Partenaires

• Industriels: GreenField Éthanol, Enerkem, CRB Innovations

• Institutions de recherche: Université de Sherbrooke

Montant demandé au CRIBIQ

225 000$

Résumé

La production d’éthanol cellulosique, pour être économiquement viable, requiert une utilisation complète de la biomasse afin de produire une plus grande quantité de produits secondaires, en plus de l’éthanol. Ce concept de bioraffinerie vise à utiliser la matière première (la biomasse résiduelle forestière ou agricole) dans le but de produire des carburants verts, des additifs verts mais aussi des produits chimiques verts de haute valeur ajoutée. Le projet de recherche est divisé en 3 parties distinctes, la production de p-fuels, la production des l-fuels et la récupération des composés carbonés résiduels des 2 étapes précédentes. Les p-fuels (ou entosanderived fuels) sont des molécules qui seront produites à partir des glucides à 5 carbones retrouvés dans les hémicelluloses. Ces composés seront dans un 1er temps fractionnés de la biomasse originale en utilisant le procédé FIRSST de vapocraquage. Le mélange de sucres à 5 et à 6 carbones sera par la suite soumis à une fermentation classique dans le but de produire d'abord de l’éthanol mais aussi afin de purifier les sucres à 5 carbones présents dans le mélange. La mixture sera par la suite convertie en furfural via un procédé de cavitation mécanique. Le furfural produit sera par la suite réduit en méthyl-tetrahydrofuran (Me-THF), un additif pour l’octane et un excellent solvant « vert ». Le 2e objectif de ce projet est la conversion de la lignine, elle aussi fractionnée de la biomasse originale via le procédé FIRSST. La lignine sera dans un 1er temps dépolymérisée sous catalyse basique dans le but de produire 3 fractions, une fraction dite monomérique, une fraction dite dimérique et trimérique et finalement une fraction de carbone polymérisée appelée char. La fraction monomérique sera composée de plusieurs molécules aromatiques à haute valeur ajoutée (par exemple le catéchol). La fraction dimérique sera quand à elle hydrogénée dans un réacteur en continu et sous catalyse spécifique dans le but de produire des cycloalcanes qui auront les spécifications et les propriétés nécessaires pour être utilisées comme « biojetfuel ». Afin d’optimiser au maximum l’utilisation du carbone et pour réduire l’empreinte environnementale de tels procédés, les différents rejets carbonés produits lors de cette recherche seront réinvestis pour produire les réactifs qui seront employés tout au cours de ce procédé, notamment l’hydrogène. Le char résiduel sera gazéifié en utilisant le dioxyde de carbone comme vecteur de chaleur. Ce procédé induira une réaction qui permettra de réduire le CO2 en syngas et par le fait même pourra permettre selon certaines réactions complémentaires de fournir une partie de l’hydrogène qui sera employé lors de ces procédés. Ainsi, à partir de la même biomasse lignocellulosique résiduelle, il sera non seulement possible de produire de l’éthanol via les procédés actuellement développés par la Chaire de recherche industrielle en éthanol cellulosique de l’Université de Sherbrooke, mais aussi de produire une multitude de carburants « verts » et de produits chimiques à haute valeur ajoutée. Grâce à la collaboration étroite de l’équipe universitaire en plus du Ministère des Ressources Naturelles et de la Faune et des compagnies Ethanol Greenfield, CRB Innovations et Enerkem, cette approche aura pour but ultime de développer les ressources de biomasse au Québec, tout en permettant l’utilisation de résidus provenant de différentes industries.