«Lignins of Second Generation»

Transcription

1 CP2D Network CEPIA Department LIG2G Seminar «Lignins of Second Generation» Reims, November 26th, 2007

2 CP2D Network Programme Interdisciplinaire CPDD «Chimie pour le Développement Durable» «Sustainable and Green Chemistry» Total duration: Three years Responsible: Mrs. Isabelle Rico-Lattes

3 Chimie pour le Développement Durable Chemistry for Sustainable Development «Chemistry for Sustainable Development» Another way to think Chemistry Sustainability is to create the future by developing sustainable solutions to global changes

4 Chimie pour le Développement Durable Chemistry for Sustainable Development Four axes targeted Four Networks The use of renewable materials as raw materials and sources of new products and materials RdR 1 Designing new biosynthesis roadmaps taking into account environment and compatible with the rules of the «Green Chemistry» RdR 2 Process optimisation and new procedures RdR 3 Identify, quantify and reduce the impact of chemistry on the environment RdR4

5 Chimie pour le Développement Durable RdR1 : Ressources renouvelables, matières premières, produits et matériaux. Intégrer une approche sociétale rénovée de la chimie: les ressources renouvelables comme matières premières et sources de nouveaux produits et matériaux Coanimateurs : Serge Perez, Charles Portella et Monique Axelos

6 Ca en (10 Le Ha v re(10 Chimie pour le Développement Durable RdR1 : Ressources renouvelables, matières premières, produits et matériaux. Equipes impliquées (Septembre 2007) 350 chercheurs, enseignants-chercheurs 70 équipes de recherche académique 30 unités CNRS 11 Unités INRA 5 Equipes d Accueil IFREMER, IRD 5 équipes de recherche industrielle

7 Chimie pour le Développement Durable RdR1 : Ressources renouvelables, matières premières, produits et matériaux. OBJECTIVES L exploitation des matières renouvelables. [to exploit renewable materials] La biomasse végétale, qu'elle soit d'origine agricole, viticole, forestière ou marine, doit devenir la base primordiale de la synthèse. [Plant biomass (agriculture, vinyards, forestry or marine ) should become the base for new syntheses] La valorisation des sous-produits d'origine animale (graisses, plumes, os ) est également envisageable (par voie chimique, enzymatique et bio microbienne). [The valorisation of animal feedstocks should also be envisaged (through chemical, enzymatic or microbial roads)] Mise au point de nouveaux produits et nouveaux matériaux issus de la biomasse. [Adjustement and development of new products from Biomass]

8 Pilot plant CIMV 2005 CO2 Sugars ORNL Review 40, 1, 2007 Second Generation LIGNINS Second Generation Bioraffineries

9 2017 US objective of Ethanol production from plant biomass Lignins: 10 to 25% w/w

10 Lignins Second or Third most abundant Naturel Polymer Largely Under-exploited exploited (less than 2 %) Reasons for this under-exploitation are Multiple

11 Tracheid 20-40µm Growth layer 1-15mm Board 10-15mm Cellulose Hemicelluloses Lignins Double cell wall 1-5µm F S2 S3 Molecule <1 nm S1 Microfibril 3nm (From J. Harrington, 1998) Various levels of structural Organization: S1 S2 S3 V Whole tree, Tissues Fibres, Tracheids, Vessels Cell walls: Layers, sublayers CMFs (Kerr et Goring,Cellulose Chem. Technol. 1975)

12 TEM AFM Ruel Goring, (1978) From Salmen,CR.Biologies 327 (2004)

13 The plant cell wall is a nano-bio composite organized around Cellulose Microfibril

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15 LIG2G les lignines de deuxième génération

16 LiG2G Seminar 13h00. Lunch Maison des Agriculteurs

17 LiG2G Seminar