Apolaire — extraction CO₂ supercritique
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Upcycling par CO₂ supercritique : études de cas

Upcycling de coproduits par CO₂ supercritique : pépins de raisin, drêches, écorces d'agrumes, bois de fût. Cas concrets, rendements sourcés, pilote < 3 mois.

Cyrille Santerre, PhD. · · 9 min de lecture

L’upcycling par CO₂ supercritique transforme un coproduit — pépins de raisin, drêches de brasserie, écorces d’agrumes, noyaux de fruits — en ingrédient à valeur, sans solvant résiduel. Ce n’est plus une promesse de laboratoire : des actifs commerciaux issus de ce procédé sont déjà sur le marché.

La question que se pose un dirigeant agro-industriel n’est donc pas « est-ce possible ? », mais « est-ce que MON coproduit suit ? ». Cet article répond par l’exemple. Il rassemble des cas concrets, filière par filière, avec leurs rendements et leurs composés cibles, pour montrer ce que le CO₂ supercritique sait extraire d’un flux aujourd’hui sous-valorisé. Pour le cadre méthodologique — pourquoi et comment valoriser un coproduit — voir notre guide sur la valorisation de coproduits par CO₂.

À retenir

  • Des ingrédients upcyclés par CO₂ existent déjà : squalane d’olive (Sophim), booster de collagène issu de coques de lupin (CO₂llageneer® Bio, Expanscience), bois de fût en parfumerie.
  • La France génère environ 300 000 t/an de drêches brassicoles (INRAE) et près d’1 Mt de marc de raisin (OCL, 2017).
  • Le CO₂ extrait des pépins de raisin une huile (5,9 à 13,6 % du poids) et des proanthocyanidines antioxydantes ; des écorces d’agrumes, du limonène et des flavonoïdes.
  • Point critique du CO₂ : 31,1 °C et 73,8 bar. Procédé physique, sans solvant à déclarer.
  • apolaire évalue la faisabilité d’un coproduit spécifique en moins de 3 mois.

Que peut-on déjà upcycler par CO₂ supercritique ?

L’upcycling par CO₂ supercritique n’est plus expérimental : plusieurs ingrédients commerciaux en sont issus. Sophim produit un squalane upcyclé à partir des distillats de l’huile d’olive, devenu une référence européenne de l’émollient circulaire. Les Laboratoires Expanscience commercialisent le CO₂llageneer® Bio, un actif booster de collagène extrait au CO₂ supercritique à partir des coques de lupin, un coproduit de l’agroalimentaire. En parfumerie, l’Oakwood CO₂ valorise les chutes de bois de chêne issues de la fabrication des fûts de vieillissement, riches en whisky-lactones. Ces exemples partagent une logique : un flux secondaire, jusque-là perdu ou brûlé, devient un ingrédient à forte valeur grâce à la sélectivité du procédé. Tous reposent sur le même principe physique de l’extraction au CO₂ supercritique : au-delà du point critique (31,1 °C et 73,8 bar), le dioxyde de carbone dissout sélectivement les composés lipophiles, puis s’évapore intégralement sans laisser de résidu à déclarer.

Ces produits sont des preuves de marché, pas des concurrents directs. Ils reposent sur des ingrédients propriétaires figés : un fournisseur a sélectionné un coproduit, développé une recette, et la commercialise telle quelle. La logique d’apolaire est différente : partir du coproduit spécifique d’un client et en développer la valorisation sur mesure. Les sections suivantes détaillent les filières les plus prometteuses.

Pépins et marc de raisin : la filière viticole

La filière viticole française génère environ 950 000 tonnes de marc de raisin par an — près d’un million — dont 70 000 à 80 000 tonnes de pépins (OCL, 2017). Ces pépins concentrent une huile riche en acides gras insaturés et en tocophérols : l’extraction au CO₂ supercritique en récupère entre 5,9 et 13,6 % du poids selon le cépage (Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2005), aux conditions typiques de 200 bar et 40 °C. Le marc, lui, est une source de proanthocyanidines — les fameux OPC antioxydants. Une extraction au CO₂ assistée d’un co-solvant éthanol en récupère jusqu’à 572,8 mg équivalent catéchine pour 100 g de matière sèche (Journal of Supercritical Fluids, 2013). Deux fractions distinctes, deux débouchés : l’huile pour la cosmétique et la nutraceutique, les OPC comme actif antioxydant.

Le marc de raisin a une particularité économique intéressante. Sa distillation coûte aujourd’hui 21 à 26 € la tonne au vigneron (étude Réséda, 2017). Autrement dit, le producteur paie pour évacuer une matière qui contient des molécules à haute valeur. Inverser cette équation — transformer un coût en revenu — est le cœur de l’argument upcycling pour cette filière.

Drêches de brasserie : un flux massif et régulier

Les drêches brassicoles sont le premier coproduit de la bière : la France en produit environ 300 000 tonnes par an (INRAE). C’est un gisement abondant, régulier et géographiquement réparti, trois qualités qui en font un candidat solide pour l’upcycling industriel. L’extraction au CO₂ supercritique en récupère une fraction lipidique — jusqu’à 5,70 g pour 100 g de drêche sèche aux conditions de 40 MPa et 80 °C (Food Chemistry, 2022) — accompagnée de composés phénoliques et de tocophérols. Cette fraction, jusqu’ici dirigée vers l’alimentation animale ou la méthanisation, présente un intérêt pour la cosmétique et la nutrition. Pour une brasserie, valoriser ses drêches en ingrédient transforme un flux logistique contraint en source de revenu différenciante, tout en réduisant le tonnage dirigé vers l’alimentation animale ou la méthanisation.

L’enjeu pour ce coproduit est sa teneur en eau élevée à la sortie du brassage. Un séchage ou un conditionnement préalable conditionne la faisabilité de l’extraction. C’est précisément le type de paramètre qu’une étude de faisabilité évalue avant tout engagement industriel.

Marc de raisin~950 ktDrêches brasserie~300 ktPépins de raisin~75 ktGisements annuels France — tonnes/an
Sources : INRAE (drêches) ; OCL, 2017 (raisin)

Écorces d’agrumes et noyaux de fruits

Les coproduits des fruits sont des gisements considérables : chez les agrumes, écorces et pépins représentent jusqu’à 50 % de la masse du fruit transformé (MDPI Sustainability, 2025). Ces écorces concentrent du limonène — jusqu’à 52,5 % de l’extrait sur l’orange — et des flavonoïdes (6 286 µg/g de matière sèche), récupérables au CO₂ supercritique avec des rendements atteignant 10 % en présence d’un co-solvant éthanol (International Journal of Food Science & Technology, 2022). Le débouché est double : note aromatique pour l’arôme et la parfumerie, actif antioxydant pour la cosmétique. Une même écorce, jusqu’ici dirigée vers l’alimentation animale ou le compost, peut ainsi alimenter deux marchés distincts à partir d’une seule extraction. Les noyaux de fruits — prune, abricot, cerise — relèvent de la même logique, avec des huiles riches en tocophérols et en acides gras insaturés.

Les noyaux de fruits suivent la même logique. L’huile de noyaux de prune extraite au CO₂ supercritique affiche une teneur en acide oléique de 68,7 % et, surtout, une concentration en tocophérols 4 à 5,8 fois supérieure à celle de la pression à froid (Acta Chimica Slovenica, 2021). C’est l’illustration la plus nette de l’apport du procédé : à partir de la même matière jetée, le CO₂ extrait un actif plus concentré qu’une voie mécanique classique.

Pression à froid×1 (réf.)CO₂ supercritique×4 à ×5,8Teneur en tocophérols — huile de noyaux de prune
Source : Acta Chimica Slovenica, 2021

Pour les applications cosmétiques de ces fractions — antioxydants, émollients, actifs lipophiles — voir notre guide sur les actifs cosmétiques issus de coproduits. Pour les usages aromatiques des écorces et du houblon, voir les arômes naturels en agroalimentaire.

Le point commun : un projet sur mesure, pas un catalogue

Tous ces cas partagent une exigence : chaque coproduit appelle sa propre recette d’extraction. Un pépin de raisin et une drêche de brasserie ne se traitent pas aux mêmes paramètres de pression, de température et de co-solvant. C’est là que se situe la différence entre un ingrédient catalogue — sélectionné et figé par un fournisseur — et une valorisation sur mesure du coproduit spécifique d’un client. Les acteurs établis de l’upcycling, comme Expanscience ou Sophim, proposent des ingrédients propriétaires aboutis. apolaire intervient en amont : sur la matière que vous générez, pas sur un catalogue préexistant. Le process suit quatre temps — sélection et sourcing du coproduit, étude de faisabilité en moins de 3 mois, pilote d’extraction, puis livraison d’un rapport technique et économique de scalabilité.

Ce dernier livrable fait la différence. Une preuve de concept en laboratoire ne suffit pas à décider d’un investissement. Le rapport économique répond aux vraies questions : quel rendement par tonne de coproduit, quel coût au kilo d’extrait, à partir de quel volume le projet devient rentable. Pour le détail des livrables et des étapes, voir notre process R&D complet.

Upcycling, RSE et récit de marque

L’intérêt d’un ingrédient upcyclé dépasse sa performance technique : il porte un récit RSE traçable — circularité réelle, sourcing local, réduction de l’empreinte par cycle. Pour une marque, c’est un argument défendable sur une étiquette comme dans un dossier d’achats responsables. Le marché suit cette dynamique : les ingrédients cosmétiques upcyclés croissent de l’ordre de 6,1 % par an jusqu’en 2034 (Fortune Business Insights, 2026). L’upcycling par CO₂ supercritique combine ainsi trois leviers rarement réunis : un actif performant, une matière première locale et traçable, et un procédé sans solvant pétrochimique recyclant le CO₂ en boucle fermée. C’est cette convergence qui explique sa maturité croissante auprès des transformateurs comme des marques. Sur un marché des actifs naturels de plus en plus attentif à l’origine, cette traçabilité du champ à l’extrait devient un critère d’achat à part entière.

Côté producteur, l’équation économique se renverse. Un marc de raisin qui coûtait 21 à 26 € la tonne à distiller devient une matière première vendable. Le coproduit cesse d’être une charge logistique pour devenir un centre de revenu. Valeur pour le transformateur d’un côté, récit pour la marque de l’autre : le même flux sert deux acteurs à la fois.

Questions fréquentes

Quels coproduits sont déjà upcyclés par CO₂ supercritique ? Plusieurs ingrédients commerciaux le sont déjà. Le squalane d’olive upcyclé (Sophim) provient des distillats de l’huile d’olive. Le CO₂llageneer® Bio (Expanscience) est extrait au CO₂ supercritique à partir des coques de lupin. L’Oakwood CO₂ utilisé en parfumerie provient des chutes de bois de fûts de vieillissement. Côté matières premières, les pépins et marcs de raisin, les drêches de brasserie, les écorces d’agrumes et les noyaux de fruits sont les gisements les plus régulièrement valorisés.

Mon coproduit est-il forcément valorisable par CO₂ ? Pas systématiquement. Un coproduit se prête au CO₂ supercritique lorsqu’il contient une fraction lipophile ou des antioxydants concentrés : huiles, tocophérols, polyphénols, caroténoïdes, composés aromatiques. Une fibre épuisée ou une matière très humide se valorise mieux par d’autres voies. La seule façon de trancher est une étude de faisabilité : extractibilité, rendement, profil des composés. Chez apolaire, elle est conduite en moins de 3 mois à partir de quelques kilogrammes.

Faut-il un gros volume pour upcycler un coproduit ? Non, pas pour démarrer. Une étude de faisabilité s’établit sur quelques kilogrammes, un pilote entre 5 et 20 kg de matière sèche. C’est seulement au stade de l’industrialisation que la question du volume annuel devient déterminante. Les filières françaises offrent des gisements abondants : environ 300 000 tonnes de drêches brassicoles par an (INRAE) et près d’un million de tonnes de marc de raisin (OCL).

Un ingrédient upcyclé est-il de moindre qualité ? Non. Un extrait issu d’un coproduit n’est pas un sous-produit dégradé : c’est une fraction de valeur que la filière classique laissait passer. L’huile de noyaux de prune extraite au CO₂ supercritique présente une teneur en tocophérols 4 à 5,8 fois supérieure à celle obtenue par pression à froid (Acta Chimica Slovenica, 2021). La sélectivité du procédé garantit un profil concentré et reproductible.

Vous générez un coproduit — marc, pépins, drêches, écorces, noyaux — et vous voulez savoir ce que le CO₂ supercritique pourrait en tirer ? La réponse passe par la mesure : extractibilité, profil, rendement, coût. Pour soumettre votre matière et obtenir un premier avis de faisabilité, parlons de votre projet.

Expertise derrière cet article

Cyrille Santerre, PhD., enseignant à l’ISIPCA et expert apolaire en CO₂ supercritique, éco-extraction et analyse chimique (12+ ans de recherche). Pour la stratégie de sourcing et la mise en marché des ingrédients issus de coproduits, l’équipe s’appuie sur Arnaud Bellon, 25+ ans d’expérience en commercialisation d’ingrédients naturels (ex-Crodarom, ex-Symrise, ex-Biolande).

Sources citées