Des déchets agricoles pour produire carburants et plastiques « verts »

Valorisation de la paille de céréales pour la production de pâte à papier, de sucres et de lignines.

Au coeur de la Champagne céréalière et viticole se dresse une usine chimique pas comme les autres : cuves, citernes, tubes et tuyaux font penser à une raffinerie. Mais, ici, pas de pétrole. La matière première transformée est entièrement végétale, et les produits qui en sont issus, relèvent de la « chimie verte ».

Depuis 2007, la Compagnie industrielle de la matière végétale (CIMV), PME française créée en 1998, teste, sur la zone d’activité des communes de Pomacle et Bazancourt (Marne), non loin de Reims, une bioraffinerie pilote. Ce démonstrateur est associé au programme européen Biocore, qui, coordonné par l’Institut national de la recherche agronomique (INRA), fédère vingt-quatre universités, organismes de recherche (dont un institut indien) ou entreprises, avec un financement communautaire de 13,9 millions d’euros.

Objectif : étudier « la faisabilité industrielle d’une bioraffinerie permettant de convertir les résidus agricoles et forestiers en biocarburants de deuxième génération, en molécules chimiques et en polymères plastiques biodégradables ».

L’installation champenoise, explique Yvonne Goncalves, responsable du site, est alimentée par de la paille de blé fournie par les agriculteurs de la région. Les tiges, préalablement broyées, sont déposées sur un tapis roulant, où elles sont aspergées d’acides organiques qui séparent la pâte de cellulose, récupérée sur le convoyeur, et les autres constituants de la paille, qui se retrouvent mélangés dans une sorte de jus. Après diverses opérations de filtration et de centrifugation, ce sirop est lui-même dissocié en hémicellulose et en lignine.

« Notre procédé permet d’extraire, sans les dégrader, 100 % des composants de la biomasse végétale », assure Michel Delmas, professeur au Laboratoire de génie chimique de Toulouse et directeur scientifique de CIMV. C’est toute la complexité de la valorisation de la matière lignocellulosique : la paille de céréales (blé, orge ou riz), la bagasse de canne à sucre, les résidus forestiers et, plus largement, les déchets agricoles. Cette matière est composée pour 50 % de cellulose et pour le reste, à parts égales, d’hémicellulose et de lignine. Or ces chaînes de molécules sont difficiles àdissocier, et d’autres techniques n’en exploitent qu’une partie.

Une fois la cellulose isolée, indique Michel Delmas, il est possible d’en faire de la pâte à papier ou – la cellulose n’étant rien d’autre que du sucre – de l’éthanol, à partir duquel seront produits des carburants ou des polymères plastiques. L’hémicellulose, qui est composée, elle aussi, de sucres, peut être la source de biocarburants, mais également d’additifs pour l’alimentation animale. Quant à la lignine, elle peut être transformée en toute une gamme de produits industriels – plastiques, résines ou colles – à la place de dérivés pétroliers.

Ressource renouvelable

« La phase de recherche et de développement, dans laquelle nous avons investi 30 millions d’euros, avec sept brevets internationaux, est bouclée. Nous allons passer à l’étape industrielle », annonce Thierry Scholastique, président de CIMV. Deux usines de production, capables de traiter plusieurs centaines de milliers de tonnes de paille par an, devraient être construites d’ici à deux ans, l’une en France, dans la Marne, pour un papetier, l’autre aux Etats-Unis, pour un pétrolier.

Pour l’INRA, l’enjeu n’est pas seulement économique, mais aussi sociétal.« La biomasse végétale est la seule ressource renouvelable qui permette de répondre aux besoins de l’humanité à la fois en énergie et en matériaux », souligne Michael O’Donohue, coordinateur de Biocore. L’avantage de la filière lignocellulosique est ne pas mettre en concurrence cultures énergétiques et cultures alimentaires – comme il en va pour les agrocarburants de première génération -, puisqu’elle utilise non pas les cultures elles-mêmes, mais leurs sous-produits, souvent traités comme des déchets ou brûlés.

Toutefois, ajoute le chercheur, deux obstacles freinent le développement de cette filière. D’abord, « les investissements très lourds » qu’exige une technologie plus complexe que celle employée pour les biocarburants issus de cultures agricoles. D’où l’intérêt de valoriser la lignine, à forte valeur ajoutée. Ensuite, « les incertitudes sur l’approvisonnement en matière première ». Même avec des fournisseurs locaux : pour preuve, le déficit de fourrage et de paille provoqué, en France, par la sécheresse du printemps et du début de l’été.

Dans le monde, plus de 150 unités pilotes de production de biocarburants de deuxième génération sont pourtant en fonctionnement ou en projet, principalement en Amérique du Nord et en Asie. Mais beaucoup souffrent de retards, et aucune n’a atteint l’échelle industrielle. En France, les projets se comptent encore sur les doigts d’une seule main.

A propos Nathalie Piriou-Deslandes

Bonjour à tous, Ingénieur chimiste, depuis plus de 20 ans, dans diverses industries, je souhaite aujourd'hui, au travers de ce blog, partager mes sujets de prédilection ou simplement des idées nouvelles qui s'offrent à nous pour ouvrir des voies enthousiastes vers un avenir enfin plus ouvert à tous. Tant du point de vue de l'innovation technologique que de l'instauration de modes de management beaucoup plus participatifs, j'essaye de collecter ici des articles, des sites, des blogs de tous ces acteurs du changement qui montrent qu'il est possible de penser autrement et positivement notre monde de demain. Bienvenue sur ce blog. Merci de vous y attarder avec intérêt, je l'espère, et de me faire part de vos commentaires ... Hello everybody, For more than 20 years, I exercise my job of chemical engineer in different industries. And today, through this blog, I wish simply to share my favorite topics or new ideas which come to light and can open enthusiastic pathways towards a future finally more fruitful for all. Both from the point of view of the technological innovation and implementation of more participative models of management, I try to collect here articles, sites, blogs of all these actors of the Change who show us that it is really possible to think differently and mostly positively our tomorrow world. Welcome to this blog. Thank you for passing by there with interest, (I hope), and don’t hesitate to pass on me any reactions and/or any questions …
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Un commentaire pour Des déchets agricoles pour produire carburants et plastiques « verts »

  1. Alexandra dit :

    An answer from an expert! Thanks for sharing.

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