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Influence de la nature de la matière première lors de la pyrolyse catalytique de biomasse imprégnée de sels métalliques pour la production de biocarburants de seconde génération

Collard F.X., Blin J., Kaboré M., Valette J., Bensakhria A.. 2009. Sud-Sciences et Technologies (18) : p. 40-50.

Les filières de valorisation énergétique de la biomasse par voies thermochimiques présentent l'intérêt de pouvoir convertir toute matière ligno-cellulosique soit directement en énergie utile, soit en des vecteurs énergétiques solides, liquides ou gazeux. La gazéification en particulier permet de générer un mélange de gaz combustibles qui peut être utilisé pour laproduction d'hydrogène ou d'hydrocarbures de synthèse linéaires. Ce procédé est présenté comme une des voies les plus intéressantes pour synthétiser des biocarburants de seconde génération. Cependant son développement est limité par la formation de goudrons contenus dans les gaz de gazéification qui abaissent les rendements et surtout désactivent les catalyseurs utilisés pour la synthèse des hydrocarbures ou de l'hydrogène. Une approche innovante consiste à introduire dans la biomasse des précurseurs de métaux connus pour leur activité catalytique pour le craquage de goudrons, afin qu'ils agissent dès la pyrolyse, qui est la première étape de toute conversion thermochimique au cours de laquelle les goudrons primaires sont générés. La pyrolyse d'échantillons de hêtre, d'eucalyptus et de bagasse de canne à sucre imprégnés de sels de fer, de nickel ou d'un mélange de ces 2 métaux a été étudiée dans un four tubulaire à 710°C. Avec un même protocole d'imprégnation, la bagasse est la biomasse qui absorbe laplus grande quantité de métaux. Comme envisagé, les deux métaux agissent bien comme catalyseur au cours de la pyrolyse, et conduisent à une diminution de la teneur en goudron pouvant atteindre 70%, ainsi qu'à une augmentation de la production en hydrogène pouvant dépasser 100%. Une analyse fine des résultatsobtenus permet de mettre en évidence un effet catalytique influencé : - par la quantité de métaux imprégnée qui est fonction des capacités d'adsorption de la biomasse. - par la nature de la biomasse ; la pyrolyse catalytique d'eucalyptus conduit à une augmentation des quantités de H2 2 à 3 fois plus importantes que celle du hêtre - par la nature des métaux utilisés ; le fer est plus efficace pour réduire les quantités de goudron et le nickel favorise plutôt la production de H2. L'imprégnation avec le mélange fer-nickel conduit à un effet catalytique complémentaire..(Résumé d'auteur)

Mots-clés : bagasse; fagus; eucalyptus; canne à sucre; pyrolyse; gazéification; nickel; fer; bois; biomasse; biocarburant

Thématique : Technologie des produits forestiers; Sources d'énergie renouvelable

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