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Traitement à l'hydrosulfite de sodium des solutions de sucres issues de la biomasse lignocellulosique pour la production de bioethanol par fermentation

L'hydrosulfite de sodium produit par la compagnie Hydro Technologies a démontré un potentiel important dans la détoxification de solutions de sucres produites par hydrolyse de l'amidon, des hémicelluloses et de la cellulose. En effet, dépendamment des taux d'inhibiteurs présents dans les solutions, des essais préliminaires en laboratoire ont montré que le pouvoir réducteur de l'hydrosulfite de sodium favorise la fermentation des sucres en éthanol avec une augmentation de 700% de la production d'éthanol en présence d'inhibiteurs. Ces résultats ont également permis de valider son efficacité sur des solutions de sucres sans inhibiteurs. Dans ce cas, l'hydrosulfite de sodium s'est avéré agir directement sur les inhibiteurs formés par le métabolisme des levures au cours de la fermentation. Ce mode d'action de l'hydrosulfite de sodium le rend fortement complémentaire à d'autres techniques de détoxification en amont de la fermentation. Ainsi, les résultats ont montré un impact favorable de l'hydrosulfite de sodium pour la fermentation des solutions provenant de l'hydrolyse des hémicelluloses et de la cellulose contenant une concentration plus importante d'inhibiteurs. Dans ce cas, l'hydrosulfite de sodium est utilisé en combinaison avec d'autres procédés de détoxification. Il en résulte une synergie entre les traitements, permettant d'atteindre des rendements de fermentation nettement supérieurs. Dans ce contexte, les objectifs de ce projet sont d'une part, d'être en mesure de confirmer les résultats à plus grande échelle sur des bioréacteurs de 3 L et d'autre part, de confirmer la faisabilité de la technologie sur des fermenteurs d’une échelle préindustrielle. Le passage entre les différentes échelles sera accompagné d'une optimisation visant à déterminer les conditions opératoires les plus adéquates à l'obtention d'une production d'éthanol importante, en fonction des technologies les plus prometteuses pour la production de sucres cellulosiques. Une étude économique approfondie permettra également de confirmer l'intérêt de l'hydrosulfite dans un contexte industriel permettant ainsi sa mise sur le marché à court terme, afin dans un premier cas d'augmenter les rendements de production d'éthanol de première génération (marché immédiat) puis, par la suite pour le traitement des solutions de sucres provenant de l'hydrolyse des hémicelluloses et de la cellulose (marché anticipé).

Jean-Michel Lavoie

Professeur
Université de Sherbrooke

Contribution du CRIBIQ

43 478 $


Partenaires

Industriels participants :

Hydro Technologie

IRPQ :

Université de Sherbrooke