Tapez un mot pour ouvrir la recherche

Loading

Développement d'une nouvelle génération de composites biosourcé avancés à base de coproduits issus de la production d'éthanol cellulosique

Depuis la conférence de Paris (COP21), le Canada a pris des engagements ambitieux pour la réduction des gaz à effet de serre (GES) avec pour le Québec une réduction visée de 37.5% de ses émissions d'ici 2030. Dans le but d'atteindre cet objectif, le développement de matériaux biosourcés est une solution intéressante permettant la séquestration du carbone tout en remplaçant des composés issus de l'exploitation du pétrole. Le projet proposé a pour objectif le développement d'un composite entièrement biosourcé à partir d'un coproduit du procédé de production d'éthanol cellulosique développé par l'équipe du Laboratoire des Technologies de la Biomasse. Le coproduit utilisé est issus de l'hydrolyse acide de la biomasse lignocellulosique avec comme objectif la production de biocarburants. Il est principalement composé de lignine et de cellulose microcristalline. De nombreuses études ont mis en évidence la capacité de la lignine à former un réseau réticulé tridimensionnel possédant de bonnes propriétés mécaniques et durabilité en présence d'un agent de polymérisation adéquat. En effet, l'intérêt de la lignine dans la fabrication de colles ou de composite thermodurcissable a été démontré. D'autre part, la cellulose microcristalline possède également la propriété de renforcer les composites. L'équipe du professeur Lavoie a démontré que la cellulose microcristalline pouvait améliorer de façon significative les propriétés mécaniques des polymères thermoplastiques [1,2]. La cellulose est également connue pour avoir une meilleure compatibilité avec les polymères thermodurcissables par rapport aux polymères thermoplastiques et ne nécessite donc pas d’agent de comptabilisation. La composition de ce coproduit est donc propice à la production d'un composite possédant de bonnes propriétés mécaniques. La lignine permet de former une résine thermodurcissable jouant le rôle de matrice du composite tandis que la cellulose microcristalline joue le rôle du renfort fibreux. Afin de permettre la polymérisation de la lignine, différents agents de polymérisation biosourcés seront testés. Plusieurs études indiquent que les composés tels les polyacides organiques sont de bons agents de polymérisation pour la biomasse lignocellulosique, notamment pour la production de panneaux de particules. Dans ce projet, les paramètres de production du composite tels que le ratio agent de polymérisation/lignine, la température, la pression ou encore le temps et la pression de mise en forme seront optimisés afin de maximiser les propriétés mécaniques. Le composite résultant sera caractérisé afin de déterminer les applications les plus propices. Différents procédés de mise en forme seront également testés comme le moulage. Les applications envisageables pour ce composite sont potentiellement vastes, il pourrait notamment être utilisé dans le domaine de la construction ou dans l’industrie automobile.

Jean-Michel Lavoie

Professeur
Université de Sherbrooke (UdeS)

Contribution du CRIBIQ

118 964 $


Partenaires

Industriels participants :

  • Résolve Énergie
  • Bernier Bois Franc

IRPQ :

  • Université de Sherbrooke