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Evolution globale des espèces chimiques au cours du prétraitement de la biomasse à l'acide dilué

Evolution globale des espèces chimiques au cours du prétraitement de la biomasse à l'acide dilué

Afin d'optimiser la valorisation de la biomasse lignocellulosique en bioraffinerie pour différentes molécules plateformes, nous avons analysé un large ensemble de données pour fournir une vue d'ensemble des séquences d'évolution chimique et des interactions entre les différents composés de la biomasse au cours du prétraitement.

Un vaste ensemble de données avec une large gamme de conditions de prétraitement à l'acide dilué (DAP) (2-60 min, 120-190◦C, 0-4%wt H2SO4) et de sévérité (Combined Severity Factor (CSF) 0-4) a été utilisé. Cet ensemble de données rassemble la composition chimique de 38 échantillons traités au DAP pour 12 composés (sucres, inhibiteurs et lignine) dans le résidu solide et la phase liquide. Toutes ces données ont été mises en relation avec la valeur du CSF, de sorte que des cinétiques sont proposées pour décrire l'évolution et quantifier les voies de dégradation des composés liés aux C5 et C6.

Toutes les équations mathématiques dérivées de cette analyse sont fournies à la communauté scientifique en tant que matériel supplémentaire. Le schéma réactionnel complet qui en résulte peut donc être considéré comme un guide pertinent pour définir les conditions DAP les plus appropriées en fonction de l'objectif attendu du prétraitement.

Dans le cas de l'hydrolyse enzymatique pour libérer les monosaccharides, des CSF de 2,0 à 2,5 s'avèrent être les conditions de prétraitement les plus appropriées, tandis que pour produire du furfural, une CSF légèrement inférieur à 3 est plus adaptés. Les CSF supérieures à 3 sont à éviter car elles conduisent à des pertes massives de polysaccharides.

Ce travail a été réalisé dans le cadre de la thèse de doctorat de Julien du Pasquier, une collaboration entre le laboratoire FARE et la Chaire de Biotechnologie de Centrale-Supélec, avec un financement du Grand Reims.

Lire : du Pasquier J, Paës G and Perré P (2024) Chemical degradation, yields, and interactions of lignocellulosic compounds of poplar wood during dilute acid pretreatment assessed from a comprehensive data set. Ind. Crops Prod. 215, 118643. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2024.118643

Contact : Dr Gabriel Paës, gabriel.paes@inrae.fr

Date de modification : 21 mai 2024 | Date de création : 21 mai 2024 | Rédaction : G. Paës