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Transformer le CO₂ en matière première et décarboner l'industrie : rencontre avec Sarah Lamaison, cofondatrice de Dioxycle
Article publié dans « Voix d’entrepreneurs » en partenariat avec le Figaro le 18 novembre 2025
Convertir les émissions industrielles en composés chimiques durables, c’est le pari audacieux relevé par Sarah Lamaison et David Wakerley, cofondateurs de Dioxycle. Fondée en 2021, la start-up mise sur une technologie électrochimique de rupture pour recycler les émissions industrielles en composés chimiques durables. Soutenue par Breakthrough Energy, le fonds de Bill Gates, Dioxycle incarne une nouvelle génération d’entrepreneurs scientifiques engagés dans la décarbonation de l’industrie lourde.
Points clés :
Dioxycle développe un électrolyseur capable de convertir le CO ou le CO₂ en éthylène (C₂H₄), un composé central de la chimie de base, aujourd’hui produit à partir de dérivés fossiles
Ce procédé pourrait permettre de réduire jusqu’à 800 millions de tonnes de CO₂ par an, soit l’équivalent des émissions annuelles d’un pays comme l’Allemagne
Dioxycle a bénéficié d’un appui décisif pour valider sa technologie et structurer son développement industriel en intégrant le programme Breakthrough Energy Fellows (Bill Gates).
Vous avez développé une technologie capable de convertir le CO₂ en produits chimiques durables. Comment est né Dioxycle et quel est le principe de votre procédé ?
La fondation de Dioxycle remonte à 2016, lorsque mon cofondateur et moi nous sommes rencontrés à Cambridge. Nous travaillions alors sur la photosynthèse artificielle, fascinés par la capacité des plantes à utiliser du carbone pour produire de la matière organique. C’est exactement ce que nous cherchons à reproduire : capter du carbone, lui apporter de l’énergie et le transformer en composés utiles.
Nous développons une solution qui permet aux industriels de recycler leurs émissions de carbone et de transformer ce CO2 en produits chimiques utilisables sur place ou commercialisables, à l’aide d’un électrolyseur de pointe.
L’électrolyse, clé du procédé de Dioxycle
L’électrolyse est une technique qui utilise l’électricité pour provoquer une réaction chimique et transformer une molécule en une autre. Dioxycle applique ce procédé au carbone : son électrolyseur est capable de convertir le CO ou le CO₂ en éthylène (C₂H₄), une molécule essentielle de la chimie de base utilisée pour produire plastiques, textiles ou emballages. Ce procédé permet de réduire la dépendance aux dérivés fossiles et de recycler les émissions industrielles en ressources utiles, contribuant ainsi à la décarbonation de l’industrie lourde.
Dioxycle est l’aboutissement de cinq années de recherche académique et de l’invention de treize familles de brevets. Comment êtes-vous passée de la recherche fondamentale à la création d’une deeptech industrielle ?
Nous étions animés par la passion d’imaginer une chimie du carbone circulaire, rompant avec le modèle linéaire traditionnel. Pendant cinq années, nous avons mené des recherches académiques, publié plusieurs articles et développé treize familles de brevets.
Notre procédé permettrait à terme de réduire jusqu’à 800 millions de tonnes d’émissions de CO₂ chaque année. C’est l’équivalent d’environ 2 % des rejets mondiaux annuels, soit autant que l’empreinte carbone totale d’un pays industrialisé comme l’Allemagne
Ce travail de fond nous a progressivement conduits à une question : pouvait-on industrialiser cette technologie à grande échelle ? Nous nous étions promis que, si la réponse était non, nous arrêterions là. Mais au contraire, nous avons vu un potentiel immense, notamment pour décarboner une large gamme de produits chimiques de base. Notre procédé permettrait à terme de réduire jusqu’à 800 millions de tonnes d’émissions de CO₂ chaque année. C’est l’équivalent d’environ 2 % des rejets mondiaux annuels, soit autant que l’empreinte carbone totale d’un pays industrialisé comme l’Allemagne ! Et ce n’est qu’un point de départ. La même logique peut s’appliquer à d’autres molécules stratégiques dans l’industrie chimique.
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L’enjeu est considérable : il ne s’agit pas simplement d’optimiser un procédé existant, mais de repenser la chimie à sa base. Il faut sortir d’un modèle linéaire où l’on extrait, transforme, puis rejette, pour entrer dans une logique circulaire, où le carbone n’est plus une externalité négative mais bien une ressource à valoriser.
Votre projet a été soutenu dès ses débuts par Breakthrough Energy, le programme fondé par Bill Gates. Vous avez même été la première entreprise européenne à en bénéficier. En quoi ce soutien a-t-il été déterminant pour Dioxycle ?
Nous avons eu la chance d’être lauréats de la première cohorte du programme Breakthrough Energy Fellows1, entre 2021 et 2023. Ce soutien philanthropique a été décisif : il nous a permis de dérisquer la technologie à un stade encore très expérimental, en nous donnant à la fois les moyens financiers et l’accès à un réseau d’experts et d’industriels de très haut niveau.
C’est cette première phase qui nous a permis, ensuite, de convaincre Breakthrough Energy Ventures [ndlr : le fonds d’investissement de l’organisation] de participer à notre levée de fonds en 2023. Leur double accompagnement a été essentiel, d’abord pour accélérer notre maturité technologique, puis pour structurer notre développement industriel.
L’Europe est un continent structurellement dépendant des ressources fossiles, nous avons donc tout intérêt à bâtir une industrie plus sobre, circulaire, et résiliente
Qu’est-ce qui vous anime personnellement dans cette aventure ?
Je suis originaire du Pays basque, un territoire où la nature est partout et où l’on grandit avec une sensibilité environnementale très forte. Très tôt, j’ai su que si j’avais des compétences scientifiques, je les mettrais au service de quelque chose qui me dépasse. Travailler sur une technologie réellement innovante, qui a une chance concrète de contribuer à la lutte contre le changement climatique, c’est extrêmement stimulant. C’est une source de motivation inépuisable, chaque matin. Créer une entreprise a été pour moi une manière de rendre cette démarche tangible.
L’Europe est un continent structurellement dépendant des ressources fossiles, nous avons donc tout intérêt à bâtir une industrie plus sobre, circulaire, et résiliente. Mais au-delà des aspects technologiques, ce que je trouve profondément enrichissant dans l’entrepreneuriat, c’est la dimension humaine. Rassembler des talents, créer une dynamique collective, porter un projet commun : c’est ce qui donne tout son sens à l’aventure.
Comment vous répartissez-vous les rôles avec David Wakerley, cofondateur de l’entreprise ?
David est le cofondateur et le CTO de Dioxycle. Il pilote toute la dimension scientifique fondamentale du projet, notamment les travaux liés à la chimie, qui sont au cœur de notre technologie. C’est un domaine extrêmement technique et complexe, qui demande une expertise pointue, et David a une formation très poussée dans ce domaine.
De mon côté, en tant que CEO, je me concentre davantage sur la stratégie de développement industriel : le passage à l’échelle, les partenariats avec les acteurs industriels, la structuration du business model et bien sûr, la levée de fonds. En résumé, je prends en charge tout ce qui concerne la mise sur le marché et la structuration de l’entreprise à mesure que nous grandissons.
Quels leviers permettraient d’encourager davantage de scientifiques à créer leur start-up ?
Je pense qu’il y a énormément de chercheurs qui ont envie d’entreprendre, mais qui se heurtent à des obstacles systémiques. Le premier frein, c’est la lourdeur du transfert de technologie. En France, les chercheurs dépendent des universités, elles-mêmes affiliées à des structures de valorisation, les SAT, qui détiennent les droits sur la propriété intellectuelle. Le chercheur est souvent l’inventeur, mais pas le propriétaire du brevet.
En France, il faudrait mettre en place des standards nationaux simples, transparents, avec des modèles de contrat préétablis. Cela permettrait d’accélérer la valorisation de la recherche publique et de libérer l’énergie entrepreneuriale des scientifiques
Dans notre cas, nous avons mis plus de huit mois à négocier avec la SAT, avant même de lancer l’entreprise. Cela nous a coûté 30 000 euros en frais juridiques. Une telle complexité est décourageante. Ce système manque cruellement de standardisation : chaque SAT a ses propres pratiques, ses propres grilles, ses propres délais. Résultat, on crée de l’opacité, de la frustration, et une perte de temps considérable.
À l’inverse, aux États-Unis, l’image de l’entrepreneur scientifique est beaucoup plus valorisée. Il existe un véritable écosystème qui facilite le passage de la recherche à l’innovation. En France, il faudrait mettre en place des standards nationaux simples, transparents, avec des modèles de contrat préétablis. Cela permettrait d’accélérer la valorisation de la recherche publique et de libérer l’énergie entrepreneuriale des scientifiques.
Aujourd’hui, Dioxycle a réuni un total de USD 37 millions… Nous avons prouvé que notre technologie fonctionne, qu’elle est scalable, et surtout, qu’elle est prête à être déployée directement sur des sites industriels
Où en êtes-vous aujourd’hui et quelles sont les prochaines grandes étapes de Dioxycle ?
Aujourd’hui, Dioxycle a réuni un total de USD 37 millions2. Concrètement, ces ressources nous ont permis de changer d’échelle. Nous sommes passés d’une équipe de 4 personnes à 30 collaborateurs. Nous disposons d’un portefeuille de brevets robuste3 dans le domaine des électrolyseurs et des technologies associées, et nous avons développé plusieurs prototypes4, depuis le laboratoire jusqu’aux démonstrateurs sur site, afin de valider la montée en échelle de sa technologie. Le dernier en date, de la taille d’un véhicule, est notre premier électrolyseur à vocation industrielle. Nous avons prouvé que notre technologie fonctionne, qu’elle est scalable, et surtout, qu’elle est prête à être déployée directement sur des sites industriels.
Le présent document de marketing a été préparé par Banque Lombard Odier & Cie SA (ci-après « Lombard Odier »).
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