La lignine, la biomasse, un enjeu économique !
Modifier les modes d’exploitation du bois et de ses sous-produits permettrait d’en exploiter toutes les possibilités et favoriserait la valorisation de molécules nobles injustement délaissées.
L'article de RINALDI (cf. infra) montre plusieurs choses extrêmement intéressantes. Tout d'abord, concernant l'analyse de la lignine : sa composition, les liaisons entre molécules et leur évolution au cours des traitements, mais également de la nature de la biomasse.
L'article explique la manière dont la nature façonne la lignine. A partir de ce constat, il est donc possible d'en fabriquer (la fabrication génétiquement contrôlée de la lignine est donc à portée de main).
L'article expose aussi les mécanismes de dégradation en fonction des milieux : acide, basique, catalysé. De plus, le rôle des enzymes et des bactéries, aussi bien dans la conception que dans la dégradation de la lignine, est très étudié.
Cet article, bien que difficile et complexe à lire et à comprendre, reste tout de même un document riche en enseignements
Il peut paraître, certes trop complexe, mais ce qui est important à retenir est que le mode de traitement de la biomasse, qui est fait en amont, a un effet majeur sur la possibilité de récupérer des molécules intéressantes et valorisables (vanilline, phénylpropanes variés) voire des molécules de base (BTX, etc.).
Ainsi, il est certain que la nature génère des macromolécules très riches en liaisons éthers chimiquement clivables (ce qui permet des taux de récupération de molécules d'intérêt élevés), par contre, au cours des séparations lignine-cellulose (ou hémicellulose), le traitement génère des liaisons C-C (parfois très stables, interatomiques) peu clivables (ce qui fait chuter la récupération de ces molécules d'intérêt). C'est le cas des lignines résiduelles de l'industrie du papier pour lesquelles le taux de récupération des produits valorisables est faible, ce qui explique que les résidus soient utilisés comme carburant.
Cela conduit à une réflexion sur le mode de transformation de la matière de base. La notion de bioraffinerie est de ce fait cruciale. En effet, si l'on fait du papier en ayant recours aux procédés traditionnels (Kraft par exemple), la difficulté à récupérer des produits à plus haute valeur ajoutée est plus élevée. De ce fait, la chance d'aller vers des molécules moins intéressantes, de masses molaires plus faibles tels que les BTX (toluène, benzène, phénols) est plus importante. Par contre, à partir des procédés d'extraction par solvant, les lignines « cellosolves » conduisent à des produits plus faciles à cliver chimiquement et plus « chers ». Bien sûr, dans ce dernier cas, le solvant doit être « vert » et recyclable pour être économiquement viable
Cette analyse montre que tout dépend de l'attitude adoptée vis-à-vis de la filière papier et dans une moindre mesure la filière énergie. Il est certain que la création de véritables bioraffineries, avec l'objectif de valoriser à plus haut niveau l'ensemble de la biomasse, reste la seule vraie solution pour nos sociétés occidentales. En effet, viser uniquement le papier conduit à un désastre financier dans nos pays, comme toutes les monofilières d'ailleurs.
Bernard BOUTEVIN
- Rinaldi_et_al. Angewandte_Chemie_International_Edition 2016, 55, 8164-8215.
La biomasse : présentation générale - Ministère de l'Environnement, de l'Energie et de la Mer
13 août 2014 (mis à jour le 3 février 2016) L'Union européenne définit " l'énergie produite à partir de sources renouvelables " (directive 2009/28/CE, article 2) comme " une énergie produit...
http://www.developpement-durable.gouv.fr/La-biomasse-presentation-generale.html