Grant: Engage Grants Program
Université du Québec à Trois-Rivières
$25,000.00
Amélioration du processus de délignification des résidus cellulosiques dans un procédé de fractionnement par extrusion réactive
EF 2010-11
Résumé
Ferme Sébastien Lépine a pour projet d'intégrer une ligne de production d'éthanol cellulosique et de coproduits
dans une ferme agricole existante. L'approche retenue est de fractionner les résidus cellulosiques en cellulose,
hémicelluloses et lignine. La cellulose est utilisée pour la production d'éthanol cellulosique alors que les
hémicelluloses et la lignine sont valorisées sur place. Le fractionnement par extrusion réactive est l'avenue
explorée par Ferme Sébastien Lépine pour obtenir trois flux distincts de cellulose, d'hémicelluloses et de
lignine. ? l'heure actuelle, le procédé de fractionnement réactif développé par Ferme Sébastien Lépine ne
permet pas d'obtenir 86% de cellulose pure avec un rendement de 92% (de cellulose récupérée par rapport à la
matière première). Le flux liquide ne contient pas suffisamment de lignine. La réaction de délignification dans
l'extrudeuse n'est pas efficace. Cela est dû à un problème d'alimentation de l'intrant (résidus de récolte de maïs
déchiquetés) et de l'eau de procédé. Le débit d'eau est trop important par rapport au déplacement de la biomasse
dans les compartiments de l'extrudeuse (où des réactions chimiques sous haute pression se produisent). Il n'y a
donc pas assez d'eau pour les réactions chimiques et des refoulements de biomasse surviennent. Ferme
Sébastien Lépine fait appel à l'expertise de Simon Barnabé de l'UQTR, responsable du Laboratoire de
fractionnement réactif de matériaux lignocellulosiques pour l'obtention de biocarburants de 2e génération et de
produits à haute valeur ajoutée. Les solutions proposées par S. Barnabé et son équipe pour résoudre la
problématique sont les suivantes : (i) apporter des modifications mineures au dispositif d'alimentation pour
obtenir un débit constant d'eau; (ii) augmenter le temps de résidence et de réaction en modifiant les paramètres
de l'extrudeuse (vitesse, température, pression). Ce projet permettra à Ferme Sébastien Lépine d'atteindre les
rendements de délignification escomptés avec leur procédé de fractionnement. L'entreprise pourra ensuite
valider le procédé à l'échelle pilote et passer à l'étape de démonstration.
Programme
Engage Grants Program
Bénéficiaire
Emplacement
Quebec, Canada
Type de bénéficiaire
Academia
Type
Grant
Source
NSERC's Awards Data
Tel que publié
Application id
401639-2010
Name nom
Barnabé, Simon
Department département
Chimie-biologie
Organization id
59
Institution établissement
Université du Québec à Trois-Rivières
Province en
Québec
Province fr
Québec
Country en
CANADA
Country fr
CANADA
Fiscal year exercice financier
2010
Competition year année de concours
2010
Award amount
25000
Program id
EGP
Program name en
Engage Grants Program
Program name fr
Programme de subventions d'engagement partenariat
Group en
Research partnerships programs
Group fr
Programmes de partenariat
Committee code
1552
Committee name en
Quebec Internal Decision Committee
Committee name fr
Comité de décision interne pour le Québec
Area of application code
1209
Area of application group en
Advancement of knowledge
Area of application group fr
Avancement des connaissances
Area of application en
Agriculture
Area of application fr
Agriculture
Research subject code
7000
Research subject group en
Other studies in natural sciences and engineering
Research subject group fr
Autres études en sciences naturelles et en génie
Research subject en
Other studies in natural sciences and engineering
Research subject fr
Autres études en sciences naturelles et en génie
Partie
1
Nb partie
1
Application title
Amélioration du processus de délignification des résidus cellulosiques dans un procédé de fractionnement par extrusion réactive
Keyword
NSERC
Application summary
Ferme Sébastien Lépine a pour projet d'intégrer une ligne de production d'éthanol cellulosique et de coproduits
dans une ferme agricole existante. L'approche retenue est de fractionner les résidus cellulosiques en cellulose,
hémicelluloses et lignine. La cellulose est utilisée pour la production d'éthanol cellulosique alors que les
hémicelluloses et la lignine sont valorisées sur place. Le fractionnement par extrusion réactive est l'avenue
explorée par Ferme Sébastien Lépine pour obtenir trois flux distincts de cellulose, d'hémicelluloses et de
lignine. ? l'heure actuelle, le procédé de fractionnement réactif développé par Ferme Sébastien Lépine ne
permet pas d'obtenir 86% de cellulose pure avec un rendement de 92% (de cellulose récupérée par rapport à la
matière première). Le flux liquide ne contient pas suffisamment de lignine. La réaction de délignification dans
l'extrudeuse n'est pas efficace. Cela est dû à un problème d'alimentation de l'intrant (résidus de récolte de maïs
déchiquetés) et de l'eau de procédé. Le débit d'eau est trop important par rapport au déplacement de la biomasse
dans les compartiments de l'extrudeuse (où des réactions chimiques sous haute pression se produisent). Il n'y a
donc pas assez d'eau pour les réactions chimiques et des refoulements de biomasse surviennent. Ferme
Sébastien Lépine fait appel à l'expertise de Simon Barnabé de l'UQTR, responsable du Laboratoire de
fractionnement réactif de matériaux lignocellulosiques pour l'obtention de biocarburants de 2e génération et de
produits à haute valeur ajoutée. Les solutions proposées par S. Barnabé et son équipe pour résoudre la
problématique sont les suivantes : (i) apporter des modifications mineures au dispositif d'alimentation pour
obtenir un débit constant d'eau; (ii) augmenter le temps de résidence et de réaction en modifiant les paramètres
de l'extrudeuse (vitesse, température, pression). Ce projet permettra à Ferme Sébastien Lépine d'atteindre les
rendements de délignification escomptés avec leur procédé de fractionnement. L'entreprise pourra ensuite
valider le procédé à l'échelle pilote et passer à l'étape de démonstration.