Biomasse
23 fév.-12
Un nouveau catalyseur pour transformer la biomasse en
plastique
15juin.-10
New microbial genetic system dissects
biomass to biofuel conversion
10mai2009 Biofuels vs
Biomass Electricity
15sept2006 Des petites bioraffineries multi-tâches
8sept2006 Un
nouveau procédé de transformation de la biomasse
23
fév.-12 Un nouveau catalyseur
pour transformer la biomasse en plastique
Une
nouvelle classe de catalyseur avec fer peut transformer la biomasse végétale
en éthylène et en propylène, les briques élémentaires des plastiques
courants.
Un
pourcentage élevé de ces produits provient du pétrole, première source de
carburant dans le monde.
Cette
découverte offre une alternative« verte » à la production de plastique à
partir du pétrole. Les chimistes se servent déjà d'une autre classe de
catalyseur avec fer pour convertir la biomasse en produits similaires à l'éthylène
et au propylène mais ces dérivés ne sont pas couramment utilisés dans la
production des plastiques. Ces catalyseurs consistent en de grosses particules
de fer ou en regroupement de particules de fer plus petites.
Lors
de la transformation chimique de la biomasse, un dépôt de carbone détruit le
catalyseur et forme une épaisse poussière qui bouche les équipements et génère
de grandes quantités de méthane. Dans leur étude, Hirsa Maria Torres Galvis
et ses collègues ont mis au point une nouvelle classe de catalyseur avec fer
composé de petites nanoparticules séparées par des nanofibres de carbone.
Les
chercheurs montrent que cette méthode peut être un moyen plus propre de
convertir la biomasse en précurseurs du plastique et cela sans production de méthane.
Supported Iron Nanoparticles as Catalysts for Sustainable Production of Lower
Olefins » par H.M. Torres Galvis, J.H. Bitter et K.P. de Jong de l'Université
d'Utrecht à Utrecht, Pays-Bas ; C.B. Khare et M ; Ruitenbeek de DOW Benelux
B.V. à Terneuzen, Pays-Bas ; A.I. Dugulan de la Delft University of Technology
à Delft, Pays-Bas.
15juin.-10
New microbial genetic
system dissects biomass to biofuel conversion
Contact: David Keating
dkeating@glbrc.wisc.edu
608-890-2547
University
of Wisconsin-Madison
MADISON — A research team at
the DOE Great Lakes Bioenergy Research Center (GLBRC) has developed a powerful
new tool that promises to unlock the secrets of biomass degradation, a critical
step in the development of cost-effective cellulosic biofuels. The details of
this method were published online on June 11 in the journal Applied and
Environmental Microbiology.
Fulfilling the promise of cellulosic biofuels requires developing efficient
strategies to extract sugar molecules in biomass polymers like cellulose.
Microorganisms such as bacteria and fungi are capable of converting biomass to
simple sugars, but historically have been difficult to study using genetic
approaches.
A breakthrough by a team of University of Wisconsin-Madison researchers at the
GLBRC has made it possible to perform genetic analysis on Cellvibrio japonicus,
a promising bacterium that has long been known to convert biomass to sugars.
Using a technique called vector integration, the team has developed a method to
generate a mutation in any gene within the organism.
As a test of the technique, the team constructed a mutation that inactivated a
key component of a protein complex called a Type II Secretion System, and the
disruption of this system prevented the bacterium from efficiently converting
biomass into sugars. This proves for the first time that Cellvibrio uses the
Type II Secretion System to secrete key enzymes for breakdown of biomass
polymerase, thus providing key insight into how this bacterium obtains sugars
from biomass.
"Realizing the promise of cellulosic biofuels requires identifying more
efficient methods of releasing sugars from biomass", says GLBRC associate
scientist David Keating, who led the team. "This new genetic method will
allow us to understand how bacteria carry out this conversion, which should
provide new avenues for improving the industrial process."
Plant cell wall deconstruction is a very complex process that requires a large
number of enzymes, many with overlapping specificities, says Professor and
Eminent Scholar in Bioenergy Harry Gilbert, of the University of Georgia's
Complex Carbohydrate Research Center.
"As genetic systems for many bacteria that orchestrate this process have
not been developed, the use of null mutations (inactivating specific genes) to
explore the functional significance of specific enzymes has not been
possible," says Gilbert. "Keating's group has provided the ability to
do that — inactivate specific genes in Cellvibrio japonicus — which displays
an extensive plant cell wall degrading apparatus. This enables you to ask
critical biological questions about how the system is regulated and how the
enzymes work together to degrade this hugely complex molecule. This is a
substantial and important development in the field."
###
This project was funded by the DOE Great Lakes Bioenergy Research Center
(GLBRC), one of three Department of Energy Bioenergy Research Centers funded to
make transformational breakthroughs that will form the foundation of new
cellulosic biofuels technology. The GLBRC is led by the University of
Wisconsin-Madison, with Michigan State University as the major partner.
Additional scientific partners are DOE National Laboratories, other universities
and a biotechnology company. For more information on the GLBRC, visit www.glbrc.org.
10/5
Biofuels vs Biomass Electricity
http://www.technologyreview.com/energy/22628/?nlid=2012
Findings show that
turning biomass into electricity is more beneficial than turning it into
transportation fuels.
A study published today in Science concludes that, on average,
using biomass to produce electricity is 80 percent more efficient than
transforming the biomass into biofuel. In addition, the electricity option would
be twice as effective at reducing greenhouse-gas emissions. The results imply
that investment in an ethanol infrastructure, even if based on more efficient
cellulosic processes, may prove misguided. The study was done by a collaboration
between researchers at Stanford University, the Carnegie Institute of Science,
and the University of California, Merced.
There's also the
potential, according to the study, of capturing and storing the carbon dioxide
emissions from power plants that use switchgrass, wood chips, and other biomass
materials as fuel--an option that doesn't exist for burning ethanol. Biomass,
even though it releases CO2 when burned, overall produces less carbon
dioxide than do fossil fuels because plants grown to replenish the resource are
assumed to reabsorb those emissions. Capture those combustion emissions instead
and sequester them underground, and it would "result in a carbon-negative
energy source that removes CO2 from the atmosphere," according
to the study.
The researchers based
their findings on scenarios developed under the Biofuel Analysis Meta-Model
(EBAMM) created at the University of California, Berkeley. The analysis covered
a range of harvested crops, including corn and switchgrass, and a number of
different energy-conversion technologies. Data collected were applied to
electric and combustion-engine versions of four vehicle types--small car,
midsize car, small SUV, and large SUV--and their operating efficiencies during
city and highway driving.
The study accounted for
the energy required to convert the biomass into ethanol and electricity, as well
as for the energy intensiveness of manufacturing and disposing of each vehicle
type. Bioelectricity far outperformed ethanol under most scenarios, although the
two did achieve similar distances when the electric vehicles--specifically the
small car and large SUV--weren't designed for efficient highway driving.
The potential is even
greater for the bioelectricity option because under the EBAMM model, "we
did not account for heat as a [usable] by-product, which would make the
electricity pathway even more advantageous," says Elliott
Campbell, lead author on
the study and an assistant professor at the Sierra Nevada Research Institute,
part of the University of California, Merced.
Mark Jacobson, a
professor of civil and environmental engineering at Stanford University,
conducted a similar but much broader study released in December that focused more on the
environmental effects of various energy options. He doesn't support using
biomass for either electricity generation or ethanol production but says that he
isn't surprised to find that the ethanol option performed worst.
Burning biomass, says
Jacobson, "is not necessarily an efficient way of generating electricity,
but it's more efficient than making biofuel." It just makes sense, he adds:
"Electric vehicles are four to five times more efficient than combustion
vehicles."
But Vincent Chornet,
president of Montreal-based cellulosic ethanol producer Enerkem, says that it would be a mistake to pick
winners: there's room for both options. In places where the infrastructure isn't
capable of supporting the mass charging of electric cars, next-generation
biofuels are the only other option, he says. Adding biofuels also offers a
solution for air travel and heavy transportation that electricity and the
current state of battery technology can't address.
http://www.sciencemag.org/current.dtl
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Published Online May
7, 2009 |
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15/9/06
Des petites bioraffineries multi-tâches
http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/39004.htm
Un consortium d'universités britanniques, soutenu par la jeune pousse
Intensified Technologies Incorporated (ITI) issue de l'Université de Newcastle,
effectue des recherches sur des petites raffineries qui pourraient convertir de
la biomasse cultivée localement en combustible, électricité, chaleur et
produits chimiques à l'échelle locale.
La méthode pour parvenir à ces nombreuses conversions est de renforcer et
d'intégrer différents procédés concentrés les uns après les autres à
petite échelle (Process Intensification and Miniaturisation, PIM). Les trois
procédés considérés sont : une première conversion de la biomasse en
produit chimique à haute valeur, suivie d'une conversion des résidus de la
biomasse en bioethanol par fermentation, puis gazéification des restes du procédé
précédent en gaz de synthèse, qui doit être purifié et dont la composition
doit être contrôlée.
L'équipe de chercheurs utilise des matériaux micro ou nanoporeux, polymères,
métaux et céramiques. Ces matériaux poreux peuvent aujourd'hui être créés
en quelques secondes à l'aide de micro-ondes contre plusieurs jours dans le
passé. Le rôle de ces matériaux poreux est de développer la culture et
l'efficacité des bactéries : en fonction de la taille des pores, le stress
physiologique de la bactérie peut être contrôlé modifiant ainsi son
comportement. Sa productivité peut être multipliée par 20 ou 30.
Un type de bactérie ainsi développé sur polymère poreux, permettra d'accélérer
la croissance de la biomasse, la rendant cultivable sur des surfaces marginales
ou sèches. La quantité de biomasse sera alors augmentée, offrant un apport
plus constant, prévisible pour les petites raffineries.
D'autres sources de biomasse peuvent être utilisées comme les déchets
municipaux solides, les boues issues des stations d'épuration et les résidus
de l'agriculture. Ces autres matières premières seraient directement
converties en bioethanol et en syngaz.
Des métaux avec des pores continus d'une taille de 100 à moins de 10 micromètres
de diamètre devraient être utilisés en tant que catalyseurs dans la
bioraffinerie pour la production de produits chimiques. Des céramiques poreuses
sont actuellement en développement pour renforcer les procédés dans la
raffinerie.
Le syngaz obtenu à la fin du procédé peut être séparé en ses constituants
: dihydrogène, monoxyde de carbone, méthane et dioxyde carbone pour former
d'autres molécules plus grandes telles l'ammoniaque, l'éthanol et le méthanol.
La conversion du syngaz en produits chimiques nécessite des réactions
catalytiques et un "nettoyage" du syngaz, plus facile à haute température.
Par ailleurs, le syngaz peut directement être utilisé comme combustible pour
un moteur à combustion ou pour une pile à combustible pour produire de l'électricité.
Ces opérations nécessitent aussi de hautes températures pour fonctionner plus
efficacement. Les chercheurs étudient donc les propriétés de catalyseurs métalliques
qui fonctionnent jusqu'à 1.600 .C.
Sources : - The Engineer, press release, 17/07/06,
http://www.theengineer.co.uk/Articles/295360/Growth%20industry.htm
- Université de Newcastle, http://www.ncl.ac.uk/pim/main.htm
Rédacteur : Mathieu Daoudi
Mentions légales : Cette
information est un extrait du BE Royaume-Uni numéro 69 du 8/09/2006 rédigé
par l'Ambassade de France au Royaume-Uni. Les Bulletins Electroniques (BE) sont
un service ADIT et sont accessibles gratuitement sur http://www.bulletins-electroniques.com
8/9/06
Un nouveau procédé de transformation de la biomasse
http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/38717.htm
A Potsdam Golm, des chercheurs de l'institut Max-Planck de recherche sur les
colloïdes et les surfaces a développé un procédé de transformation de la
biomasse pour produire de l'énergie. Ce procédé transforme la biomasse telle
que la paille, le bois humide ou les feuillages d'après le processus naturel de
décomposition qui transforme les produits biologiques en charbon, gaz naturel
ou pétrole.
Le procédé chimique de cette transformation en énergie
fossile n'avait jamais vraiment été détaillé. L'équipe du professeur
Antonietti l'a fait et s'en est inspiré pour transformer de la paille en
charbon. La nouveauté du procédé réside dans le fait qu'il n'est pas nécessaire
de sécher préalablement la biomasse et que le procédé ne libère pas de CO2,
gaz responsable de l'effet de serre, comme c'est le cas par exemple lors de la
transformation bactérienne de la biomasse. Ce procédé chimique de
"carbonisation hydrothermale" transforme les sucres de la biomasse en
charbon grâce à des catalyseurs de réaction, avec libération d'eau, sous des
conditions de haute température et de haute pression.
Pour en savoir plus, contacts :
Prof. Dr. Markus Antonietti - Max-Planck Institut fur Kolloid- und
Grenzflachenforschung, Am Muhlenberg 1, 14476 Potsdam Golm - tel : +49 331 567
95 01, fax : +49 331 567 95 02 - email : pape@mpikg.mpg.de
Sources : Tagesspiegel - 11/08/2006
Rédacteur : Sophie Fourmond, sophie.fourmond@diplomatie.gouv.fr
Mentions légales: Cette information est un extrait du BE
Allemagne numéro 300 du 30/08/2006
rédigé par l'Ambassade de France en Allemagne. Les Bulletins Electroniques
(BE) sont un service ADIT et sont accessibles gratuitement sur http://www.bulletins-electroniques.com