CIRAD
                             Germany:           KWS – IFEU – WIP
  Sweet Fuel                 Italy:             UniBO – UCSC
                             Brazil:            EMBRAPA
                             India:             ICRISAT
                             Mexico:            UANL
                             South Africa:      ARC-GCI

           • Objective: development of ethanol production from sorghum in
             temperate and semi-arid tropical zones through genetic enhancement
             and improvement of cultural and harvest practices
Coordination Serge Braconnier/CIRAD
                                          GT Bio-économie - Agr’iDées 31 Janvier 2018
Quelques résultats de SWEETFUEL
                 Depending on the use, the quality of biomass is essential:
                 case of sorghum for ethanol production
                 •    Ethanol 2G ou méthane  sorghum fibre pauvre en
                 lignine pour accroitre la digestibilité
                 Dans ce cas-là : production de grain non nécessaire

                   •  Ethanol 1G et/ou co-génération (case of Brazil) :
                   sweet sorghum / high biomass + high juice
                   + high sugar + bagasse rich in lignin
                              production de grain non souhaitable

                  • Ethanol 1G combinant grain et fourrage (case of India):
                  a sweet sorghum high production of grain + high biomass
                  + high juice + high sugar + bagasse poor in lignin
                             production de grain essentielle
                            GT Bio-économie - Agr’iDées 31 Janvier 2018

Recommandations précises en fonction des débouchés ciblés
Production de méthane : une variabilité entre génotypes de sorgho
                 Analyse plante entière et tige

                                  bmr

bmr

                                                                     21
                                GT Bio-économie - Agr’iDées 31 Janvier 2018
Production de méthane : une variabilité entre les génotypes de sorgho
 Des liens avec la composition
 de la tige

                                                Le potentiel méthane est associé positivement :

                                                •à la digestibilité de la biomasse (SMS),
                                                •à la digestibilité des parois cellulaire
                                                •à la teneur en Azote de la biomasse

                                                Il est associé négativement à :
                                                •La teneur en lignine

                                                   Sur la base des analyse histologiques on a
                                                   montré que plus les génotypes sont « bleu » =
                                                   riche en cellulose / hemicellulose et plus ils
                                                   produisent de méthane
Thomas, H.L., Pot, D., Latrille, E., Trouche, G., Bonnal, L., Bastianelli, D., Carrère, H., 2017.
Sorghum Biomethane Potential Varies with the Genotype and the Cultivation Site. Waste
Biomass Valorization. https://doi.org/10.1007/s12649-017-0099-3
PLAN
INTRODUCTION

POURQUOI UN REGAIN D’INTERËT POUR LE SORGHO ?

DIVERSITE GENETIQUE & DIVERSITE D’USAGES

LES DIFFERENTS DEBOUCHES EXISTANTS : ALIMENTAIRES ET
                                 NON ALIMENTAIRES

EXPLORATION / NOUVEAUX DEBOUCHES : DIFFERENTS PROJET S
                                                DE R&I

ENJEUX DU DEVELOPPEMENT DE FILIERESINNOVANTES DE VALORISATION DE LA
BIOMASSE DU SORGHO

PARTAGE D’EXPERIENCE : VALOSORGHO EN OCCITANIE

ECHANGE/DEBAT
                                    GT Bio-économie - Agr’iDées 31 Janvier 2018
Diversification et valorisation du sorgho
 (résidus de récolte et plantes entières)
pour des biomatériaux à renforts fibreux

                                                        24
                  GT Bio-économie - Agr’iDées 31 Janvier 2018
Production de biocomposites

             GT Bio-économie - Agr’iDées 31 Janvier 2018
Production de biocomposites : variabilité entre les
                   génotypes
                              Les génotypes se broient
                              différemment

                         GT Bio-économie - Agr’iDées 31 Janvier 26
                                                                2018
Production de biocomposites : variabilité entre les génotypes
Les génotypes de sorgho ne réagissent pas de la même façon au procédés de production des
biocomposites et ne donne pas les mêmes produits

   100
             Mass (%)                                           AE1-48
                                                                BIOMASS140-33
                                                                BN612-28
                                                                                             n
                                                                EUG341F-38

   80
                                                                IS19453-03
                                                                IS20351-08                  •Certains génotypes sont plus affectés par le
                                                                IS26731-13

   60
                                                                IS30405-18
                                                                IS30417-23
                                                                                            processus de production de composite
                                                                RE1-43

   40
                                                                                            •Dans le graphique la stabilité thermique de
   20                                                                                       différents génotypes de sorgho
                                                             Temperature (°C)
    0
         0              100   200      300    400      500       600            700

 10,00
                               Young's Modulus (GPa) X10
  9,00
                               Impact strength (kJ/m2)
  8,00
  7,00
  6,00
  5,00
  4,00
  3,00
  2,00
  1,00
  0,00
                 EUG341F            IS26731         BN612        IS20351              AE1     BIOMASS140   IS19453   IS30417   IS30405   RE1

   Les composites obtenus à partir de différents génotypes de sorgho diffèrent au niveau
   de leurs propriétés mécaniques (élongation, résistance aux impacts)
                                                                                                                                               27
                                                                                               GT Bio-économie - Agr’iDées 31 Janvier 2018
Biocomposites : qualité variable en fonction de la composition
                   •Teneur en sucres et dégradation à la chaleur
                                                                                                                                                            •Les génotypes de sorgho les
                                                                                                                                                            plus riches en sucre sont
                                                                              100
                                                                                        Mass (%)                                    AE1-48
                                                                                                                                    BIOMASS140-33
                                                                                                                                    BN612-28
                                                                                                                                    EUG341F-38
                                                                                                                                                            moins adaptés à la
                                                                                                                                                            production de biocomposite
                                                                                                                                    IS19453-03
                                                                              80                                                    IS20351-08
                                                                                                                                    IS26731-13
                                                                                                                                    IS30405-18
                                                                              60                                                    IS30417-23

                                                                                                                                                            sauf si leurs sucres sont
                                                                                                                                    RE1-43

                                                                              40

                                                                                                                                                            valorisés en amont
                                                                              20

                                                                                                                                 Temperature (°C)
                                                                               0
                                                                                    0              100   200   300   400   500       600            700

                   • les propriétés physiques des composites sont liées à la teneur en fibres de la biomasse
                   et à leur dégradabilité
           10

                   9
                                                                                                                                                            •Les génotypes de sorgho les
 Young’s Modulus

                   8
                                                                                                                                                            plus riches en fibres sont les
                   7
                            y = -0,1016x + 12,216                                                                                                           plus adaptés pour la
                                  R² = 0,8979
                   6                                                                                                                                        production de
                   5                                                                                                                                        biocomposites
                   4
                       20          30         40        50          60   70
                                        Dry Matter Solubility (SMS)                                                                                       GT Bio-économie - Agr’iDées 31
                                                                                                                                                                             Janvier 2018
Les fibres de sorgho : une ressource pertinente pour les
                biocomposites polymères
                      Des génotypes de sorgho et leurs
                       composites à matrice polyéthylène (PE)
                       présentent des performances mécaniques
                       équivalentes voire supérieures à des agro-
                       fibres/composites classiques (bambou,
                       bois, chanvre, lin)
                      Corrélations établies entre les propriétés des
                       biocomposites polymères et la composition
                       biochimique des fibres (lignines,       sucres
                       solubles (publication en 2018)

                       GT Bio-économie - Agr’iDées 31 Janvier292018
Biocomposites de sorgho : Publications récentes

Chupin, L., Ridder, D. de, Clément-Vidal, A., Soutiras, A., Gineau, E., Mouille, G., Arnoult,
S., Brancourt-Hulmel, M., Lapierre, C., Pot, D., Vincent, L., Mija, A., Navard, P., 2017.
Influence of the radial stem composition on the thermal behaviour of miscanthus and
sorghum genotypes. Carbohydr. Polym. 167, 12–19.
https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2017.03.002

Vo, L., Girones, J., Beloli, C., Chupin, L., DI Giuseppe, E., Clément Vidal, A., Soutiras, A.,
Pot, D., Bastianelli, D., Bonnal, L., Navard, P., 2017. Processing and properties of sorghum
stem fragment-polyethylene composites - ScienceDirect. Ind. Crops Prod. 107, 386–398.

                                               GT Bio-économie - Agr’iDées 31 Janvier 2018
Des biocomposites cimentaires à base de
               miscanthus : des résultats potentiellement
               transposables vers le sorgho

 Le projet BFF a étudié en détail l’influence et le type de molécules à base de sucres qui
  étaient extraites de fragments de tiges de miscanthus en présence de ciment et d’eau, et a
  émis des premières hypothèses concernant les molécules qui s’adsorbent sur les particules
  cimentaires, et empêchent l’hydratation et la cristallisation.

 Ces résultats seront publiés début 2018. Ils seront utiles pour optimiser les processus de
  transformation pertinents pour le sorgho et identifier les variétés les mieux adaptées à ce
  type de valorisation.
                                                GT Bio-économie - Agr’iDées 31 Janvier 2018
                                                                                                31
Avancées BFF et BIOSORG
Les projets Biosorg et BFF ont mis en évidence l’influence de la propreté (quantité
de particules fines) des fractions de biomasse, des facteurs de forme et de la taille.

           test d’ un procédé modulaire de « lavage » jusqu’à 70% des molécules
hydro-extractibles (dont les sucres libres) des tiges+ homogénéisation de la
répartition des fractions post-défibrage/extraction pour incorporation dans des
thermoplastiques

Ils ont mis en évidence l’influence néfaste du taux de sucre

         Test de faisabilité du fractionnement thermo-mécano-chimique du
            sorgho
On a aussi réalisé un défibrage thermomécanique de tiges de sorgho en extrudeur
bivis==> Agrofibres de granulométrie homogène, quelle que soit la variété de
sorgho étudiée + fraction soluble à explorer

BFF a permis d’identifier des variétés très pauvres en sucres.
BFF et Biosorg ont permis de mettre en évidence un ensemble de verrous
techniques                               GT Bio-économie - Agr’iDées 31 Janvier 2018
Les défis du développement de filières
      « biomatériaux » à partir des fibres du sorgho

Optimiser la ressource                    Améliorer les processus
et la matière :                           de transformation : focus
identifier les variétés                   sur le défibrage
pertinentes et affiner
le processus de
désucrage

                                           Vers une valorisation de la
     Ajuster les propriétés                plante entière : exploration
                                           de la fraction soluble en vue
     des produits finis :
                                           d’une valorisation ultérieure
     focus sur les interfaces              (énergétique ou autre)
     renforts - matrice
                                GT Bio-économie - Agr’iDées 31 Janvier 2018
Exploration d’autres pistes de valorisation

•Cristallinité de la cellulose…

•Autres composants biochimiques :

     •polyphénols,
     •acides organiques (acide aconitique : plastifiant),
     •pigments (sorgho teinturier)

• Kafirine (protéïne du grain => bioplastique)

•…                        GT Bio-économie - Agr’iDées 31 Janvier 2018
Projet « Couleur sorgho »
Valorisation du pigment du sorgho teinturier

  CIRAD co-obtenteur d’une variété tinctoriale Chantor

                           GT Bio-économie - Agr’iDées 31 Janvier 2018
Sorgho et métabolites secondaires

• Le genre Sorghum est particulièrement riche
  en polyphénols (stilbènes, Resveratrol,
  picéides, et en 3-désoxyanthocyanidines)
  (Brohan et al. 2008)
• La plus connue des 3-désoxyanthocyanidines
  est l’apigéninidine colorant naturel extrait
  des gaines foliaires des sorgho tinctoriaux

                       GT Bio-économie - Agr’iDées 31 Janvier 2018
Sorgho et métabolites secondaires

               GT Bio-économie - Agr’iDées 31 Janvier 2018
Résultats de « Couleur sorgho »
• Projet de preuve de concept Cirad
Les travaux ont permis de
  • lever en partie le verrou technique lié à la fixation
    du pigment sur les parois (aspects chimiques)
  • avancer sur l’extraction assistée par imagerie.
  • Faire émerger de nouvelles questions de
    recherche sur la relation entre stress et
    production de pigment.

                           GT Bio-économie - Agr’iDées 31 Janvier 2018
Histologie des gaines foliaires : quelques images
                                                   autofluorescence

                                     Parenchyme
                                     méatifère

                                                  Faisceau conducteur

             Colorant
             cristallisé

                           GT Bio-économie - Agr’iDées 31 Janvier 2018
Histologie des gaines foliaires : quelques images
Observation en
lumière blanche

                                                         Lumière polarisée

                            Advanced Imaging Methods to Optimize
                            Extraction of Natural Red Colorant from
                            Dye Sorghum

                            JL Verdeil (1), E Tardan (2,) C Baptiste(1), A
                            Vidal (1), CN Terrier (1), S Palu(2), D Pot(1),
                            D Pioch, G Trouche(1) and S Alami

                          GT Bio-économie - Agr’iDées 31 Janvier 2018
Apport de l’imagerie/procédés de
             transformation de la biomasse

Biomasse brute séchée (étuve)       Gaines foliaires séchées

                     Broyage
                                                                  Analyses
                                                                  histologiques

                                       poudres
           Poudre

                     Extraction

                                    Bagasses après extraction
           Extrait
                                  GT Bio-économie - Agr’iDées 31 Janvier 2018
Analyse histo des bagasses après extraction

                                        acétone                           EtOH
             EAU

     Il reste beaucoup de colorant ( gain potentiel par optimisation du protocole …)

                                 GT Bio-économie - Agr’iDées 31 Janvier 2018
Des opportunités aussi en termes de
                     Multi-valorisation

Le sorgho sucré « sweet sorghum » : plante multi usages (multi-
purpose sorghum) . Il produit des grains tout en accumulant des sucres
dans ses tiges, ==> réduction de la compétition objectifs de sécurité
alimentaire /production de bioéthanol.

1. grains pour l’alimentation humaine et/ou animale,
2. feuilles et bagasse (tiges après extraction du jus) comme fourrage
   pour le bétail, pouvant être valorisés sous forme d’ensilage,
3. jus sucré valorisable soit sous forme de sirop, soit sous forme de
   combustible (éthanol liquide ou gélifié), soit sous forme de boisson.
4. D’autres variétés peuvent permettre d’envisage une multi-
   valorisation ce qui permet d’accroître la rentabilité mais mise en
   œuvre complexe
                                   GT Bio-économie - Agr’iDées 31 Janvier 2018
PLAN
INTRODUCTION

POURQUOI UN REGAIN D’INTERËT POUR LE SORGHO ?

DIVERSITE GENETIQUE & DIVERSITE D’USAGES

LES DIFFERENTS DEBOUCHES EXISTANTS : ALIMENTAIRES ET
                                 NON ALIMENTAIRES

EXPLORATION / NOUVEAUX DEBOUCHES : DIFFERENTS PROJET S
                                                 DE R&I

ENJEUX DU DEVELOPPEMENT DE FILIERESINNOVANTES DE VALORISATION DE LA
BIOMASSE DU SORGHO

PARTAGE D’EXPERIENCE : VALOSORGHO EN OCCITANIE

ECHANGE/DEBAT                       GT Bio-économie - Agr’iDées 31 Janvier 2018
Mise en place de filières innovantes de valorisation
     alimentaires et non alimentaires sorgho : des défis !

    Tensions entre utilisations alimentaires et non alimentaires
 Une plante modulable (valorisations séparées grains / organes végétatifs)
 Utilisation des terres non adaptées aux cultures alimentaires (H20, pollution)
 Prise en compte de l’existant !!!
 Analyse Socio-économique et de Cycle de vie

 Produire de la biomasse adaptée aux différentes utilisations

Ressources                                                               Utilisation
                                                                        industrielle

                                            GT Bio-économie - Agr’iDées 31 Janvier 45
                                                                                   2018
Les trois fronts de la création de filières
1. Recherche & développement
•   Interdisciplinarité
•   Travaux scientifiques et techniques pour mise au point des
    itinéraires techniques et procédés,
•   Montage de projets : preuves de concept, R&D collaborative puis
    prototypes et pilotes
•   Modèle économique

2. Management partenarial
• Prospection et constitution d’un réseau de
    partenaires académiques, techniques, industriels, institutionnels…
• Concertation : mise en place des conditions d’une concertation
    permanente entre l’amont et l’aval permettant une co-élaboration de
    la chaîne de valeurs à toutes les étapes de la filière.

3. Institutionnel /politique ; Ancrage dans les politiques et priorités
                                    GT Bio-économie - Agr’iDées 31 Janvier 2018
Aller-retour entre les maillons de la chaîne
                        de valeur

4 « Briques » successives avec des boucles de rétro-actions

La brique transformation = procédés de traitement et d’extraction
La recherche est partie prenante tout au long du processus depuis la
recherche
     .     fondamentale à la mise en place de filières matures (marché) en
passant par la recherche appliquée et par l’étape de démonstrateurs
                                    GT Bio-économie - Agr’iDées 31 Janvier 2018
Les enjeux
1. Travailler sur l’amont et l’aval de la chaine de valeur et en interactivité
   (amont/aval)
2. Activer l’interdisciplinarité
3. Travailler sur la maturation des maillons technologiques tout en
   intégrant cela dans une vision globale de la chaîne de valeur
4. Faire un travail d’animation territoriale
5. Développer des argumentaires adaptés en fonction des partenaires

Autre niveau d’enjeux :
• Raccrocher tout cela au mandat Sud du Cirad (idée de mise à profit /
  partenaires du Sud)
• Dégager des éléments méthodologiques, mobiliser les modèles et
  concepts existants : Approche système d’innovation (modèle
  d’innovation interactif et non linéaire) et Théorie des acteurs réseau
  (ANT)
    On s’inscrit dans le moyen et long terme /logiques de durabilité et de biens communs

                                          GT Bio-économie - Agr’iDées 31 Janvier 2018
Un élément clé : évaluation de la durabilité
les verrous technologiques levés , l’élaboration d’une filière d’utilisation de la
biomasse nécessite d’évaluer la viabilité économique et environnementale et
l’impact sociétal .

 Evaluer les performances économique et environnementale des différentes
  filières (renforcement plastique et renforcement bêton), dans un but d’éco-
  conception et de comparaison avec l’existant

• Réalisation d’une Analyse du Cycle de Vie de la filière Sorgho pour deux
  utilisations peu étudiées jusqu’à aujourd’hui
• Evaluation des coûts de production de la matière première Sorgho pour les
  deux débocuhés innovants
• Eléments de comparaison pour prioriser les marchés et les filières
  d’utilisation du Sorgho

• Analyse d'impact / définition des différents scénarios sociaux et
  environnementaux, ainsi qu'une analyse SWOT, qui débouche sur diverses
  recommandations
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PLAN
INTRODUCTION

POURQUOI UN REGAIN D’INTERËT POUR LE SORGHO ?

DIVERSITE GENETIQUE & DIVERSITE D’USAGES

LES DIFFERENTS DEBOUCHES EXISTANTS : ALIMENTAIRES ET
                                 NON ALIMENTAIRES

EXPLORATION / NOUVEAUX DEBOUCHES : DIFFERENTS PROJET S
                                                 DE R&I

ENJEUX DU DEVELOPPEMENT DE FILIERESINNOVANTES DE VALORISATION DE LA
BIOMASSE DU SORGHO

PARTAGE D’EXPERIENCE : VALOSORGHO EN OCCITANIE

ECHANGE/DEBAT                        GT Bio-économie - Agr’iDées 31 Janvier 2018
L’expérience Valosorgho en Occitanie

 Intégration de l’écosystème de l’innovation : Mobilisation de divers
    groupes d’acteurs
 Insertion dans la Stratégie Régionale de l’innovation de la région (SRI)
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Le réseau Valosorgho aujourd’hui
 Identité propre

      ancré politiquement dans la SRI et reconnu structurant pour la
       région Occitanie.
      Réseau de partenaires institutionnels, académiques, techniques et
       privés
      Partenariats scientifiques et techniques (recherche,
       prestations…)Travaux de preuve de concept sur des briques
       technologiques
      Modèle de chaine de valeur
      Animation : approche participative, concertation

 Attelé à des dynamiques européennes à travers le PEI-Agri, et le
  rapprochement avec l’interprofession Européenne du sorgho Sorghum ID
  avec un accord pour le portage des dynamiques d’innovation en son sein.

 Premier pas d’ouverture vers l’Afrique dans l’objectif de créer une
  dynamique win-win Nord /Sud et Sud /Nord,

                                     GT Bio-économie - Agr’iDées 31 Janvier 2018
CONCLUSION

Le sorgho n’a pas encore le vent en poupe !
    Serait-il en avance sur son temps ?
      ( TERRE-NET MÉDIA -30 juillet 2015 )
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