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Transformation simultanée du bois en produits chimiques de base

 

L’objectif de ce projet était de transformer la biomasse ligneuse en une large palette de substances chimiques de base en développant des nanocatalyseurs très efficaces et en faisant intervenir des systèmes catalytiques multifonctionnels.

Description du projet (projet de recherche terminé)

Actuellement, seul un très petit nombre de molécules présentant un intérêt économique peuvent être obtenues directement de la biomasse ligneuse sans utiliser la fermentation. Malgré les nombreux progrès effectués dans la dernière décennie, le besoin de nouveaux procédés de transformation du bois se fait sentir. Pionnier dans la transformation de la cellulose et de la lignine – les deux composants les plus importants de la biomasse ligneuse – le groupe de recherche a présenté, au cours des dernières années, l’utilisation de systèmes catalytiques multifonctionnels et celle de nouveaux catalyseurs à base de nanoparticules spécialement conçus pour la dégradation ciblée et efficace de ces deux molécules. Les chercheurs espèrent, avec ce projet, développer des procédés commercialisables.

Contexte

D’énormes volumes de déchets de bois sont générés dans le monde, qui sont mis en décharge ou brûlés. Si une partie de ces déchets était transformée en produits chimiques dans une bioraffinerie, on y gagnerait d’abord une solution de traitement des déchets intéressante, et en plus des composés alternatifs pour de nombreuses substances actuellement produites sur une base pétrochimique.

Objectif

Le projet a exploré une stratégie novatrice pour la transformation de la lignocellulose en produits chimiques de base, ainsi qu’en produits de chimie fine et en carburants. A cette fin, deux approches ont été développées en parallèle : la conception et la préparation de catalyseurs d’une part, et l’optimisation des procédés d’autre part. La première approche consiste à concevoir des nanocatalyseurs stables, sélectifs et actifs, et à développer des catalyses multifonctionnelles puissantes. La seconde approche vise une meilleure compréhension du chemin réactionnel et des transformations en aval, et l’identification de produits finaux adéquats.

Application

Les chercheurs décrivent une stratégie qui permet de transformer simultanément le bois en une série de produits chimiques dans des conditions peu agressives. Ce procédé peut potentiellement faire du bois une matière première pour la fabrication de composés chimiques ou de carburants. Le groupe de recherche prévoit de développer des systèmes catalytiques efficaces pour permettre la transformation du bois à relativement faibles coûts dans le cadre d’une unité pilote.

Résultats

Le projet a développé avec succès un nouveau catalyseur liquide ionique qui permet des rendements nettement plus élevés dans l’obtention de la molécule plateforme HMF.

Titre original

Concurrent transformation of wood into commodity chemicals

Responsables du projet

  • Prof. Paul Dyson, Institut des sciences et ingénierie chimiques, École polytechnique fédérale de Lausanne
  • Dr. Ning Yan, Institut des sciences et ingénierie chimiques, École polytechnique fédérale de Lausanne

 

 

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 Contact

Prof. Paul Dyson EPF Lausanne
SB ISIC LCOM
BCH 2402 (Bâtiment de chimie UNIL) 1015 Lausanne +41 21 693 98 54 paul.dyson@epfl.ch