L’innovation dans le domaine de la lignine vue sous l’angle des brevets

Laurence Bourget-Merle [1]
ROBIC, S.E.N.C.R.L.
Avocats, agents de brevets et de marques de commerce

Depuis les 15 à 20 dernières années, la lignine a suscité un intérêt croissant et soutenu aux quatre coins du monde. Ce biopolymère présent en abondance sur la Terre – il représente environ 15 à 25 % de la biomasse végétale terrestre – fait actuellement l’objet de recherches dans des secteurs très variés allant par exemple du domaine de la construction à celui de la cosmétologie en passant par les biocarburants. La valorisation de la lignine dans des secteurs autres que son utilisation principale en bois d’œuvre et comme combustible, a permis de mettre à jour des technologies innovantes qui font l’objet de nombreux brevets. Cet article présente dans un premier temps quelques données statistiques sur l’activité de brevetage dans le domaine de la lignine et, dans un deuxième temps, fournit quelques informations sur le type d’inventions qui peuvent être brevetées dans ce secteur.

D’après l’outil de recherche de brevets Orbit Intelligence, quelques 3880 familles de brevets ont été publiées avec le terme « lignin » dans le titre de l’invention dans le monde au cours des 20 dernières années. Le plus grand nombre de familles de brevet a été déposé en Chine avec 1785 familles publiées entre le 28/09/2000 et 28/09/2020. La Chine devance de loin les États-Unis d’Amérique où ont été publiées 418 familles pour la même période, l’Europe (338 familles) et le Japon (252 familles). Le Canada se retrouve en 5^e position des pays où une protection par brevet a été demandée, avec 206 familles déposées. Comme on peut le noter sur le graphique ci-dessous, le nombre de dépôts de demande de brevets dans le monde n’a cessé de croître depuis 2007 en passant de 70 familles en 2007 à 463 familles en 2018. Le nombre de dépôt a doublé entre 2012 et 2018. Les chiffres de 2019 et 2020 n’ont pas été reportés car ils ne sont pas encore complets étant donné qu’une demande de brevet n’est publiée que 18 mois après le premier dépôt dans une famille. Cependant, on voit bien la nette progression des dernières années.

Nombre de familles de brevets déposées entre 2000 et 2018 dans le monde

Les plus gros joueurs dans le domaine sont les universités chinoises avec la South China University of Technology (SCUT) en tête de liste, qui a déposé quelques 193 familles de brevets au cours des 20 dernières années. La Beijing Forestry University arrive en second avec environ 77 familles de brevets. Les 9 premiers déposants sont tous des universités ou instituts de technologie en Chine. La compagnie japonaise Sumitomo Bakelite (38 familles) arrive au 10^e rang et la compagnie finlandaise UPM-Kymmene Oyj au 12^e rang (29 familles). La première compagnie canadienne œuvrant dans le domaine, FPInnovations, arrive au 43^e rang.

Il est cependant important de noter que les joueurs chinois déposent des demandes de brevets principalement dans leur pays et très peu à l’étranger. Alors que les compagnies européennes, américaines, japonaises et canadiennes, par exemple, déposent plus à l’étranger. Ainsi, en regardant par exemple de plus près l’activité de brevetage au niveau canadien, on note que les principaux déposants ne sont plus des chinois mais des finlandais, suédois, canadiens, et américains principalement, comme on peut le voir dans le tableau ci-dessous dans lequel est reporté le top 10 des déposants au Canada.

Déposants ou titulaires	Nombre de familles de brevets
UPM KYMMENE	16
STORA ENSO	10
FPINNOVATIONS	9
VALMET / VALMET AKTIEBOLAG	9
REN FUEL K2B	6
RENMATIX	6
ANNIKKI	4
DOMTAR PAPER	4
GPCP IP HOLDINGS	4
TEKNOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS VTT	4

Selon les données fournies par Orbit Intelligence, les domaines techniques des inventions reliées à la lignine, couvertes dans les familles de brevets publiées au Canada, sont relativement variés. Le graphe ci-dessous présente le top 10 des domaines techniques selon le nombre de familles de brevets publiées. Il est à noter qu’en comptabilisant le nombre de familles par domaine technologique, on arrive à un nombre plus grand que les 206 familles publiées au Canada. Ceci est dû au fait qu’une même famille peut se retrouver dans plusieurs domaines technologiques. Le domaine technique le plus représenté est celui de la chimie macromoléculaire et des polymères avec 146 familles de brevets. Vient ensuite la biotechnologie (118 familles). Les deux domaines qui suivent en importance, avec pour ainsi dire le même nombre de familles (90 et 89), sont le domaine des machines pour le textile et papier et celui de la chimie des matériaux.

La variété des inventions décrites dans les brevets va de pair avec la variété des domaines techniques mentionnés précédemment. À la base, on va retrouver des inventions reliées à l’extraction de la lignine du bois/des plantes et à sa purification. En général, les brevets dans cette catégorie vont protéger des procédés. De nombreuses inventions couvrent aussi des méthodes de modification et de purification de la lignine, une fois extraite. Dans cette seconde catégorie, les brevets vont protéger le procédé de modification ou de purification lui-même, mais également la lignine modifiée ou purifiée. Une autre catégorie d’inventions va traiter de l’utilisation de la lignine, modifiée ou non, dans diverses applications. Comme mentionné précédemment, les applications sont extrêmement variées. Ainsi, certains brevets pourront protéger une utilisation spécifique de la lignine, mais aussi des compositions ou formulations comprenant de la lignine, modifiée ou non, et d’autres produits ou additifs.

Les onglets ci-dessous (très loin d’être exhaustifs!) listent quelques exemples de demandes de brevet ou brevets canadiens reliés à la lignine pour quelques secteurs d’activité. Certains documents se retrouvent dans plus d’un secteur lorsqu’ils protègent à la fois l’extraction ou le traitement de la lignine et son utilisation.

La lignine a de beaux jours devant elle et les innovations liées à sa transformation et son utilisation n’ont pas finie de nous surprendre. Dans une optique mondiale de développement durable, il est certain que la recherche et développement dans ce domaine va croître dans les années à venir. Les acteurs industriels vont continuer à déposer des demandes de brevet pour protéger leurs inventions et se positionner sur le marché face à la concurrence. Les acteurs universitaires auront aussi tout intérêt à protéger leurs innovations dans le domaine pour pouvoir offrir des licences à des partenaires en vue d’accélérer la commercialisation.