Carbonisation ionothermale de biomasse lignocellulosique pour la conception d’adsorbants fonctionnels hautement poreux – CARIOCA

La carbonisation ionothermale (ITC), qui consiste en la carbonisation de matière organique dans un milieu liquide ionique (IL), est un processus parent de la carbonisation hydrothermale (HTC). L’ITC permet de convertir ldes déchets agricoles en matériaux carbonés nanostructurés et très poreux, appelés ionochars. L'ITC de la biomasse est cependant encore une approche peu étudiée et de nombreuses questions sur son potentiel restent sans réponse. Sur la base de l'état de l'art et des résultats préliminaires obtenus par notre consortium, trois questions scientifiques ont été clairement identifiées et seront abordées dans le cadre du projet CARIOCA :

(i) La chimie de surface des ionochars, qui reste peu étudiée, sera caractérisée de manière approfondie en combinant différentes techniques avancées, y compris la calorimétrie par immersion ;

(ii) La valeur ajoutée des ionochars sera examinée de manière systématique pour l'adsorption de PFAS à chaîne courte dans l'eau. L'utilisation des ionochars pour l'adsorption des PFAS n'a jamais été étudiée. Outre les préoccupations environnementales et sanitaires irréfutables, les PFAS sont des molécules sondes pertinentes pour l'étude de la chimie de surface complexe des ionochars ;

(iii) Nous effectuerons des bilans masse/énergie et évaluerons la nature thermodynamique de l'ITC par calorimétrie différentielle à balayage à haute pression. Nous utiliserons ces données pour effectuer une analyse du cycle de vie (ACV).

Ces aspects n'ont jamais été étudiés auparavant. Par conséquent, CARIOCA apportera de nouvelles connaissances à diverses communautés scientifiques, de la conversion de la biomasse et de la chimie des matériaux à la science de l'environnement et à la calorimétrie.