La biofabrication, la prochaine révolution industrielle

Et si nous pouvions « faire pousser » des vêtements à partir de microbes, des meubles à partir d'organismes vivants et envelopper des bâtiments comme les arbres avec leur écorce ? La TED Fellow Suzanne Lee partage des développements passionnants dans le domaine de la biofabrication et montre comment cela pourrait nous aider à remplacer les principales sources de déchets, comme le plastique et le ciment, par des alternatives durables et respectueuses de l'environnement.

J'ai commencé
en tant que créatrice de mode,

œuvrant étroitement avec des fabricants
et des fournisseurs de tissus.

Mais aujourd'hui, je ne peux plus voir mes
nouveaux collaborateurs, ni leur parler,

car ils habitent dans le sol
sous nos pieds,

dans les rayons de nos supermarchés,

et dans la bière que je boirai après
vous avoir parlé.

Je parle des microbes

et du design à partir du vivant.

Il y a 15 ans,

j'ai complètement changé
mes matières premières

et ma façon de travailler

après une collaboration décisive
avec un biologiste.

Notre projet m'a donné une perspective
différente sur la vie,

ouvrant la porte sur un tout nouveau monde
empli de possibilités

en matière de design et de fabrication.

J'ai découvert une idée
de fabrication radicale :

la biofabrication.

Littéralement, fabriquer
grâce à la biologie.

Qu'est-ce que cela signifie ?

Eh bien, au lieu de se servir de plantes,
d'animaux ou de pétrole

pour fabriquer des produits,

on fait pousser les matériaux directement
à partir d'organismes vivants.

Dans « la quatrième Révolution
industrielle », comme beaucoup l'appelle,

nous voyons les nouvelles usines
comme des cellules vivantes.

Bactéries, algues, champignons, levures :

nos outils de design les plus
modernes incluent ces biotechnologies.

Mon propre voyage dans la biofabrication

a commencé avec un projet
appelé « Biocouture ».

La provocation était qu'au lieu de
cultiver une plante, comme le coton,

dans un champ pendant plusieurs mois,

on pourrait utiliser des microbes pour
cultiver une cellulose similaire en labo

en seulement quelques jours.

Avec une certaine espèce de bactérie
dans un liquide riche en nutriments,

on a fait fermenter des fils de cellulose

qui se sont automatiquement
organisés en tissu.

J'ai fait sécher ce tissu,

l'ai coupé et cousu pour faire tout un tas
de vêtements, de chaussures et de sacs.

En d'autres mots, dans un laboratoire,
on a fait pousser des matériaux

qu'on a transformés en différents produits

en l'espace de quelques jours.

Ceci contraste avec les méthodes actuelles
de fabrication des tissus

où l'on fait pousser une plante,

pour seulement en récolter le coton,

qu'on transforme en fil,

qu'on tisse pour former un tissu

qu'on fait ensuite peut-être voyager
au travers des océans

avant d'être coupé et cousu
pour créer un vêtement.

Tout cela peut prendre des mois.

Donc ces prototypes ouvrent un potentiel

d'optimisation des ressources
non négligeable.

En diminuant l'eau, l'énergie
et la chimie nécessaires

pour produire le matériau,

et en ne générant aucun déchet,

on produit le tissu
dans sa forme finale -

une sorte de « manufacture
additive biologique ».

Grâce à la biofabrication,

j'avais remplacé de nombreuses étapes
intensives en travail humain,

par une seule étape biologique.

Et en commençant à travailler
avec cet organisme vivant,

ma pensée créatrice s'est modifiée.

C'était de la biologie, sans aucune
intervention de ma part,

si ce n'est la mise en œuvre des
conditions nécessaires à la croissance,

produisant efficacement
un matériau utile et durable.

Alors je ne peux faire autrement que de
penser à tous les matériaux en ces termes.

En fait, il existe une communauté mondiale
d'innovateurs, de plus en plus importante,

qui repense les matériaux
avec l'aide de la biologie.

Beaucoup d'entreprises cultivent désormais
des matériaux à partir de champignons,

pas des vrais champignons -

mais plutôt du mycélium,
la racine des champignons,

pour relier des sous-produits agricoles.

C'est un processus décrit
comme une « colle de la Nature ».

La façon habituelle de procéder,
c'est de prendre un moule en 3D,

de le remplir d'une matière jetable
comme des tiges de maïs ou du chanvre,

d'ajouter de l'eau,

d'attendre quelques jours que
le mycélium pousse à travers,

de retirer le moule

et d'obtenir la forme en 3D qui a poussé.

De manière incroyable, on peut faire
pousser tous types de structures

grâce à des organismes vivants,

depuis une mousse qui remplace
le plastique dans des chaussures,

jusqu'à des matières
qui remplacent le cuir.

Mobilier, revêtements de sol - tout
est en cours de prototypage.

Les champignons sont capables
de générer des matériaux ignifuges,

sans produits chimiques.

Ils sont naturellement hydrophobiques,

c'est-à-dire qu'ils n'absorbent pas l'eau.

Ils ont une température de fusion
plus élevée que les plastiques.

Le polystyrène peut mettre
des millénaires à se dégrader.

Des emballages en champignons

peuvent être naturellement
compostés dans votre jardin

et se recycler en un mois.

Des organismes vivants
transforment les déchets

en des matériaux financièrement
compétitifs à performance équivalente,

qui peuvent déjà remplacer les plastiques

et d'autres matériaux émettant du CO2.

Dès qu'on commence à produire des
matériaux à partir d'organismes vivants,

cela rend les anciennes méthodes
de fabrication totalement obsolètes.

Prenez la simple maison en parpaings.

L'industrie du ciment génère environ 8%

des émissions mondiales de CO2.

C'est plus que tous les avions
et les navires annuellement.

La fabrication du ciment
nécessite des matériaux

qu'il faut chauffer dans un four,

à plus de 1 000°C.

Comparez cela à bioMASON.

Ils utilisent un microbe
présent dans la terre

pour transformer des agrégats divers,

comme le sable ou la pierre concassée,

en un parpaing en biociment.

Cela se passe à température ambiante

en quelques jours.

Imaginez : de l'hydroponie
pour fabriquer des briques.

Un système d'irrigation
apporte de l'eau riche en nutriments

à des palettes de parpaings

où l'on a injecté des bactéries.

La bactérie produit des cristaux

qui se forment
autour de chaque grain de sable,

unissant toutes ces particules isolées

en une brique solide.

On peut maintenant fabriquer
des matériaux de construction

de la même manière élégante
que celle de la Nature,

comme un récif corallien.

Et ces briques biofabriquées sont
environ trois fois plus solides

qu'un parpaing.

Et par un contraste saisissant avec
la fabrication traditionnelle du ciment,

ces parpaings stockent plus de CO2
qu'ils n'en produisent.

Si nous pouvions remplacer
les 1,2 billions de parpaings

fabriqués chaque année

par des briques biofabriquées,

nous pourrions réduire
les émissions de CO2

de 800 millions de tonnes chaque année.

(Applaudissements)

Au-delà de produire des matériaux
avec des organismes vivants,

nous commençons même
à concevoir des produits

qui encouragent leur développement.

Et cela vient de la compréhension

que cette petite chose que nous essayons
de marginaliser - la vie -

pourrait en fait être
notre plus grand partenaire.

A ces fins, nous avons exploré
toutes les façons

de faire croître des microbes sains
dans nos propres écosystèmes.

Un bel exemple en est les architectes

qui imaginent un revêtement d'immeuble

qui se comporterait comme l'écorce.

Mais pas comme une couche écolo
pour faire joli.

Ils conçoivent des écorces architecturales

comme hôtes d'écosystèmes en évolution.

La structure de la surface
est conçue pour accueillir la vie.

Si on appliquait l'énergie qu'on applique
aujourd'hui à détruire les formes de vie

à cultiver la vie,

on renverserait l'image négative
de la jungle urbaine

en une image qui symboliserait
un écosystème vivant et prospère.

En encourageant activement les
interactions avec des microbes sains,

on peut améliorer un contrôle
passif des températures,

la gestion des eaux de pluie,

et même réduire les émissions de CO2

en diminuant l'énergie nécessaire
au chauffage ou à la climatisation.

On commence à peine
à comprendre le potentiel

des technologies basées sur la nature.

Je suis enthousiaste à l'idée
de concevoir et de biofabriquer

un nouveau monde des matériaux,

un qui s'éloigne de l'exploitation

de ressources non renouvelables

pour collaborer avec la vraie vie,
celle qui se renouvelle.

Au lieu de concevoir hors de la vie,

concevoir avec elle et pour elle.

Les emballages, la mode, la chaussure,
le mobilier, la construction -

des produits biofabriqués peuvent pousser
à côté des lieux où on en a besoin,

avec des ressources locales,
moins de terres, moins d'énergie,

et même en réutilisant
des déchets industriels.

Autrefois, les outils des biotechnologies

étaient le domaine réservé des puissantes

et multinationales sociétés
de la chimie et de la biotech.

Au siècle dernier,
on s'attendait à ce que l'innovation

vienne des entreprises comme
DuPont, Dow ou BASF.

Mais la révolution des matériaux
du 21e siècle est menée par des start-ups,

de petites équipes aux capitaux limités.

Et d'ailleurs, aucun de leurs fondateurs
n'est diplômé en sciences.

On y trouve des artistes,
des architectes et des designers.

Plus d'un milliard de dollars
a déjà été investi

dans des start-ups de produits
de consommation biofabriqués.

Je pense qu'il n'y a pas d'alternative
à la biofabrication.

Que ce soit votre veste,
la chaise sur laquelle vous être assis,

votre maison,

les matériaux qui vous entourent ne
devraient pas mettre en danger votre santé

ou celle de la planète.

Si les matériaux ne peuvent pas
être recyclés, ou compostés chez soi,

on devrait les refuser.

Je consacre mes efforts
à faire de cette vision une réalité

en montrant tout le travail formidable

qui est fait aujourd'hui,

et en facilitant les interactions

entre les designers, les scientifiques,
les investisseurs et les marques.

Parce qu'on a besoin
d'une révolution des matériaux,

et on en a besoin maintenant.

Merci.

(Applaudissements)