Visolis, dirigée par Deepak Dugar, révolutionne les processus de fabrication afin de réduire les émissions de gaz à effet de serre en utilisant des microbes pour fermenter les déchets de la biomasse, produisant ainsi un bloc moléculaire sans carbone pour divers articles. L’entreprise propose de nombreux produits, réalise des millions de dollars de chiffre d’affaires et s’apprête à étendre ses activités, le carburant d’aviation durable étant la prochaine étape à franchir pour obtenir une autorisation.
Visolis, fondée par Deepak Dugar, s’efforce de décarboniser la production de tout ce qui va du caoutchouc au kérosène.
Pour réduire notre dépendance à l’égard des combustibles fossiles, il va falloir transformer notre façon de fabriquer les choses. En effet, les hydrocarbures contenus dans les combustibles tels que le pétrole brut, le gaz naturel et le charbon sont également présents dans des produits de consommation courante tels que les plastiques, les vêtements et les cosmétiques.
Aujourd’hui, Visolis, fondée par Deepak Dugar MIT SM ’11, MBA ’13, PhD ’13, associe la biologie synthétique à la catalyse chimique pour réinventer la façon dont le monde fabrique les choses, tout en réduisant les émissions de gaz à effet de serre de plusieurs gigatonnes.
L’entreprise, qui utilise un microbe pour fermenter des déchets de biomasse tels que des copeaux de bois et créer un bloc de construction moléculaire appelé acide mévalonique, produit de manière plus durable tout ce qui va des pneus de voiture aux cosmétiques en passant par les carburants pour l’aviation, en modifiant les processus chimiques impliqués dans la fabrication de différents sous-produits.
La startup Visolis, fondée par Deepak Dugar, ancien élève du MIT, utilise la biologie synthétique pour décarboniser la production de tout ce qui va du kérosène au caoutchouc en passant par les soins de la peau. Crédit : avec l’aimable autorisation de Visolis
« Nous avons commencé par [the rubber component] l’isoprène comme principale molécule que nous produisons. [from mevalonic acid]mais nous avons élargi notre plateforme avec cette combinaison unique de chimie et de biologie qui nous permet de décarboniser plusieurs chaînes d’approvisionnement très rapidement et efficacement », explique M. Dugar. « Imaginez un pantalon de yoga sans carbone. Nous pouvons y parvenir. Les pneus peuvent être neutres en carbone, les soins personnels peuvent réduire leur empreinte – et nous vendons déjà dans le domaine des soins personnels. Ainsi, dans tous les domaines, des soins personnels aux vêtements en passant par les biens industriels, notre plateforme permet la décarbonisation de la fabrication. »
Dugar utilise souvent l’expression « carbone négatif ». Visolis a déjà établi des partenariats avec certains des plus grands consommateurs mondiaux d’isoprène, un précurseur du caoutchouc, et M. Dugar souhaite maintenant tester le processus de l’entreprise dans d’autres industries à forte intensité d’émissions.
« Notre processus est neutre en carbone parce que les plantes absorbent le CO2 de l’air, et nous prenons cette matière végétale pour la transformer en quelque chose de structurel, comme le caoutchouc synthétique, qui est utilisé pour les toitures, les pneus et d’autres applications », explique M. Dugar. « En règle générale, la plupart de ces matériaux sont recyclés en fin de vie, par exemple en goudron ou en route, ou, dans le pire des cas, ils finissent dans une décharge, de sorte que le CO2 capturé par la matière végétale reste capturé dans les matériaux. Cela signifie que notre production peut être neutre en carbone en fonction des émissions du processus de production. Cela nous permet non seulement de réduire le changement climatique, mais aussi de commencer à l’inverser. C’est une idée que j’ai eue il y a une dizaine d’années au MIT.
Sommaire
Trouver une voie
Pour son doctorat, M. Dugar a étudié les aspects économiques de l’utilisation de microbes pour fabriquer des additifs pour gaz à indice d’octane élevé. Il a également suivi des cours à la MIT Sloan School of Management sur le développement durable et l’esprit d’entreprise, notamment le cours 15.366 (Climate and Energy Ventures) qui a eu une influence particulière. Cette expérience l’a incité à créer une entreprise.
« Je voulais travailler sur quelque chose qui pouvait avoir le plus grand impact sur le climat, et c’était le remplacement du pétrole », explique M. Dugar. « Il s’agissait de remplacer le pétrole non seulement en tant que carburant, mais aussi en tant que matériau. Tout, des vêtements que nous portons aux meubles sur lesquels nous nous asseyons, est souvent fabriqué à partir de pétrole. »
En analysant les progrès récents de la biologie synthétique et en effectuant quelques calculs à partir des premiers principes, M. Dugar a décidé qu’une approche microbienne de l’assainissement de la production de caoutchouc était viable. Il a participé au MIT Clean Energy Prize et a travaillé avec d’autres personnes du MIT pour tester son idée. Mais ce n’était encore qu’une idée. Après avoir obtenu son diplôme, il a accepté un poste de consultant dans une grande entreprise, passant ses nuits et ses week-ends à louer un espace de laboratoire pour continuer à essayer de faire de son caoutchouc durable une réalité.
Au bout de 18 mois, en appliquant à la biologie synthétique des concepts d’ingénierie tels que la conception à l’échelle, M. Dugar est parvenu à mettre au point un microbe qui répondait à 80 % de ses critères de fabrication d’une molécule intermédiaire appelée acide mévalonique. À partir de là, il a mis au point un processus de catalyse chimique qui convertit l’acide mévalonique en isoprène, le principal composant du caoutchouc naturel. Depuis, Visolis a breveté d’autres procédés de conversion chimique qui transforment l’acide mévalonique en carburant d’aviation, en polymères et en tissus.
Dugar a quitté son emploi de consultant en 2014 et a obtenu une bourse pour travailler à plein temps sur Visolis au Lawrence Berkeley National Lab par l’intermédiaire d’Activate, un incubateur qui permet aux scientifiques de réinventer le monde.
Du caoutchouc aux carburants pour avions
Aujourd’hui, outre l’isoprène, Visolis vend des produits de soin de la peau sous la marque Ameva Bio, qui produit des crèmes à base d’acide mévalonique en recyclant des sous-produits végétaux issus d’autres processus. L’entreprise propose des flacons rechargeables et compense même les émissions liées à l’expédition de ses produits.
« Nous travaillons tout au long de la chaîne d’approvisionnement », explique M. Dugar. « Il était logique de nettoyer la partie isoprène de la chaîne d’approvisionnement du caoutchouc plutôt que l’ensemble de la chaîne d’approvisionnement. Mais nous produisons également des molécules pour la peau qui sont meilleures pour vous, de sorte que vous pouvez mettre quelque chose de beaucoup plus durable et plus sain sur votre corps au lieu de produits pétrochimiques. Nous avons lancé Ameva pour démontrer que les marques peuvent tirer parti de la biologie synthétique pour transformer des ingrédients à faible teneur en carbone en produits très performants ».
Visolis a également entamé le processus d’approbation réglementaire de son carburant aviation durable, qui, selon M. Dugar, pourrait avoir le plus grand impact sur le climat de tous les produits de l’entreprise en nettoyant la production de carburants pour les vols commerciaux.
« Nous travaillons avec des entreprises de premier plan pour les aider à décarboniser l’aviation », explique M. Dugar. « Si l’on considère le cycle de vie du carburant, l’approche actuelle basée sur le pétrole consiste à extraire les hydrocarbures du sol et à les brûler, ce qui émet du CO2 dans l’air. Dans notre processus, nous prenons la matière végétale, qui s’attache au CO2 et capture l’énergie renouvelable dans ces liaisons, puis nous la transférons dans le carburant d’aviation ainsi que dans des produits tels que le caoutchouc synthétique, les pantalons de yoga et d’autres produits qui continuent à retenir le carbone. Ainsi, nos usines peuvent encore fonctionner avec des émissions nettes de carbone nulles ».
Visolis génère déjà des millions de dollars de revenus, et M. Dugar affirme que son objectif est de faire évoluer rapidement l’entreprise maintenant que la molécule de sa plate-forme a été validée.
« Nous avons multiplié notre technologie par 10 tous les deux ou trois ans et nous cherchons maintenant à accroître le déploiement de notre technologie au même rythme, ce qui est très excitant ». déclare M. Dugar. « Si l’on extrapole, on arrive très vite à un impact massif. C’est notre objectif.