Hydrogénolyse et Hydrogénation par Transfer Catalytique de la Lignine Pyrolytique vers des Produites biosourcés et biocarburants – CaTHBio

La valorisation de la Lignine en biocarburants et en produits à haute valeur ajoutée offre une nouvelle voie de décarbonation de l'industrie chimique permettant de répondre aux préoccupations environnementales actuelles. La dépolymérisation de la lignine par pyrolyse rapide conduit à la production d’une bio-huile riche en monomères phénoliques. Ces molécules peuvent être valorisées à l’aide de différentes réactions d’hydrogénation et/ou de désoxygénation nécessitant l’apport d’hydrogène. Ainsi, le procédé d'hydrogénolyse/hydrogénation par transfert catalytique (CTH), habituellement mis en œuvre en réacteur fermé, utilise des molécules organiques légères comme source d'hydrogène. L'objectif du projet CaTHBio est de permettre la valorisation en continu par ce procédé CTH des vapeurs issues de la pyrolyse de lignine. Pour atteindre cet objectif, le projet propose (i) la conception de catalyseurs bifonctionnels originaux à base de métaux de transition (Ni et Fe) associés à des oxydes oxophiles (MoO3, ZrO2, Nb2O5), dispersés et stabilisés sur des supports poreux hiérarchisés, (ii) l’investigation catalytique en réacteur à lit fixe de la réaction CTH en utilisant des molécules phénoliques représentatives de la lignine (guaiacol et vanilline) ainsi que comme molécules donneuses d’hydrogène des molécules issues de la biomasse (éthanol, isopropanol et acide formique). Une attention particulière sera accordée à la compréhension du mécanisme réactionnel impliqué dans les réactions de transfert d'hydrogène, notamment grâce à études cinétiques combinées à la spectroscopie infrarouge in situ et l'utilisation de molécules marquées. Une attention particulière sera également accordée à l’étude de la stabilité des catalyseurs plus facilement mise en évidence par le type de réacteur utilisé.