Le marché
Le marché mondial des polymères biocompatibles est estimé à 10 milliards de dollars. Selon l’Institut Nova allemand, la demande en plastiques et composites bio-industriels connaît une croissance à deux chiffres malgré la crise économique. Les polymères dérivés du pétrole ont remplacé la plupart des substituts naturels et remplacé les métaux. L’introduction de plastiques design a permis de réduire les coûts et le poids des véhicules de transport et de l’électronique. Les polymères d’origine naturelle maintiennent une clientèle fidèle et même augmentent leur part de marché. Cependant, les plastiques fabriqués à partir d’amidon de maïs concurrencent les aliments, le coton consomme des quantités massives d’eau d’irrigation et de pesticides, la cellophane de cellulose nécessite de l’acide sulfurique dans le processus de production. Ces exemples impliquent que les polymères issus de ressources renouvelables ne sont pas nécessairement durables.
La soie est historiquement le premier polymère industrialisé qui est devenu un standard sur le marché. La production mondiale de soie a déjà dépassé le million de tonnes par an vers 1900, mais est tombée à 90 000 tonnes un siècle plus tard, entraînant la perte d’environ 25 millions d’emplois ruraux. L’agriculture et la transformation de la soie ont été désorganisées par la Chine sur l’Inde, la Perse, la Turquie et l’Italie. Seuls quelques produits de luxe comme les cravates Hermès ont survécu sur le marché comme référence de qualité. Récemment, la production a rebondi à près de 100 000 tonnes.
L’innovation
Lorsque les Chinois ont opté pour la plantation de mûriers il y a environ 5 000 ans, ils se sont concentrés sur la régénération des sols de surface sur les terres arides pour développer l’agriculture en fonction de leur demande croissante en nourriture. C’est par hasard qu’un cocon est tombé dans la tasse de thé de l’impératrice et qu’elle a retiré 300 mètres de fil de soie de l’eau chaude. Cette découverte a donné naissance à une industrie mondiale. La soie n’a jamais pu rivaliser avec l’introduction des fibres synthétiques et peu se sont lancés dans une recherche fondamentale pour identifier le potentiel réel de ce polymère renouvelable.
Le professeur Fritz Vollrath et le Silk Group de l’Université d’Oxford (Royaume-Uni) ont étudié les polymères naturels des abeilles, fourmis, moules, araignées et papillons de nuit. Certaines araignées produisent une soie qui surpasse le titane. Première soie ayant un rapport de performance de poids tout en étant biocompatible. La soie est absorbée par les tissus du corps, tandis que le titane n’est pas rejeté par le corps. Deuxièmement, la soie du ver du mûrier, qui n’est pas un ver mais une chenille, peut être transformée en soie à partir de l’araignée en contrôlant simplement la pression et la teneur en humidité. Troisièmement, la soie riche en carbone, non seulement remplace un polymère dérivé du pétrole qui a émis du carbone lors de sa fabrication, mais elle libère un cycle positif de séquestration du carbone depuis la plantation des arbres jusqu’à la production de dispositifs biocompatibles à faible énergie et pression, créant une matière première qui peut être recyclée à vie. Si la soie grège est obtenue par des méthodes traditionnelles comme c’est le cas au Bhoutan, la chenille n’est pas bouillie à mort et offre un regard neuf sur l’agriculture humaine.
Le premier flux de trésorerie
Alors que la soie était autrefois la matière première standard des vêtements de qualité, ce marché s’est évaporé au fil des ans. Il sera très difficile pour la soie d’entrer sur le marché des biens de consommation où le nylon a longtemps remplacé les polymères naturels. Le premier portefeuille d’applications concerne les dispositifs médicaux. Fritz Vollrath a fondé Oxford Biomaterials et a créé avec succès quatre sociétés qui se concentrent chacune sur des niches clairement définies où la soie a un avantage concurrentiel. Les quatre applications sont : sutures, réparation nerveuse, greffe osseuse et appareils orthopédiques. Des capitaux ont été mobilisés et des partenaires ont été confirmés pour chacune des demandes. Les nouvelles entreprises issues d’Oxford Biomaterials sont Neurotex, Suturox et Orthrox, cette dernière étant cofinancée par la Welcome Foundation.
Le produit commercial le plus simple sont les sutures, ces filaments utilisés par les chirurgiens pour nous recoudre après la chirurgie. Le tressage de la soie grège dans des conditions stériles est tout ce qui est nécessaire, puis la fixation d’une aiguille à la fibre. La production en série de sutures standardisées est contrôlée par peu d’acteurs comme Johnson & Johnson. Bien qu’il soit possible de gagner peu d’argent avec la soie pour les textiles, un marché de niche comme les sutures pourrait stimuler la relance d’industries locales opérant dans un marché de niche, en remplaçant les importations coûteuses par une fabrication locale qui intègre la plantation d’arbres, les emplois ruraux et la séquestration du carbone, avec un flux monétaire provenant d’une valeur ajoutée qui ne nécessite que des investissements limités pour pénétrer le marché.
L’opportunité
Le domaine des applications potentielles de la soie va au-delà des dispositifs médicaux. Certains produits de consommation offrent également une opportunité extraordinaire, même si plus le développement de produits est nécessaire car il n’y a pas de conception prête à l’emploi pour le marché de masse des biens de consommation en mouvement rapide. Le rasoir est une cible claire. Un rasoir est fait de titane et d’acier inoxydable. On estime que 100 000 tonnes de métaux de haute qualité provenant des rasoirs finissent dans les décharges. La quantité d’acier inoxydable et de titane par rasoir a été divisée par 20 par rapport aux premières versions inventées par M. Gillette il y a plus de cent ans. Dernièrement, la quantité totale de métaux hautement traités, y compris le titane, est à nouveau en hausse, puisque la lame simple est devenue une version double, triple et maintenant paire avec cinq lames, promettant chaque fois un rasage de plus près.
Il peut sembler inacceptable de prétendre qu’une alternative à base de soie pourrait surpasser la capacité inventive de 500 chercheurs à plein temps de Gillette. Toutefois, le nouveau modèle économique qui pourrait émerger pourrait être si différent qu’aucun des trois leaders du marché (Gillette, Schick et BIC) ne pourrait s’engager dans un changement aussi fondamental. Au lieu de couper la kératine (les cheveux) avec une lame, les fils de soie roulaient sur la peau en coupant le dessus des cheveux tout comme le faisaient les anciennes tondeuses à main. Un avantage majeur est que la soie ne peut que couper les cheveux, et jamais la peau.
Si les 100 000 tonnes de métaux hautement transformés envoyées à la décharge étaient remplacées par de la soie, il faudrait pour cela planter davantage de mûriers, car l’offre mondiale actuelle ne représente que 100 000 tonnes. Cette plantation nécessite environ 1 250 000 hectares de mûriers sur la terre ferme, qui est disponible en abondance dans le monde entier. La plantation, l’élevage des chenilles et la transformation génèrent environ 1 500 000 emplois tout en relançant le cycle de séquestration du carbone qui surpasse toute solution technique. La possibilité d’introduire la soie en tant que produit compétitif se concentre sur des niches de marché où le comportement actuel des consommateurs est un gaspillage. La possibilité de remplacer le titane par quelque chose d’aussi lisse que la soie a un avantage commercial évident que beaucoup sont prêts à exploiter. Et vous ?