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Wood2CHem: une plateforme informatique pour le développement des bio-raffineries

 

La plateforme informatique Wood2CHem, développée dans le cadre de ce projet permet d’aider à la conception de processus de bio-raffinerie innovants pour la valorisation de la ressource bois en adoptant une approche holistique et intégrée.

Description du projet (projet de recherche terminé)

Les bio-raffineries offrent à l'industrie du bois de nombreuses possibilités de fabrication de produits de haute qualité à partir de la biomasse. Par sa composition et sa structure chimique complexe, le bois permet de générer un grand nombre de composés chimiques à haute valeur ajoutée. Toutefois, la conception des bio-raffineries représente un défi majeur. L’approche holistique du projet vise à évaluer, à optimiser et à intégrer des filières et des technologies de conversion innovantes en générant de manière systématique un grand nombre de configurations de procédés afin d'identifier les concepts les plus prometteurs.

Contexte

Une large palette de transformations est à disposition pour valoriser les déchets de bois issus de l'exploitation forestière et de l'industrie de la cellulose. Dans ce secteur, la valorisation matière (sous forme de produit) et la valorisation énergétique entrent en concurrence. Il est dès lors nécessaire de disposer d’un outil d'aide à la décision afin d’identifier le type de bio-raffinerie qui se prête le mieux au traitement de la biomasse à disposition.

Objectif

Le consortium du projet Wood2CHem cherche à développer une plateforme informatique qui permet de découvrir de manière systématique les configurations de bio-raffinerie les plus prometteuses et d'en évaluer les performances thermodynamique, économique et environnementale. Cette plateforme intégrative a été développée en collaboration avec des spécialistes en chimie et en conception des procédés. Elle vise à intégrer les développements technologiques de la conversion du bois et doit être validée par la conception d'études de cas industriels.

Importance/application

Le projet est destiné à développer des concepts industriels qui réalise une utilisation optimale de la ressource. Les processus décisionnels des expert-e-s s'en trouvent ainsi facilités, leur permettant de développer des concepts intégrés et innovants pour une valorisation rationnelle du bois. Le projet donne la possibilité de concevoir et de comparer des filières intégrées. Offrant une approche globale orientée sur la conception de filières, la plateforme intègre tous les acteurs qui cherchent à exploiter le bois de manière industrielle par le biais de bio-raffineries.

Résultats

La plateforme informatique a été dotée d'outils analytiques qui permettent de comparer les divers modes de valorisation. Le projet montre les synergies existant entre divers procédés et permet de comparer entre elles différents concepts de processus. Ce faisant, il a aussi démontré que des incertitudes liées aux coûts des investissements, à la vente des produits et au prix de l'énergie peuvent influencer la conception et l'orientation des bioraffineries.

Titre original

Wood2CHem: a computer aided platform to support the optimal implementation of woodbased bio refinery concepts

Responsables du projet

  • Prof. François Maréchal, Industrial Energy Systems Laboratory (LENI), École polytechnique fédérale de Lausanne
  • Prof. Konrad Hungerbühler, Institut für Chemie- und Bioingenieurwissenschaften, Eidgenössische Technische Hochschule Zürich

 

 

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 Contact

Prof. François Maréchal SCI-STI-FM
Ecole polytechnique fédérale de Lausanne
EPFL Valais-Wallis
Industrie,17, CP 440 1951 Sion +41 21 693 35 16 francois.marechal@epfl.ch