IUF 20 ans
 

Bioressources et Bioraffinerie de Demain

Franck Dumeignil

Université de Lille 1.

Le déve­lop­pe­ment et l’implé­men­ta­tion des pro­cé­dés de bio­raf­fi­ne­rie est d’une abso­lue néces­sité et cons­ti­tue l’un des fon­de­ments majeurs pour l’établissement d’une économie basée sur les bio-res­sour­ces. Cependant, contrai­re­ment aux pétro-res­sour­ces dont les varia­tions en nature et com­po­si­tion sont ’rela­ti­ve­ment’ res­trein­tes, sous les termes ’bio-res­sour­ces’ voire ’bio­masse’ sont regrou­pés des com­po­sés de nature très dif­fé­rente, citons la cel­lu­lose, l’hémi­cel­lu­lose, les huiles, la lignine, etc... Ainsi, tout un éventail de tech­no­lo­gies spé­ci­fi­ques doit être déve­loppé pour conver­tir de manière ration­nelle chaque frac­tion, ce qui impli­que notam­ment l’élaboration de nom­breux pro­cé­dés basés sur la cata­lyse. Ceux-ci cons­ti­tuent le coeur des tech­no­lo­gies qui seront implé­men­tées dans les bio­raf­fi­ne­ries de demain. Dans ce cadre, je coor­donne la mise en œuvre du concept EuroBioRef ’EUROpean mul­ti­le­vel inte­gra­ted BIOREFinery design for sus­tai­na­ble bio­mass pro­ces­sing’ (euro­bio­ref.org) sous la forme d’un projet Européen éponyme de type ’large scale’. EuroBioRef est un concept de bio­raf­fi­ne­rie inté­grée, dura­ble et diver­si­fiée qui impli­que tous les acteurs de la filière de la bio­masse. Le poten­tiel de toutes les frac­tions issues des divers types de bio­masse sera exploité pour en tirer la valeur ajou­tée la plus forte pos­si­ble d’une manière dura­ble et économiquement viable. De plus, ce projet s’efforce de ras­sem­bler des actions d’ordi­naire frag­men­tées au niveau de la filière bio­masse en pro­mou­vant un plus grand effort de net­wor­king, de coor­di­na­tion et de coo­pé­ra­tion entre les acteurs de l’indus­trie chi­mi­que et bio­chi­mi­que, les PMEs, le tissu aca­dé­mi­que et les orga­ni­sa­tions Européennes. Ce nou­veau concept adopte un pro­cess design flexi­ble et modu­laire, adapté aussi bien aux unités de pro­duc­tion de grande capa­cité qu’aux unités de pro­duc­tion de rela­ti­ve­ment faible capa­cité, faci­li­tant ainsi une ins­tal­la­tion dans les diver­ses régions de l’Europe. L’effi­ca­cité glo­bale de cette appro­che va clai­re­ment sur­pas­ser celle des routes actuel­le­ment établies tout en consi­dé­rant des options dura­bles. Citons par exem­ple, la pro­duc­tion et l’uti­li­sa­tion d’une grande diver­sité de bio­masse renou­ve­la­ble adap­tée à chaque région Européenne ; la pro­duc­tion de mul­ti­ples com­po­sés d’une manière flexi­ble et opti­mi­sée pro­fi­tant des oppor­tu­ni­tés offer­tes par les dif­fé­rents types de bio­masse & inter­mé­diai­res déri­vés ; Ou encore aucune pro­duc­tion de déchets asso­ciée à l’usage rai­sonné et par­ci­mo­nieux de la matière pre­mière.

Bioresources & Next Generation Biorefinery

The deve­lop­ment & the imple­men­ta­tion of bio­re­fi­nery pro­ces­ses are of the utmost impor­tance and cons­ti­tute the keys­tone for the esta­blish­ment of an eco­nomy based on bio-resour­ces. Nevertheless, contrary to petro-resour­ces of which the nature and com­po­si­tion varia­tions are ‘rela­ti­vely’ limi­ted, under the term ‘bio-resource’ or ‘bio­mass’ are gathe­red com­pounds of very dif­fe­rent natu­res, namely cel­lu­lose, hemi­cel­lu­lose, oils, lignin and so on… Thus, a com­plete set of spe­ci­fic tech­no­lo­gies must be deve­lo­ped in order to convert as smartly as pos­si­ble each frac­tion. This implies, among others, the ela­bo­ra­tion of a lot of pro­ces­ses based on cata­ly­sis. These latter cons­ti­tute core tech­no­lo­gies that will be imple­men­ted in the so-called ‘bio­re­fi­ne­ries’ of the future. Within this frame, I am coor­di­na­ting the ela­bo­ra­tion and the deve­lop­ment of the EuroBioRef concept ’EUROpean mul­ti­le­vel inte­gra­ted BIOREFinery design for sus­tai­na­ble bio­mass pro­ces­sing’ (euro­bio­ref.org), a European pro­ject of the ’large-scale’ type. EuroBioRef is a new highly inte­gra­ted, diver­si­fied and sus­tai­na­ble concept, which invol­ves all of the bio­mass sector sta­ke­hol­ders. The poten­tial of all of the frac­tions issued from the various types of bio­mass is used to yield an added-value which is as high as pos­si­ble in a sus­tai­na­ble and eco­no­mi­cal way. Further, the pro­ject has the spe­ci­fic aim to over­come frag­men­ta­tion in the bio­mass indus­try. This means that deci­sive actions are taken to faci­li­tate better net­wor­king, coor­di­na­tion and coo­pe­ra­tion among a wide variety of sta­ke­hol­ders invol­ved at all levels com­pri­sed of large and small che­mi­cal and bio­che­mi­cal indus­tries, as well as aca­de­mics and resear­chers from the whole bio­mass value chain, and also rele­vant European orga­ni­za­tions. Specifically, the new concept adopts a flexi­ble and modu­lar pro­cess design adap­ted to large-scale but also small-scale pro­duc­tion units, which will be easier to ins­tall in the various European areas. The ove­rall effi­ciency of this approach will be a vast impro­ve­ment to the exis­ting situa­tion, consi­de­ring sus­tai­na­ble options, such as the pro­duc­tion and the use of a high diver­sity of sus­tai­na­ble bio­mass adap­ted for European regions, the pro­duc­tion of mul­ti­ple pro­ducts in a flexi­ble and opti­mi­zed way that takes advan­tage of the dif­fe­ren­ces in bio­mass com­po­nents and inter­me­dia­tes, or zero waste pro­duc­tion asso­cia­ted with the smart and par­si­mo­nious consump­tion of feed­stock.