Une accélération en vue pour les Carburants durables d’aviation.
L’aéronautique est à la recherche de rédemption verte. Si les avions électriques ou à hydrogène sont dans les cartons depuis quelques années, leur incapacité (pour le moment) à gagner en autonomie en font des pistes intéressantes mais encore en rodage.
Le secteur cherche donc à multiplier ses options et pense également aussi aux façon de « verdir » son carburant.
Une option serait les Carburants durables d’aviation ou CDA (sustainable aviation fuel ou SAF en anglais), qui pourrait sur le papier jusqu’à 80 % de baisse des émissions de gaz à effet de serre sur l’ensemble du cycle de vie. Le problème ici serait l’échelle : assez de matière première, assez d’usines, assez de certification, et un prix qui cesse d’être un luxe par rapport au kérosène fossile.
C’est dans ce contexte qu’une équipe américaine vient de franchir un cap impressionnant en apprenant à des microbes à produire beaucoup plus, beaucoup plus vite.
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Des microbes transformés en mini-raffineries pour produire du carburant
Comment produit-on du CDA ?
On produit du CDA en partant soit de molécules déjà riches en énergie (huiles, graisses, huiles de cuisson usagées), soit de biomasse (résidus agricoles/forestiers, déchets), soit d’un mélange électricité + eau + CO₂ pour les e-carburants. Dans la voie la plus répandue, dite hefa, on « raffine » des huiles comme dans une mini-raffinerie : on retire l’oxygène avec de l’hydrogène, on réarrange les chaînes carbonées, puis on obtient un carburant paraffinique compatible avec les turbines.
D’autres filières passent par la fermentation : des sucres ou des gaz sont transformés en alcools (éthanol, isobutanol…), ensuite « remontés » chimiquement en kérosène (voie alcohol-to-jet). Il existe aussi la voie thermochimique : on chauffe des déchets ou de la biomasse pour fabriquer un gaz de synthèse, puis on reconstruit des hydrocarbures liquides via la synthèse Fischer-Tropsch. Enfin, les e-saf (power-to-liquid) utilisent de l’électricité bas carbone pour produire de l’hydrogène par électrolyse, puis on combine cet hydrogène avec du CO₂ capté pour fabriquer un kérosène synthétique.
Accélérer la production d’isoprenol
Dans le cas de l’étude du jour, un composé appelé isoprenol qui est au coeur du procédé. Une petite molécule, produite naturellement par certains micro-organismes, que l’on peut transformer en DMCO, un carburant aéronautique à densité énergétique supérieure à celle du kérosène fossile.
Jusqu’ici, le problème n’était pas la chimie mais la cadence. Produire assez d’isoprenol demandait des années d’optimisation génétique.
Des chercheurs du Joint BioEnergy Institute ont décidé de casser cette logique pour réduire le temps de développement de plusieurs années à quelques semaines.
Quand l’ingénierie biologique passe en mode accéléré
Les scientifiques ont développé deux méthodes complémentaires pour pousser les microbes bien au-delà de leurs performances habituelles :
- la première s’appuie sur l’automatisation et l’apprentissage automatique,
- la seconde exploite ce que les chercheurs appellent, avec un sourire, les mauvaises habitudes des microbes.
En combinant ces deux approches, ils ont obtenu des résultats qui changent l’échelle du possible : jusqu’à 36 fois plus de carburant produit par certaines souches microbiennes.
Une chaîne robotisée qui remplace l’intuition humaine
La première méthode ressemble à une usine miniature entièrement robotisée. Des bras mécaniques, des puces microfluidiques, des algorithmes qui observent, analysent et décident.
L’équipe menée par Taek Soon Lee et Héctor García Martín a conçu un pipeline automatisé capable de tester des centaines de configurations génétiques en parallèle. Là où un chercheur humain travaille séquence par séquence, la machine avance par rafales.
Un dispositif clé est une puce d’électroporation microfluidique capable d’insérer du matériel génétique dans 384 souches bactériennes en moins d’une minute. À la main, cette opération prendrait des heures.
Chaque cycle nourrit un modèle d’apprentissage automatique. Les données biologiques deviennent des variables. Les gènes deviennent des curseurs. La machine propose, la biologie répond.
Six cycles au lieu de plusieurs années
Grâce à cette boucle rapide, les chercheurs ont enchaîné six cycles complets d’ingénierie génétique en quelques semaines. À chaque tour, les modèles ajustent l’expression de gènes précis via des techniques de régulation de type CRISPR pour une multiplication par cinq de la production d’isoprenol, obtenue sans tâtonnement interminable.
Transformer un défaut biologique en outil de sélection
La seconde méthode repose sur une observation presque agaçante pour les biologistes : le microbe Pseudomonas putida consomme une partie de l’isoprenol qu’il produit.
Au lieu de corriger ce défaut, l’équipe dirigée par Thomas Eng en a fait un atout. Les chercheurs ont identifié les deux protéines utilisées par la bactérie pour détecter l’isoprenol, puis détourné ce système pour en faire un capteur biologique interne.
L’astuce est redoutable puisque ce capteur a été relié à des gènes indispensables à la survie. Seules les bactéries produisant le plus de carburant continuent à vivre et à se multiplier.
Plus besoin de mesurer chaque souche, la sélection naturelle fait son travail.
Des millions de variantes passées au crible sans instrumentation lourde
Grâce à ce système, des millions de variants génétiques peuvent être testés sans spectromètre, sans chromatographie, sans intervention humaine constante.
Les chercheurs ont ainsi découvert un comportement inattendu : les souches les plus performantes modifient leur métabolisme pour se nourrir d’acides aminés lorsque le glucose vient à manquer, ce qui leur permet de maintenir une production élevée plus longtemps.
Cette découverte n’était pas ciblée au départ mais elle a émergé du processus, comme un raccourci trouvé par la vie elle-même.
Jusqu’à trente-six fois plus de carburant
En combinant ces deux approches, certaines souches ont atteint des niveaux de production 36 fois supérieurs aux souches de départ.
Les chercheurs travaillent désormais à adapter ces microbes à des fermenteurs industriels, là où les contraintes changent d’échelle.
Un marché qui des CDA prend son envol
Le marché des CDA est en train de changer de dimension à une vitesse rarement vue dans l’énergie. Selon les données de MarketsandMarkets, il pesait encore environ 1,73 milliard d’euros en 2025, autant dire une niche à l’échelle de l’aviation mondiale alors qu’en 2030 il pourrait atteindre les 21,5 milliards d’euros.
Derrière ces chiffres, il y a une réalité très concrète : les obligations réglementaires, la montée en puissance des capacités industrielles et la pression climatique transforment le CDA d’un carburant expérimental en marché structurant, même si les volumes restent encore modestes face au kérosène fossile.
La trajectoire est claire : ce qui était un supplément vert devient peu à peu un pilier économique à part entière de l’aviation commerciale.
Sources :
- Automation and machine learning drive rapid optimization of isoprenol production in Pseudomonas putida. (en français : « L’automatisation et l’apprentissage automatique accélèrent l’optimisation de la production d’isoprénol chez Pseudomonas putida »)
Carruthers, D.N., Kinnunen, P.C., Li, Y. et al.
Nature Communications 16, 11489 (2025).
https://doi.org/10.1038/s41467-025-66304-8 - Pathways to net-zero emissions from aviation. (en français : « Trajectoires vers des émissions nettes nulles dans l’aviation »)
Bergero, C., Gosnell, G., Gielen, D. et al.
Nature Sustainability 6, 404–414 (2023).
https://doi.org/10.1038/s41893-022-01046-9 - Wikipédia, Carburant durable d’aviation (SAF)
- Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL), AI, automation and biosensors speed the path to synthetic jet fuel,
communiqué scientifique publié le 29 janvier 2026 décrivant comment l’intelligence artificielle, l’automatisation des procédés et les biosenseurs accélèrent le développement de carburants aéronautiques de synthèse, en optimisant les voies biochimiques, les rendements et les délais de mise à l’échelle industrielle. - MarketsandMarkets, Sustainable Aviation Fuel Market – Global Forecast,
étude de marché détaillée analysant la taille actuelle et projetée du marché des carburants d’aviation durables (SAF), les taux de croissance, les segments technologiques (HEFA, FT, Alcohol-to-Jet, e-fuels), les principaux acteurs industriels, ainsi que les dynamiques réglementaires et économiques qui structurent la montée en puissance du SAF à l’échelle mondiale.
Image : L’usine pilote du NREL (National Renewable Energy Laboratory)
