Language
Country/Area
No result found
La structure secrète des plantes : Pourquoi les fibres de bois sont-elles si importantes pour la production de biocarburants ?
La lignocellulose est une matière première largement disponible sur Terre et est extrêmement importante pour la production de biocarburants. La fibre de bois est composée de trois composants principaux : la cellulose, l'hémicellulose et la lignine. Chacun de ces composants possède des propriétés chimiques uniques, ce qui rend la transformation et l'application de la fibre de bois pleines de défis.
La fibre de bois est un composite de trois composants chimiques, ce qui la rend étonnamment résistante à la dégradation, un phénomène connu sous le nom de « caractère réfractaire ».
La lignine est un polymère très hétérogène et fortement réticulé, composé principalement de 3 à 4 monomères dont le ratio varie selon les espèces. La structure chimique de la lignine étant riche en propriétés aromatiques, elle est relativement résistante à l’eau et rigide.
La valeur de la lignine est généralement appréciée, mais elle est généralement considérée comme un combustible et son utilisation n'a pas été pleinement réalisée.
L'hémicellulose est composée de polysaccharides ramifiés, généralement liés à la lignine par des liaisons ester de l'acide uronique, ce qui rend plus difficile l'extraction des sucres phénols des fibres de bois. En tant que deuxième source de polysaccharides dans les plantes, la cellulose est peu soluble dans l’eau, mais elle peut être extraite par dégradation chimique ou biologique.
Cultures et applications énergétiques spéciales
De nombreuses cultures sont intéressantes pour fournir des rendements élevés de biomasse, notamment les arbres et certaines graminées telles que la spartine (Miscanthus giganteus) et la canne à sucre qui peuvent être récoltées plusieurs fois par an. La canne à sucre n'est pas seulement une riche source de sucre, elle produit également de la bagasse avec des fibres ligneuses comme sous-produit.
Le potentiel des biocarburants
L'utilisation des fibres de bois comme énergie a une longue histoire. Depuis le milieu du 20e siècle, l'intérêt des gens pour le raffinage des combustibles liquides à partir des fibres de bois s'est progressivement accru. En particulier, l’éthanol produit par fermentation à partir de lignocellulose est considéré comme un complément aux énergies fossiles. Cependant, la source de fibre de bois a un impact direct sur ses propriétés neutres en carbone.
La fibre de bois dérivée de résidus végétaux produits chaque année peut être considérée comme neutre en carbone, tandis que la fibre de bois dérivée des arbres est difficile à atteindre la neutralité carbone à court terme.
L'éthanol n'est pas la seule option. D'autres combustibles dérivés des fibres de bois, notamment le butanol et le diméthylfurane, ont du potentiel. Cependant, lors de la production d’éthanol, les sucres contenus dans les fibres de bois sont souvent piégés dans la structure.
Perspectives de recherche
Les recherches actuelles montrent qu'une variété de substances chimiques peuvent être extraites des fibres de bois, dont la plupart sont liées à l'hydrolyse de la cellulose. De plus, les fibres de bois sont également prises en compte pour la production de biocomposites, tels que les panneaux de particules et les composites bois-plastique. Dans les régions où les ressources forestières sont rares, l'utilisation de résidus agricoles et de scieries comme matières premières pour de nouveaux matériaux composites verts deviendra une tendance à l'avenir.
Les biocomposites ont suscité beaucoup d'attention en tant qu'alternatives renouvelables et peu coûteuses, conformément à la politique de « recyclage des ressources ».
Bien que la fibre ligneuse soit encore confrontée à des défis dans le domaine des biocarburants et d'autres applications, son énorme potentiel en fait un élément important du futur développement durable. Face à la demande énergétique mondiale croissante et aux défis environnementaux, nous devons réfléchir aux questions suivantes : Comment mieux utiliser ces ressources végétales pour promouvoir le développement futur des énergies renouvelables ?
