IFPEN propose une diversité de procédés et de catalyseurs pour la production de biocarburants et de molécules biosourcées. Pour alimenter cette offre, il est nécessaire de caractériser les propriétés physico-chimiques clés des différents produits liquides obtenus à partir de la biomasse lignocellulosique (matrices oxygénées). Cela est réalisé au travers de descripteurs pertinents qui ont fait l’objet de mon mémoire d’HDR et de plusieurs thèses que j’ai encadrées. Les travaux qui ont abouti à ces descripteurs ont été réalisés grâce à une mutualisation des efforts de plusieurs directions d’IFPEN, en partenariat avec des acteurs extérieursa.
Une approche multitechnique a été mise au point et adaptée selon la matrice à caractériser, afin de prendre en compte la large diversité des composés oxygénés en termes de fonctions chimiques, polarités, masses moléculaires et
concentrations. Les méthodes analytiques développées dans ce but associent des chromatographies – en phase gazeuse (GC, GCxGC), supercritique ou liquide – ainsi que des techniques de spectroscopie et de spectrométrie de masse de haute résolution. Une étape préalable de fractionnement des matrices est souvent réalisée en amont de l’analyse, par volatilité (micro-distillation), taille moléculaire (nano-filtration, chromatographie d’exclusion stérique) ou solubilité (chromatographie de partage centrifuge). Les huiles de pyrolyse rapide, à partir de bois de conifères, sont le premier cas d’application de cette méthodologie(1, 2) qui a permis de prendre en compte la thermo-sensibilité, la forte polarité et/ou les hautes masses moléculaires des espèces oxygénées, pour aboutir à une caractérisation détaillée inédite (figure).
À l’origine orientée sur les produits issus de la transformation thermochimique (hydroliquéfaction, liquéfaction hydrothermale, pyrolyse rapide) de la biomasse lignocellulosique ou de la lignine, cette stratégie analytique s’est désormais élargie à de nouvelles matrices provenant de leur transformation par voie biochimique.
a - a - ESPCI, ICMCB, ICOA, IRCELyon, ISA
(1) A. Dubuis, A. Le Masle, L. Chahen, E. Destandau, N. Charon, J. Chrom. A 1609 (2020)
https://doi.org/10.1016/j.chroma.2019.460505
(2) A. Dubuis, A. Le Masle, L. Chahen, E. Destandau, N. Charon, J. Chrom. A 1597 (2019)
https://doi.org/10.1016/j.chroma.2019.03.031
Contact scientifique : nadege.charon@ifpen.fr