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Libération de glucose pour la production d'éthanol à partir de biomasse

L'utilisation des cultures et des résidus de culture pour produire du bioéthanol selon les méthodes traditionnelles requiert une décomposition enzymatique inefficace de biomasse. Des scientifiques financés par l'UE ont développé une technologie par micro-ondes qui rencontre un succès sans précédent dans la décomposition de liaisons chimiques tenaces.
Libération de glucose pour la production d'éthanol à partir de biomasse
Le développement de méthodes efficaces pour produire des biocombustibles dans le secteur du transport est un pilier fondamental du programme de l'UE destiné à réduire la dépendance envers les combustibles fossiles et réduire l'impact climatique associé à leur combustion. Les biocombustibles de première génération qui fournissent encore la majorité du bioéthanol proviennent des cultures alimentaires nécessitant des terres et des ressources qui pourraient être utilisées pour d'autres applications.

La production de bioéthanol provenant de biomasse lignocellulosique (déchets agricoles et forestiers comme les graminées et les copeaux de bois) produit ce que l'on appelle les biocombustibles de seconde génération. Il est cependant relativement difficile d'extraire les sucres nécessaires à la fermentation, en raison de la teneur en lignine. Aucune bioraffinerie n'est opérationnelle à l'heure actuelle. En laboratoire, la conversion biochimique par enzymes (hydrolyse acide) ne génère que de faibles rendements et prend environ deux jours.

Des scientifiques financés par l'UE ont fait avancer la recherche de meilleurs enzymes pour séparer l'hémicellulose de la lignine au second plan. Ils ont développé une technique d'irradiation par micro-ondes innovante dans le cadre du projet 'Release of sugars from lignocellulosic biomass by microwave plasma' (MICROGRASS). Ils ont choisi des graminées comme biomasse d'intérêt car leur culture offre l'opportunité, aux petits et moyens producteurs, d'utiliser des sols pauvres, inaptes à l'agriculture.

Le prototype entièrement automatisé a démontré que la technologie par micro-ondes peut séparer efficacement l'hémicellulose de la lignine avant la saccharification (émission de sucres fermentables à partir des hydrates de carbone). La technologie ne requiert aucun prétraitement de la biomasse et le produit est dépourvu d'acides et d'autres substances chimiques qui doivent être supprimés en conversion biochimique traditionnelle. Une étape supplémentaire qui accroît la consommation énergétique. La "soupe de sucres" est produite à une fraction des coûts énergétiques du traitement traditionnel.

La technologie MICROGRASS d'exploitation des graminées cultivées sur des sols inaptes à d'autres cultures en tant que biocarburants destinés au secteur des transports devrait avoir un impact important pour les petits et moyens exploitants agricoles. Elle apporte, de plus, une contribution importante aux solutions alternatives de l'UE et aux objectifs d'énergie durable sans porter atteinte à la production agricole. Elle présente, enfin, d’importants avantages pour l'économie de l'UE en tant que solution alternative plus rapide, plus efficace et moins gourmande en énergie aux procédés traditionnels de conversion de biomasse lignocellulosique en bioéthanol.

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