A la découverte de Novobiom, cultivateur du vivant pour réparer l’environnement

(Parc scientifique) : Novobiom développe des solutions à partir de champignons pour répondre à des enjeux environnementaux majeurs. Pouvez-vous définir l’ADN du projet, comment est née cette idée, et quelle vision guide aujourd’hui l’entreprise ?

(Jean-Michel-Scheuren) : Lorsque nous avons co-fondé Novobiom avec Caroline Zaoui, notre ADN et point de départ était l’inspiration du vivant et de l’impact en voulant concevoir des solutions pouvant répondre à des enjeux environnementaux actuels. Il nous est apparu que l’outil entrepreneurial était intéressant pour remplir cet objectif, et ainsi développer des solutions à différentes échelles d’impacts. Cette démarche entrepreneuriale n’est pas la plus facile, mais nous sommes convaincus qu’il s’agit d’un très bon outil pour mettre en avant des innovations, générer des changements, et avoir une vision restaurative. En pensant à l’avenir, nous avons une grande responsabilité à prévenir la dégradation et à restaurer ce qui a été dégradé. C’est ainsi que nous avons commencé à travailler sur les thématiques de dépollution et de bioremédiation, toujours dans une optique de réhabilitation. Avec un bagage environnemental bien présent et un profil d’ingénieur de gestion avec une formation en sciences et gestion de l’environnement à l’UCLouvain, j’ai travaillé dans la thématique des énergies renouvelables et du développement durable, pour enfin toucher au biomimétisme. C’est toujours dans cette recherche d’impact que je suis tombé, un peu par hasard, sur le rôle des champignons sur les écosystèmes : ils sont les recycleurs et les chimistes du vivant.  

Nous avons vite compris que nous pouvions jouer avec ces organismes et quel était leur effet sur les micro-matériaux. En rencontrant de nombreux acteurs déjà avancés sur ces questions, nous avons découvert un volet important de la littérature scientifique sur l’influence des champignons sur la dépollution. La découverte que nous pouvions travailler avec la biologie pour restaurer ce qui avait été dégradé et éviter d’autres types de traitements très destructifs du sol et de la matière a été un tournant clé. Nous avons une vision intégrative, dans une logique de réhabilitation et d’économie circulaire.

Votre approche repose sur la mycoremédiation, cette technique écologique qui utilise des champignons pour décomposer et nettoyer les polluants présents dans les sols, l’eau ou les déchets. Pouvez-vous nous expliquer de quoi il s’agit et ses apports innovants ?

La mycoremédiation était notre point de départ, mais notre ADN était aussi de présenter le potentiel des biotechnologies dans le domaine de l’environnement comme une approche permettant de faire plus. Il s’agit souvent des solutions les plus effectives, les plus respectueuses d’un point de vue environnemental et l’utilisation des biotechnologies dans la gestion des déchets est très peu développée. Ces 30 dernières années, le domaine des biotechnologies fut marqué par un paradigme où une concentration a été mise sur les bactéries et la biologie de synthèse, sur les levures, avec une organisation des outils de production et une évolution des compétences qui laissait la mycologie comme un parent pauvre dans les sciences du vivant.

Encore aujourd’hui, une part importante de la mycologie fondamentale reste dans les mains de mycologues non-professionnels, alors que nous parlons d’un des règnes les plus importants du vivant. Le vivant sur terre ne serait pas ce qu’il est aujourd’hui sans les champignons, dont l’importance se reflète dans le potentiel de l’utilisation des approches fongique dans les applications en biotechnologies industrielles.

Nous concernant, nous sommes partis de deux dynamiques : premièrement du besoin des biotechnologies dans le monde de l’environnement et du déchet, avec une rationalité économique au-delà de l’impact, mais également d’un vrai potentiel scientifique. Si l’on regarde aux techniques de biotechnologie industrielle, on est vite limité à l’utilisation de substrats de première génération et dans certains modèles de production. Et si on veut tendre vers de la souveraineté, on doit sortir de ces modèles : c’est là que la mycotechnologie intervient, avec de nouvelles approches et méthodes.

Quels sont les différents types de pollutions traités par Novobiom aujourd’hui ? Et pour quels cas d’usages ?

En termes de champignons, nous en avons aujourd’hui plus de 500, avec lesquels nous réalisons un travail continu de sélection et d’isolement. Nous travaillons beaucoup avec une matrice de terre contaminée d’où proviennent nombreuses de ces variétés.

Ces champignons ont déjà des prédispositions pour dégrader certaines familles de polluants. Toutefois, nous ne parlons quasiment plus de mycoremédiation à proprement parlé. L’évolution de nos connaissances et de nombreux tests nous ont amené à prendre en considération les dynamiques fongiques dans un contexte plus global, tout en tenant compte du microbiote et la biologie spécifique à un site afin de comprendre les dynamiques microbiennes dans un contexte précis.

C’est dans ce cadre que nous avons développé des outils innovants de modélisation de microbiotes sous différents aspects dans des applications de dépollution.

Actuellement, nous travaillons sur les contaminants organiques au sens large, avec une attention particulière sur les huiles minérales et en particulier les huiles minérales lourdes. Dans un diesel par exemple, beaucoup va être dégradé naturellement, avec des fractions plus récalcitrantes et des chaines carbonées un peu plus longues, où le bagage fongique est intéressant en termes de dégradation. Les champignons vont commencer la dégradation et les bactéries vont prendre le relais pour s’attaquer à ce qui est plus petit. Nous travaillons également sur les composés halogénés et les BTEX, les composés chlorés qui composent différents types de familles de contaminants organiques. Nous intervenons aussi au bout de station d’épuration dans certains process industriels, notamment avec une collaboration avec L’Oréal, et sur des phases préventives sur la capacité d’absorption de certains matériaux contaminants.

Trois projets européens sont également en cours sur le traitement des PFAS, en déterminant si la biologie peut aider à leur dégradation.

Les méthodes classiques de dépollution sont souvent lourdes et coûteuses. En quoi votre approche représente-t-elle une avancée technologique et économique ?

Notre point de départ est de mettre en avant que plusieurs niveaux d’intervention sont possibles. La biologie reste la démarche la plus compétitive, et l’idéal est de pouvoir travailler sans devoir bouger les terres, avec une approche in situ « dans le site » ou « sur » le site. Nous travaillons sur cette première méthode avec Injectis, une entreprise flamande avec qui nous avons un projet européen visant à déterminer comment travailler sur l’injection des spores de champignons dans un contexte de maîtrise de la biologie sans devoir déplacer des terres. Cet exemple permet d’éviter de nombreux coûts de traitements, tels que l’excavation ou l’envoi dans un centre de traitement. Nous visons aussi à élargir le potentiel du traitement biologique à des contaminations qui ne sont habituellement pas traitable par voie biologique et qui nécessite une incinération, une voie de traitement thermique, une mise en décharge ou un traitement physicochimique. Dans cette optique, nous pouvons offrir un traitement plus compétitif, moins invasif, en travaillant avec ce qui est déjà présent sur place.

Nous fournissons deux choses : la compréhension des dynamiques microbiennes, et ensuite sur base des organismes et de leur génome, nous pouvons reconstruire une version digitale des organismes qui nous permet de prédire les dynamiques de dégradation et les évolutions de populations. Nous venons ici en accompagnement aux acteurs de la dépollution.

Pour l’instant, la bioremédiation est encore considérée comme une boîte noire. Nous ne savons pas toujours ce qu’il se passe, mais si nous fournissons un peu de nutriments, généralement nous nous attendons à voir une signalétique de dégradation après 3 mois. C’est là que nous essayons d’apporter un peu de lumière, grâce à la démocratisation des outils dynamiques et des outils de calcul et une approche fongique.

Quels sont aujourd’hui les principaux défis scientifiques ou techniques que vous cherchez à surmonter ?

Nos défis sont à la fois de l’ordre de la montée à l’échelle, et d’une volonté de faire nos preuves. Nous sommes encore une start-up, qui arrive à une première phase de maturité de produit sur la dépollution avec 5 ans de développement technique et une belle base technologique.

Les défis technologiques de Novobiom sont de générer plus de données pour tendre vers une amélioration prédictive des modèles, et nous remarquons que nous sommes très innovants sur cette question.

Dans votre approche générative de modèle prédictifs, comment s’intègre l’utilisation d’outils d’intelligence artificielle ?

Nous générons nos propres modèles prédictifs, tout en intégrant une phase où nous commençons à utiliser des outils IA dans la modélisation. Au départ ces approches étaient mathématiques, avec notamment des équations de flux, et non des IA en tant que telles. Nous créons aujourd’hui des jeux de données sur lesquelles des IA vont pouvoir commencer à travailler. Et c’est là que nous sommes innovants, car la plupart des outils de simulation dans les environnements de microbiotes se basent encore sur des données empiriques ou des études de corrélations.

Votre approche dépolluante est clairement inscrite dans un modèle de circularité et d’écologie, mais vous développez aussi des solutions de bioraffinerie. Pouvez-vous nous expliquer comment des déchets deviennent des ressources grâce aux champignons ?

Les premières souches avec lesquelles nous avons travaillé en dépollution nécessitaient une matière ligneuse pour croître. Nous avons travaillé avec beaucoup de flux de déchets, et avons développé une expertise dans l’utilisation de ces matières non-conventionnelles pour les transformer en substrats de croissance pour des champignons et des souches initialement utilisées pour la partie dépollution. Un jour un client avec qui nous travaillions, initialement avec les déchets de bois, est venu vers nous avec 15.000 tonnes de déchets textiles, coûtant 200€ la tonne, avec un enjeu de récupération de fraction synthétique. Nous avons accepté le challenge, la dégradation était possible, et nous avons réfléchi à comment aller chercher une valorisation, via l’utilisation de champignons et une méthode très exploratoire. C’est dans cette optique que nous sommes entrés dans une approche circulaire : nous traitons un déchet avec l’enjeu de dégrader et séparer deux matières différentes, pour ensuite les valoriser.

Voilà comment nous avons abordé l’univers du textile, qui représente la plus grande source de biodéchet en Europe, en appliquant une logique d’utilisation de techniques déjà matures à l’échelle industrielle. Concernant la partie fermentation, nous choisissons des sources qui sont compatibles avec ces schémas, qui poussent sur du textile et sur une matière en vrac. C’est ainsi que nous engageons la discussion avec de nouveaux acteurs qui viennent avec des problématiques de déchets ou de valorisation, et que nous développons de nouvelles approches biotechnologiques dans le monde de l’industrie.

La pollution des sols est un problème global. Quelle est aujourd’hui l’ambition internationale de Novobiom ?

Actuellement, notre horizon est européen. Nous sommes 20 personnes à Louvain-la-Neuve, mais travaillons avec une équipe très cosmopolite (belges, français, hollandais, espagnols, grecs, italiens, chinois), basée en Belgique ou à l’international. Nos projets se développent donc en Belgique, mais également fortement en France, toujours avec une portée européenne.

Quels types de partenaires recherchez-vous pour accélérer votre croissance ?

Principalement des partenaires industriels, à qui nous venons en soutien. Ce n’est pas Novobiom qui construira de grandes usines de recyclage, mais nous apportons notre savoir-faire. Nous sommes une petite structure, toujours axée recherche et développement, et avons besoin de partenaires pour pousser ces développements et amener les technologies et les solutions à de plus grandes échelles, en allant vers plus d’impact.

Nous travaillons aussi avec d’autres acteurs, notamment au niveau académique, entre autres avec de nombreux stagiaires au niveau européen, mais aussi via des projets de recherche plus spécifiques. Nous développons aujourd’hui 7 projets européens impliquant des partenariats avec de nombreuses organisations.

Pourquoi avoir choisi Louvain-la-Neuve et le LLN Science Park pour développer Novobiom ?

Il y a plusieurs facteurs. Lorsque nous avons commencé à chercher un environnement qui permettait de développer à la fois la partie chimie et la partie biotechnologique qui travaillait avec les champignons, nous n’entrions dans aucun centre biotechnologique traditionnel (pouvant être considéré à risque, ou contaminant). Nous recherchions un espace hybride, et le seul espace trouvé à cette période était le Centre Monnet à Louvain-la-Neuve.

Ensuite, nous sommes dans un pôle d’attractivité avec une localisation très intéressante par rapport aux autres pôles wallons. Louvain-la-Neuve est centrale pour attirer des talents, proche de Bruxelles et de la France.

Nous avons également trouvé une belle communauté autour de nos thématiques d’intérêts, avec des voisins comme Minagro, IBA ou Realco avec qui nous avons d’excellentes relations et montons des projets en collaboration, et avons vu émerger un cluster dans les secteurs de l’AgTech et Biotech. Ces approches sont différentes du « Biotech-life science » classique, dans un contexte local qui nous intéresse fortement. Nous ne comptons pas bouger de notre emplacement et il y a encore de nombreuses synergies à aller chercher.

Collaborez-vous avec l’UCLouvain ou d’autres centres de recherche ? Si oui, sous quelles formes ?

Nous avons collaboré avec l’OpenHub, Plateforme technologique de l’UCLouvain, sur des projets de modélisation lors des StudenLabs. Nous rediscutons avec la mycothèque de l’université pour faire la gestion de notre mycobanque en backup pour une gestion externe de nos souches. Néanmoins, nous avons encore très peu de collaborations universitaires en Belgique à l’heure actuelle.

Nous accueillons aussi plusieurs stagiaires de l’UCLouvain chaque année et sommes très intéressés par des synergies avec l’université.

Sur un plan personnel, qu’est-ce qui vous motive le plus dans le développement de Novobiom aujourd’hui ? Et à quoi ressemblerait un “succès” pour Novobiom dans 10 ans ?

Il y a un plaisir personnel à matérialiser une vision, notre position au niveau mondial et l’expertise que nous développons sont particulièrement réjouissantes et justes car nous restons dans une logique d’impact. Voilà notre critère de succès et le moteur pour lequel je travaille : pouvoir amener des changements avec un vrai impact environnemental. Pour nous il y a une vraie logique à développer des systèmes respectueux et au service de l’environnement.

Dans les 10 prochaines années, ce serait super que Novobiom évolue sur la thématique du textile, avec un vrai process monté à l’échelle industrielle. Nous avons également une belle marge de développement sur la partie dépollution. Fondamentalement parlant, nous devons nous diriger vers des modèles plus respectueux de l’environnement. Beaucoup disent que nous n’avons pas de ressources, mais nous sommes de grands consommateurs et nos déchets sont nos ressources. Voilà pourquoi travailler sur la façon dont nous traitons nos déchets est l’une de nos plus grandes forces au niveau européen. Une autre facette de l’entrepreneuriat et l’une de nos volontés est aussi d’avoir un impact sur les humains. Nous créons un environnement fondé sur un entrepreneuriat respectueux des travailleurs.

Quel message adresseriez-vous aux entrepreneurs et chercheurs qui veulent s’engager dans la transition écologique ?

Nous sommes sur une trajectoire extrêmement compliquée, et même à titre personnel je me pose la question de la direction que nous prenons. Au-delà du bruit, il y a des changements fondamentaux à mettre en place. Les impacts environnementaux et la façon de prendre soin de l’environnement en posant les bases pour la prochaine génération est notre responsabilité. L’entrepreneuriat reste un excellent outil pour amener du changement et des solutions innovantes, permettant une intégration par de plus grands acteurs.

 

Merci à Jean-Michel Scheuren de nous avoir ouvert les portes de l’univers passionnant de Novobiom, positionnant les champignons et le biomimétisme comment solutions d’avenir toujours plus innovantes.

Novobiom propose un service innovant de traitement écologique des pollutions complexes du sol.

L’approche technologique, nommée « mycoremediation », repose sur l’emploi de champignons à mêmes de dégrader les polluants toxiques les plus récalcitrants.

Professionnels du biomimétisme, ils encouragent les organisations à recourir à des innovations inspirées de la nature pour atteindre leurs objectifs mondiaux de développement durable.

Depuis avril 2020, cette solution est reconnue et labellisée par la Fondation Solar Impulse.

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