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La transformation de la ligno-cellulose en molécules bio-sourcées
Le bois représente une source majeure de carbone renouvelable dans le monde. Au-delà de sa seule valorisation énergétique, il serait intéressant de pouvoir convertir les résidus forestiers (branches, taillis,…) en molécules, puis en produits. A l’ENSIC, située au centre de Nancy, le LRGP travaille actuellement sur les procédés de transformation de la cellulose et de la lignine issues du fractionnement du bois. La cellulose pourrait être convertie thermiquement (pyrolyse) puis biologiquement (fermentation) pour produire efficacement de l’éthanol et des molécules à plus forte valeur ajoutée. Concernant la lignine, un procédé catalytique est développé pour obtenir des molécules aromatiques (xylène, phénol). Le LRGP s’intéresse également à l’utilisation de nano-celluloses pour renforcer des polymères ou encore à l’extraction de molécules contenues dans le bois par de nouveaux solvants (CO2 supercritique, liquide ionique).

 

Le Laboratoire Réactions et Génie des Procédés (LRGP) et le Laboratoire de Chimie Physique Macromoléculaire (LCPM) sont les 2 unités de recherche localisées à l’ENSIC et rattachées à l’Université de Lorraine et au CNRS.

 

La transformation de molécules bio-sourcées en produits
La tendance à un recours accru aux ressources renouvelables nécessite aussi des compétences en chimie et en physico-chimie afin de prendre en compte les spécificités de structure chimique de ces nouvelles matières premières. L’autre laboratoire situé à l’ENSIC – le LCPM – conçoit des produits de spécialité obtenus à partir de molécules présentes dans la biomasse : polysaccharides et acides aminés principalement. Les chercheurs élaborent des stratégies de synthèse et de formulation dans le but d’obtenir certaines propriétés d’application, tout en suivant des voies de préparation économes (en énergie, en atomes et en étapes). Les objets étudiés sont les gélifiants pour fluides aqueux ou huileux, les particules biodégradables pour la vectorisation de médicaments, les membranes à perméabilité et sélectivité contrôlées, les matériaux organiques super-isolants (aérogels)…

 

L’ENSIC, école d’ingénieurs pionnière dans le domaine du génie des procédés, forme des ingénieurs polyvalents pour les secteurs Energie, Chimie, Environnement et Santé.

 

Le développement durable au coeur des recherches
Nous veillons à la bonne intégration des futurs procédés dans la filière forêt-bois – très développée en Lorraine – pour ne pas concurrencer les usages actuels : bois d’oeuvre, papier, etc. La valorisation de la biomasse est donc étudiée dans son intégralité par Analyse du Cycle de Vie depuis l’exploitation du bois en forêt jusqu’aux usages des différents produits.

 

La valorisation auprès des étudiants de l’ENSIC
Ce nouveau sujet de recherche est valorisé au sein de nombreux enseignements de l’ENSIC et plus spécifiquement au sein des cours Produits bio-sourcés (en 2e a nnée) e t B io-refinery ( en 3 e année). Ceci permet aux étudiants de mieux percevoir les enjeux de la chimie de demain qui se développera industriellement en s’appuyant sur « un génie des procédés » adapté à la complexité des molécules bio-sourcées.

 

Par Guillain Mauviel, Maître de conférences,
guillain.mauviel@univ-lorraine.fr
Anthony Dufour, Chargé de recherche CNRS,
anthony.dufour@univ-lorraine.fr
Alain Durand, Professeur,
alain.durand@univ-lorraine.fr