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Titre : |
La forêt : un gisement privilégié et durable de molécules biosourcées |
Type de document : |
texte imprimé |
Auteurs : |
Etienne Montet, Auteur |
Année de publication : |
2023 |
Article en page(s) : |
p. 14-23 |
Note générale : |
Bibliogr. |
Langues : |
Français (fre) |
Catégories : |
Biomatériaux Bois et constituants CelluloseLa cellulose est un glucide constitué d'une chaîne linéaire de molécules de D-Glucose (entre 200 et 14 000) et principal constituant des végétaux et en particulier de la paroi de leurs cellules. Chimie Extraction (chimie) Forêt HémicelluloseLes principaux polysaccharides non cellulosiques du bois. Le bois est constitué d'hémicellulose (28 à 35%), de cellulose et de lignine. Innovations LignineLa lignine est un des principaux composants du bois, avec la cellulose, l'hémicellulose et des matières extractibles. La lignine est présente principalement dans les plantes vasculaires et dans quelques algues. Ses principales fonctions sont d'apporter de la rigidité, une imperméabilité à l'eau et une grande résistance à la décomposition. Toutes les plantes vasculaires, ligneuses et herbacées, fabriquent de la lignine. Quantitativement, la teneur en lignine est de 3 à 5 % dans les feuilles, 5 à 20 % dans les tiges herbacées, 15 à 35 % dans les tiges ligneuses. Elle est moindre pour les plantes annuelles que pour les vivaces, elle est maximum chez les arbres. La lignine est principalement localisée entre les cellules (voir parois pectocellulosiques), mais on en trouve une quantité significative à l'intérieur même de celles-ci. Bien que la lignine soit un réseau tridimensionnel hydrophobe complexe, l'unité de base se résume essentiellement à une unité de phénylpropane. La lignine est le deuxième biopolymère renouvelable le plus abondant sur la Terre, après la cellulose, et, à elles deux, elles cumulent plus de 70 % de la biomasse totale. C'est pourquoi elle fait l'objet de recherches en vue de valorisations autres que ses utilisations actuelles en bois d'œuvre et en combustible.
Voie de biosynthèse : La lignine est une molécule dont le précurseur est la phénylalanine. Cet acide aminé va subir une cascade de réactions faisant intervenir une dizaine de familles d'enzymes différentes afin de former des monolignols. Ces enzymes sont : phénylalanine ammonia-lyase (PAL), cinnamate 4-hydroxylase (C4H), 4-coumarate:CoA ligase (4CL), hydroxycinnamoyl-CoA shikimate/quinate hydroxycinnamoyl transferase (HCT), p-coumarate 3-hydroxylase (C3H), caffeoyl-CoA o-methyltransferase (CCoAOMT), cinnamoyl-CoA reductase (CCR), ferrulate 5-hydroxylase (F5H), caffeic acid O-methyltransferase (COMT) et cinnamyl alcohol deshydrogenase (CAD). Dans un certain nombre de cas, des aldéhydes peuvent également être incorporés dans le polymère. Lignocellulose
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Index. décimale : |
620.12 Bois |
Résumé : |
La forêt est un écosystème naturel avec lequel l’être humain est en interaction depuis la nuit des temps. L’exploitation des forêts pour la production de bois est une activité qui permet en particulier la substitution du carbone fossile lorsque le bois vient remplacer des matériaux issus de l’industrie du pétrole. Sur ce point, la chimie du bois a un immense rôle à jouer : la cellulose, les hémicelluloses, la lignine et les extractibles ont tous des voies de valorisation multiples et concernant de nombreux marchés. Les innovations en développement dans la recherche académique et la R&D industrielle, les synergies possibles entre chaînes de valeur actuelles, nouvelles transformations et bois énergie laissent entrevoir l’accroissement de l’usage des molécules issues du bois dans notre société. |
Note de contenu : |
- LE BOIS ET SES DERIVES : UN GISEMENT DE MOLECULES VARIEES : Coposés pariétaux et molécules extractibles du bois - Les gisements existants dans la filière forêt-bois
- RELEVER LES DEFIS DE L'INTEGRATION PLUS LARGE DU BOIS DANS l'INDUSTRIE CHIMIQUE : De l'usine de pâtes à papier à la véritable bioraffinerie forestière - Les nanocellulose - Les extractibles et le tall oil - Créer de nouvelles chaînes de valeur ou se greffer à celles existantes
- LA CHIMIE DU BOIS PEUT S'APPUYER SUR UNE FILIERE UNIE : La recherche scientifique : un levier de développement important pour la chimie du bois - Des structures dédiées à l'innovation
- VERS UNE FILIERE FORÊT-BOIS-CHIMIE GRÂCE A L'ATTRAIT DES MOLECULES XYLOSOURCEES
- Encadré : Lignines kraft et organosolv
- Fig. 1 : Structure moléculaire des parois cellulaires des fibres de bois. Les macrofibrilles de cellulose sont représentées entourées d’hémicelluloses et de lignine. Ensemble, ces trois polymères forment la matrice lignocellulosique
- Fig. 2 : Les monomères de lignine S, G et P ainsi que trois types de liaisons covalentes que l’on retrouve communément dans la lignine : a-O-4, B-O-4 et 5-5.
- Fig. 3 : Composition chimique des différentes familles d’essences de bois (résineux, feuillus tempérés, feuillus tropicaux)
- Fig. 4 : Principales activités de transformation du bois en fonction de la catégorie (bois d’oeuvre, bois d’industrie ou bois énergie) de bois issu de la découpe. Trois types de gisements pour la chimie du bois sont indiqués en bleu
- Fig. 5 : Parts des différents procédés de production de pâtes de bois dans le monde pour un total de 186 millions de tonnes produites en 2020
- Fig. 6 : Principales lignines techniques et leurs caractéristiques
- Fig. 7 : Des hydrates de carbone à l’acide lévulinique, synthon biosourcé utilisé dans de nombreux secteurs en passant par deux autres molécules plateformes d’intérêt : le furfural et le 5-hydroxyméthylfurfural (HMF)
- Fig. 8 : Insertion d’une étape de valorisation des extractibles du bois en amont de plusieurs chaînes de valeur existantes. Ce type de schéma est applicable à l’extraction des autres composants chimiques du bois |
En ligne : |
https://drive.google.com/file/d/1LuAuYjc6jWX7EM2uj9HtZqud_cCBv4Jp/view?usp=drive [...] |
Format de la ressource électronique : |
Pdf |
Permalink : |
https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=39365 |
in L'ACTUALITE CHIMIQUE > N° 484-485 (05-06/2023) . - p. 14-23
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