Transformer les résidus des usines de pâte à papier et les sucres des bioraffineries en produits de haute valeur
Les usines de pâte à papier modernes cherchent à valoriser tous les composants de leurs matières premières, une stratégie qui améliore la rentabilité et réduit l’impact sur l’environnement. Cependant, le faible niveau de préparation technologique et la concurrence des combustibles fossiles bon marché les empêchent souvent de mener à bien cette stratégie.
Les usines de pâte à papier génèrent des sous-produits riches en hémicellulose. Actuellement, ces sous-produits n’ont qu’une faible valeur commerciale en raison de la complexité de l’isolement et de la purification des hydrates de carbone de l’hémicellulose. Cependant, la forte teneur en hémicellulose du bois représente une ressource inexploitée pour la fabrication des produits de valeur et la génération d’importants revenus pour les bioraffineries.
Le projet VEHICLE, financé par l’UE, a proposé des méthodes innovantes permettant d’exploiter de manière efficace ces sous-produits riches en hémicellulose. «Nous avons démontré de nouvelles technologies permettant d’optimiser et de valoriser des flux de sucre de faible valeur», fait remarquer Ed de Jong, coordinateur du projet. «Notre principal objectif consistait à exploiter les produits chimiques d’origine végétale dérivés de matières premières renouvelables telles que la biomasse lignocellulosique des usines de pâte à papier et les matières premières non alimentaires des bioraffineries.»
Éléments constitutifs, matériaux et produits de consommation.
Les partenaires du projet ont établi de nouvelles chaînes de valeur à travers l’Europe pour fournir ces produits chimiques d’origine végétale destinés à diverses applications industrielles et produits de consommation. Il s’agit notamment de matériaux d’emballage, de produits à base de pâte à papier et de papier et de produits à base de bioplastique. L’objectif était de renforcer le potentiel commercial des bioraffineries européennes existantes et à venir et d’autres entreprises de la bioéconomie, en créant des avantages économiques et de nouveaux emplois au sein de leurs chaînes de valeur.
«Nous avons démontré la valorisation des flux de sucre de faible valeur à l’aide de six démonstrateurs pour l’ensemble des chaînes de valeur de la bioraffinerie. La démonstration couvrait toutes les étapes, de l’entreprise chimique au producteur de polymères, en passant par le transformateur et le propriétaire de la marque.» Selon Ed de Jong, les six nouveaux éléments constitutifs biosourcés sont les suivants: le monoéthylène glycol (MEG), le monopropylène glycol (MPG), les diols, les diacides, le glucosone et le fructose. En outre, cinq nouveaux matériaux biosourcés ont été produits: des bioplastiques compostables, du bio-MEG, du bio-MPG, des biopolymères non alimentaires et des polyesters biodégradables biosourcés.
Les activités des partenaires du projet ont également permis de développer sept nouveaux produits de consommation d’origine biologique. Il s’agit notamment du bio-PET pour les bouteilles en plastique, des biopolyesters pour les films des matériaux d’emballage, des bioplastiques compostables pour le revêtement en papier extrudé et les plateaux thermoformés, des fluides antigel pour l’aéronautique et des fluides de transfert de chaleur pour la protection des moteurs et les panneaux solaires.
Améliorations notables de la consommation d’eau, de la réduction des déchets et de l’utilisation du CO2.
«En ce qui concerne l’utilisation de l’eau, les voies de conversion démontrées dans le cadre de VEHICLE sont comparables ou supérieures aux méthodes standard, avec des améliorations allant de 10 % à 90 %», souligne Ed de Jong. «La réduction des déchets passe par la valorisation des flux secondaires et la diminution des déchets organiques des usines de pâte à papier qui produisent 15 000 tonnes de pâte par an. En outre, la production de matériaux compostables et biodégradables a contribué à réduire la production de déchets.»
De considérables réductions des émissions de CO2 ont également été réalisées. Ed de Jong ajoute que les trois voies de conversion démontrées ont permis de réduire les émissions de CO2 de 40 % à 92 % sur l’ensemble du cycle de vie, par rapport à des références basées sur les bioproduits et l’essence.
Ayant déployé des plans d’exploitation et des modèles commerciaux, les partenaires du projet se préparent à présent à développer les résultats. Chaque voie de conversion démontrée devrait présenter un potentiel de marché substantiel, stimulé par de fortes tendances de consommation telles que la demande de produits biosourcés. Cette projection est également étayée par l’évolution des réglementations et le soutien politique en Europe, qui encouragent le remplacement des produits à base de combustibles fossiles.
Source: Valorise Extensive quantities of HemIcellulosic and Cellulosic sugars from Lignocellulosic biomass into high-value End products - Gestion de la recherche de l'UE.