Dans le contexte actuel de développement durable, la lignine présente dans le bois est devenue un facteur important dans l'utilisation des ressources de biomasse. Avec la prise de conscience croissante de la protection de l'environnement, les procédés traditionnels de fabrication du papier se tournent progressivement vers des alternatives plus respectueuses de l'environnement, parmi lesquelles la technologie de délignification par solvant organique (Organosolv) a beaucoup attiré l'attention. Cette technologie a été inventée par Theo Kleinert en 1968 et a été conçue pour remplacer les méthodes de fusion respectueuses de l'environnement, notamment par rapport à la méthode des alcalis fondus.
La technologie de délignification par solvant organique améliore non seulement l'efficacité d'extraction de la lignine du bois, mais réduit également la pollution de l'eau et les problèmes d'odeurs.
La technologie de délignification par solvant organique favorise la décomposition de la lignine en mélangeant le bois avec des solvants organiques et en le chauffant à des températures élevées de 140°C à 220°C. Les solvants courants tels que les alcools, l’acide acétique et la méthyléthylcétone peuvent améliorer efficacement la solubilité de la lignine dans le bois. L'éthanol, en particulier, constitue un choix idéal en raison de son coût relativement faible et de sa facilité de recyclage.
La délignification à l'aide de solvants organiques augmente non seulement le rendement en pâte, mais entraîne également une meilleure qualité. De nombreuses études ont montré que le rendement de délignification à l'aide d'une solution aqueuse d'éthanol est augmenté de 4 % à 4,5 % par rapport à la méthode traditionnelle d'alcali fondu. Pendant le processus de production, les propriétés de la pâte peuvent être encore optimisées en ajustant la concentration du solvant et le temps de délignification, faisant de la délignification par solvant organique une technologie importante pour produire une pâte de haute qualité.
Avec l’essor des biocarburants de deuxième génération, la technologie des solvants organiques évolue vers des sources de carburant plus durables. Le bioéthanol peut être produit efficacement par une hydrolyse enzymatique supplémentaire de la cellulose décomposée à partir de la lignine. La recherche montre que certaines matières premières spécifiques du bois ont une efficacité de saccharification allant jusqu'à 97 % après avoir été traitées avec des solvants organiques, ce qui fait de la technologie des solvants organiques l'un des moyens idéaux pour produire du bioéthanol.
Dans le processus de production, la récupération de la lignine joue également un rôle clé. Grâce à des méthodes de traitement spéciales, la lignine peut être extraite sous une forme très pure et ne nécessite pas l’utilisation d’autres réactifs chimiques. Cela peut non seulement réduire les coûts de production, mais également augmenter la valeur commerciale de la lignine, lui permettant ainsi de jouer un rôle plus important dans la recherche et le développement de produits chimiques et de nouveaux matériaux.
Bien que la technologie des solvants organiques ait montré un bon potentiel de marché dans les domaines de la fabrication du papier et des biocarburants, elle doit encore faire face à des défis tels que les fluctuations des prix des matières premières et une maturité technologique insuffisante. À mesure que la recherche scientifique continue de progresser, la délignification par solvant organique pourrait connaître des perspectives d'application plus larges à l'avenir et devenir un élément important de la promotion du développement de technologies respectueuses de l'environnement.
En fin de compte, des solutions techniques plus efficaces peuvent-elles être trouvées pour ouvrir davantage de possibilités d’amélioration de la réutilisation de la lignine à valeur ajoutée à l’avenir ?