🧬 Du déchet aux bioproduits : la transformation DeepTech du coton

Un textile en coton peut avoir épuisé sa vie de fibre sans avoir épuisé sa valeur industrielle. Les déchets cotonniers contiennent encore 82 à 96 % de cellulose. Lorsque longueur, résistance ou homogénéité ne permettent plus une nouvelle boucle textile à haute valeur, cette cellulose peut devenir glucose, substrat de fermentation, intermédiaire chimique ou biopolymère.

Le changement d’échelle du gisement accĂ©lère la recherche de dĂ©bouchĂ©s. Selon l’Agence europĂ©enne pour l’environnement, l’Union europĂ©enne a gĂ©nĂ©rĂ© 6,94 millions de tonnes de dĂ©chets textiles en 2022, soit 16 kg par habitant. Moins de 15 % Ă©taient alors captĂ©s par les systèmes de collecte sĂ©parĂ©e. Depuis 2025, l’obligation europĂ©enne de collecte sĂ©parĂ©e augmente les volumes Ă  orienter vers le rĂ©emploi, le recyclage ou de nouvelles voies de valorisation. 

Pour une partie du coton, la frontière du recyclage descend désormais sous l’échelle de la fibre : la cellulose devient une réserve de matière pour de nouvelles chaînes industrielles.

Blue Jeans Go Green™, lancé par Cotton Incorporated en 2006, valorise déjà le denim usagé en isolation, emballage thermique ou rembourrage. Cette première boucle conserve la fibre et lui attribue un nouvel usage.

Les approches DeepTech vont désormais plus loin : lorsque la fibre perd sa valeur d’usage, elles exploitent directement la cellulose et les molécules qu’elle peut produire.

Valorisation de déchets cotonniers post-industriels : prétraitement chimico-mécanique, hydrolyse enzymatique en glucose puis fermentation par Saccharomyces cerevisiae pour produire de l’acide lactique. © Microbial Cell Factories / Springer Nature

Du textile au glucose

Cotton Incorporated ouvre une voie Cotton to Sugar

Cotton Incorporated développe depuis plusieurs années Cotton to Sugar, une plateforme destinée à convertir les déchets textiles cotonniers en glucose.

Le brevet US 11,421,257 B2 décrit un procédé associant préparation mécanique, prétraitement acide et hydrolyse enzymatique. La performance dépend alors de l’accessibilité de la cellulose et de la chimie du textile entrant.

La teinture modifie fortement cette accessibilité. Dans des travaux menés avec North Carolina State University, un coton noir teint atteignait environ 60 % de conversion en glucose sans traitement oxydatif, contre environ 95 % pour un coton non teint. L’association d’un raffinage mécanique et d’une oxydation sans chlore portait la conversion du coton noir à environ 90 %. Le brevet US 12,351,983 B2 prolonge ces travaux sur le prétraitement et la décoloration.

Colorants, finitions et structure physique du textile deviennent des paramètres du rendement de conversion.

Cotton to Sugar : conversion de déchets textiles en coton en glucose destiné à de nouvelles applications biosourcées. © CottonWorks™ / Cotton Incorporated

Le passage au pilote change l’équation

Les essais de Cotton Incorporated en réacteurs agités ont mis en évidence l’influence du chauffage et du contrôle thermique sur la stabilité des enzymes.

Le programme reste actif en 2026. L’appel à projets de recherche 2026 de Cotton Incorporated vise explicitement des applications à valeur ajoutée pour le glucose issu de Cotton to Sugar, notamment dans les bioplastiques et produits biochimiques, ainsi que des débouchés pour la cellulose résiduelle du procédé.

Le glucose devient matière de bioproduction

Albini transforme ses chutes de coton en acide lactique

Des déchets post-industriels d’Albini Group, dont la recherche en nouveaux matériaux, chimie verte et circularité est notamment portée par son hub d’innovation ALBINI_next, ont été utilisés par l’Université de Milano-Bicocca pour démontrer une chaîne complète allant du textile à un intermédiaire chimique.

Les chutes analysées contenaient 92 % de cellulose. Après prétraitement et hydrolyse enzymatique, 90,46 % des sucres ont été récupérés, pour une concentration de 74,96 g/L de glucose. Le procédé réutilisait également un effluent alcalin issu de la mercerisation pendant le prétraitement, comme le détaille l’étude publiée dans Microbial Cell Factories.

Ce glucose a ensuite alimenté une souche modifiée de Saccharomyces cerevisiae, produisant 53,04 g/L d’acide lactique avec un rendement de 82,7 %.

ALBINI_next  explore de nouveaux usages pour les matières et sous-produits textiles. © Albini Group

Du glucose de coton au biopolymère

Une autre trajectoire utilise Cupriavidus necator pour convertir le glucose issu de déchets cotonniers en P3HB, un biopolymère.

Dans une étude publiée en 2025 dans Polymers, deux hydrolysats de coton fournis par Cotton Incorporated ont été testés dans un bioréacteur agité de 2 litres. Dans les conditions étudiées, ils ont produit davantage de P3HB que le glucose commercial utilisé comme référence, avec des propriétés thermiques comparables. Les rendements biologiques doivent encore être optimisés avant extrapolation industrielle.

Le coton fournit alors le carbone d’un polymère absent du textile initial.

Le polycoton devient une matière à fractionner

Avantium fractionne le polycoton jusqu’aux sucres et monomères

Les textiles coton-polyester concentrent l’un des verrous les plus difficiles du recyclage : deux polymères physiquement imbriqués et chimiquement distincts.

La Dawn Technology® d’Avantium hydrolyse la fraction cellulosique tout en préservant le polyester pour une valorisation séparée. Elle vise notamment à produire des sucres de deuxième et troisième génération à partir de matières résiduelles. Dans une publication de 2025 dans Nature Communications, un textile composé de 44 % de coton et 56 % de polyester a atteint un rendement molaire de 75 % en glucose. Le procédé a été testé jusqu’à un réacteur pilote de 230 litres avec des déchets post-consommation.

Le polyester résiduel a ensuite été dépolymérisé par glycolyse pour produire du BHET avec un rendement isolé de 78 % et une pureté supérieure à 98 %.

Ces sucres peuvent ensuite rejoindre la chimie biosourcée du groupe. Sa YXY Technology convertit des sucres végétaux en FDCA, monomère utilisé pour produire le PEF commercialisé sous la marque Releaf®. L’usine FDCA actuelle fonctionne encore avec du glucose ou du fructose issu d’amidon, tandis que Dawn Technology® ouvre la possibilité d’alimenter à terme cette chaîne avec des sucres issus de matières résiduelles.

Collaborations avec LVMH, Carlsberg, PANGAIA et Auping, de l’habillement au packaging et Ă  l’ameublement. © Releaf® 

Circ pousse le fractionnement vers l’échelle industrielle

Circ poursuit une architecture différente. Son procédé hydrothermal sépare les mélanges polycoton pour récupérer la cellulose du coton et les composants du polyester, qui réintègrent de nouvelles chaînes de production textile.

Cette séparation produit déjà des matériaux commercialisables, notamment le Circ® Lyocell, issu de cellulose recyclée provenant de déchets textiles. Après une première collaboration en 2023, Zara a lancé en 2024 une collection utilisant du Circ® Lyocell intégrant 50 % de déchets textiles recyclés

À Saint-Avold, en Moselle, l’entreprise prépare une unité capable de traiter 70 000 tonnes de déchets textiles par an, avec plus de 90 % de matières récupérées et une mise en service complète prévue en 2029.

Avantium pousse la fraction coton vers le glucose et la chimie. Circ maintient la cellulose dans une trajectoire textile régénérée.

Circ® Lyocell / Circ® Viscose / Circ® Polyester © Circ

Collaboration Zara x Circ : du polycoton recyclé transformé en Circ® Lyocell pour réintégrer la chaîne textile. © Zara / Circ

La valeur se joue au bon niveau de transformation

Le rendement technique ne suffit pas à sélectionner une voie industrielle. Composition du textile, degré d’usure, présence de polyester, teintures, finitions, énergie, eau, réactifs, enzymes, séparation des fractions et valeur des coproduits modifient simultanément l’équation.

Cette logique apparaît particulièrement dans le polycoton. Le polyester récupéré peut représenter une part déterminante de la valeur économique d’un procédé produisant parallèlement du glucose. Une analyse techno-économique publiée dans le Chemical Engineering Journal a modélisé une unité produisant 14 000 tonnes sèches de glucose par an à partir de déchets textiles contenant du coton.

Selon les scénarios étudiés, le CAPEX est estimé entre 4,9 et 6,9 millions d’euros, avec des coûts de fabrication compris entre 187 et 413 euros par tonne de glucose. Le scénario coton-polyester 50/50 atteint le prix de vente minimal calculé le plus faible, environ 252 euros par tonne, grâce à la valeur du polyester récupéré.

La même analyse montre que le prétraitement peut représenter jusqu’à 70 % des émissions associées à l’hydrolyse enzymatique dans certaines architectures décrites dans la littérature, contre autour de 10 % pour le procédé combinant raffinage mécanique et oxydation étudié par les auteurs.

Rendement carbone, énergie, eau, enzymes, réactifs, purification et valeur des fractions récupérées doivent donc être optimisés conjointement.

Le choix technologique porte sur le niveau auquel la matière conserve le plus de valeur.

La hiérarchie européenne des déchets maintient la priorité à la prévention, au réemploi puis au recyclage. Une fibre encore longue, résistante et homogène conserve davantage de valeur dans une boucle textile. L’usure, les mélanges, les teintures, les finitions ou les contaminations déplacent progressivement l’intérêt vers des transformations plus profondes.

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