Bio-Sep favorise le développement de composites durables grâce à des produits biochimiques issus de la forêt

Crédit photo : Getty Images

La mission du fournisseur biochimique Bio-Sep (Melton Mowbray, Royaume-Uni) est de maximiser l’utilisation des ressources sous-utilisées, en particulier les produits à faible coût des exploitations agricoles et forestières, en tant que source plus appropriée et durable de produits biochimiques. Pour y parvenir, Bio-Sep a développé un procédé à ultrasons à basse énergie pour convertir la biomasse ligneuse en produits chimiques. Le procédé Bio-Sep ne génère presque aucun déchet, est neutre en termes d’utilisation d’eau et produit trois produits de grande valeur (cellulose, sirop de sucre et lignine) qui ont le potentiel de remplacer les ingrédients fossiles dans les résines, les composites, etc.

“Le monde a besoin de produits chimiques, de plastiques, de composites et d’articles ménagers provenant de sources durables comme la foresterie, et non du pétrole brut ou de la nourriture, qui ont un impact non durable sur l’environnement”, déclare Andy West, chimiste principal de Bio. « Le bioraffinage permettra la transition des ressources fossiles vers les ressources renouvelables en carbone vert, aidera à découpler la production chimique des ressources fossiles et réduira le CO2.2 émissions.”

Alternatives biochimiques

Le carbone, à la base de nombreux matériaux et produits de tous les jours, représente environ 6 % de la consommation mondiale de pétrole. Les préoccupations du public concernant le changement climatique et la décarbonisation entraînent un changement de production du carbone noir issu du pétrole vers le carbone vert biosourcé, que l’industrie et les décideurs appellent la révolution verte.

La solution de traitement par ultrasons susmentionnée de Bio-Sep produit de la cellulose cristalline, un produit chimique spécialisé de grande valeur avec des applications dans les aliments et les boissons, les cosmétiques et les composites de performance. La cellulose est extraite du bois pour l’industrie des pâtes et papiers depuis de nombreuses années.

La lignocellulose est le composant fibreux ou ligneux des plantes et des arbres et se compose de trois composants : les fibres de cellulose et l’hémicellulose forment une matrice qui est à son tour liée par un biochimique aromatique appelé lignine. Dans la nature, cette structure chimique complexe de trois substances biochimiques donne une paroi cellulaire solide qui résiste au vent, à l’eau, aux parasites et à la lumière du soleil. Lorsqu’ils sont séparés les uns des autres, ces produits biochimiques sont connus sous le nom de produits biochimiques de plate-forme biosourcée.

La lignine serait le deuxième biopolymère le plus abondant au monde après la cellulose. C’est le liant de la nature, la substance qui donne aux plantes et aux arbres leur intégrité structurelle et leur force. Sa structure aromatique en fait le produit biochimique le plus approprié pour remplacer un produit pétrochimique toxique appelé phénol, largement utilisé dans les résines, les composites, les revêtements et les adhésifs. Les fluctuations du prix du phénol dues aux variations des prix du pétrole et les préoccupations concernant l’exposition des travailleurs au phénol pendant le processus de production font de la lignine une alternative bioresponsable intéressante. La lignine naturelle peut être utilisée comme substitut phénolique pour fabriquer des résines durables. En tant qu’éco-substitut, la lignine réduit non seulement l’empreinte carbone et la toxicité pour les fabricants, mais offre également des avantages de performance supplémentaires tels que la résistance au feu et la protection contre les UV.

Crédit photo : Confor, Nouvelles de la forêt et du bois, Le bois dans l’économie circulaire Edition

Selon Bio-Sep, l’industrie des composites présente une opportunité de marché importante pour les plateformes biochimiques appropriées. Cela comprend la lignine et la cellulose produites au Royaume-Uni à partir de sources de biomasse existantes, notamment la sciure de bois de l’industrie forestière. Composites UK a estimé la valeur de l’industrie britannique des composites à 16,64 milliards de livres sterling rien qu’en 2020. De plus, les entreprises se concentrent de plus en plus sur l’utilisation de biomatériaux pour leurs stratégies de développement durable.

“Les fabricants ne peuvent pas voir un avenir sans produits chimiques durables”, déclare West. « Le comportement des consommateurs et les réglementations gouvernementales telles que les taxes sur le carbone entraîneront des changements. Il est peu probable que des produits chimiques soient achetés à l’avenir sans analyse du cycle de vie, analyse de l’empreinte carbone et certification d’approvisionnement traçable.

Opportunités de R&D pour les composites

Bio-Sep a récemment lancé un projet industriel conjoint de bio-fabrication et de tests avec le Centre d’innovation pour les technologies durables appliquées (iCAST), le National Composites Centre (NCC, Bristol, Royaume-Uni) et l’Université de Bath (Royaume-Uni). -composites à base de cellulose et de lignine. Les essais de marché seront menés par le fabricant mondial de résines et de composites Scott Bader (Northamptonshire, Royaume-Uni).

CNC s’efforce d’accroître son expertise et sa compréhension des propriétés et de la production de nouveaux matériaux durables. Pour ce projet, l’institut testera les propriétés mécaniques et les performances des mélanges de lignine et de cellulose produits à Bio-Sep en tant que matériau composite liant/matrice.

L’Université de Bath fabriquera et testera des matériaux en béton incorporant des produits Bio-Sep comme adjuvants. Les premiers résultats du projet semblent prometteurs avec des avantages de performance démontrables et un potentiel de réduction des émissions de carbone.

Ce projet permettra d’identifier des applications de construction et de composites pour la lignine et la cellulose produites à partir de sciure de bois cultivée au Royaume-Uni (généreusement fournie à Bio-Sep par James Jones & Sons). Avec des propriétés de performance éprouvées, l’industrie florissante des composites du Royaume-Uni peut utiliser ces matériaux renouvelables à faible émission de carbone pour remplacer les produits pétrochimiques, créer une chaîne d’approvisionnement biochimique locale et améliorer la durabilité des produits.

“Nous avons un autre projet en cours qui examinera plus en profondeur la lignine en tant que revêtement”, ajoute West. « Je peux voir un avenir où nous produirons un composite imperméable et résistant au feu à partir de produits biochimiques 100 % forestiers qui peuvent être recyclés avec notre processus de fin de vie. [EOL] créer quelque chose de nouveau, résultant en des matériaux verts véritablement circulaires.


Avec l’aimable autorisation de l’article original Nouvelles de la forêt et du bois, Wood in the Circular Economy Edition, Octobre 2022, Numéro 113, réimprimé par Bio-Sep Marketing.

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