Effets thermiques et fluidodynamiques lors de la dégradation de macromolécules naturelles : une application au fractionnement de matières lignocellulosiques et à la dépolymérisation des dextranes

Abstract

Ce travail porte sur l'analyse de la dégradation de macromolécules naturelles. Deux études séquentielles ont été réalisées: la liquéfaction par fractionnement de la biomasse et la dépolymérisation des dextranes. La séparation sélective des différents polymères constituant le bois a été effectuée dans un système de réacteurs à cascade, où des effets thermiques, mécaniques et chimiques sont mis en jeu. Les résidus issus de ce prétraitement sont analysés afin d'évaluer la sévérité et la sélectivité du procédé. L'influence de la température de réaction sur la solubilisation des hémicelluloses et de la lignine a été également mise en évidence. Des corrélations générales reliant certains paramètres structuraux (le pourcentage d'holocellulose dans le résidu et la conversion), ont été établies. Les dextranes ont été choisis comme molécules modèles vu leur simplicité chimique et de leur ressemblance avec les hydrates de carbone présents dans le bois. Des études fluidodynamiques et viscosimétriques ont été conduites afin d'estimer le taux de cisaillement moyen pour une solution s'écoulant à travers un capillaire. Ce paramètre s'avère indispensable pour estimer l'action mécanique sur les liaisons glycosidiques. L'influence de la température du traitement ainsi que la présence des catalyseurs ont été analysées.