Journal de biochimie et de physiologie

Conversion hydrothermale catalytique du digestat de digestion anaérobie de bagasse de canne à sucre en composés phénoliques et en hythane

Isha Sharma

Les émissions de gaz à effet de serre entraînant des problèmes environnementaux, la diminution des réserves de pétrole et les préoccupations en matière de sécurité énergétique ont favorisé l'exploration actuelle d'options vertes durables. Cela comprend la conversion des déchets en énergie ainsi qu'en produits chimiques de plate-forme pour les industries chimiques et polymères. Le traitement hydrothermal des déchets de biomasse humide ouvre la possibilité de combiner la production de carburant et le traitement des eaux usées dans les zones industrielles et densément peuplées où de grandes quantités de déchets humides sont disponibles. Dans cette étude, nous avons proposé un processus intégré où le digestat issu de la digestion anaérobie des lignocellulosiques peut être transformé en produits de valeur. Tout d'abord, les solides humides du digestat sont convertis en composés phénoliques, un élément clé de la préparation de polymères et de résines, par liquéfaction hydrothermale (HTL). Par la suite, le flux aqueux de déchets généré, un sous-produit du processus HTL, est soumis à une gazéification hydrothermale (HTG) pour produire un carburant gazeux - hydrogène et méthane (c'est-à-dire hythane). Pour faciliter ces transformations thermochimiques, nous avons préparé une série de nouveaux catalyseurs au fer dopés au feldspath potassique. Ces catalyseurs moins coûteux synthétisés ont permis d'obtenir des rendements élevés de composés phénoliques avec une sélectivité élevée pour le phénol et le 4-éthylphénol. Le flux aqueux était principalement composé d'acide lactique, d'acide glycolique et de glycérol. La gazéification hydrothermale de ce sous-produit a été évaluée à l'aide de catalyseurs Ru/C, Ru/Al2O3 et La/Ce2O3. Ru/C et La/Ce2O3 ont donné des rendements élevés d'hythane avec des quantités mineures d'hydrocarbures C2-C3, de CO et de N. Dans l'ensemble, le processus intégré a permis la production d'énergie, de produits chimiques et d'eau réutilisable.