Transformation par liquéfaction hydrothermale de résidus de biomasse en vue de l’obtention d’un liant alternatif – ALGOROUTE

Un certain nombre de matériaux couramment utilisés dans le domaine du génie civil (résines d’étanchéité, liants routiers…) sont issus de l’industrie pétrolière. La raréfaction progressive du pétrole commençant à induire des modifications dans les stratégies de raffinage, des tensions d’approvisionnement sur les produits lourds, comme les bitumes, commencent à apparaître. A ces difficultés techniques, s’ajoutent de nouvelles contraintes sanitaires. Les conditions de mise en œuvre de certains bitumes oxydés utilisés pour des travaux d’étanchéité ont en effet récemment été classifiées comme potentiellement cancérigènes.
Il est donc important que la France, avec des sociétés leaders de la construction routière, maîtrise la technologie des liants alternatifs au bitume pétrolier dans le domaine des revêtements de chaussées et du bâtiment (recherche stratégique requise pour anticiper les évolutions socio-économiques à venir).
Dans ce contexte, les partenaires du projet Algoroute envisagent d’identifier, à moyen terme, des procédés capables de valoriser des ressources alternatives qui permettront d’anticiper les futures tensions autour des marchés de la pétrochimie. La solution envisagée est d’utiliser des résidus de biomasse issus de diverses filières industrielles (agroalimentaire, agriculture…) pertinentes, ce qui présente le double avantage d’employer des ressources renouvelables et de valoriser des déchets.
Dans cette étude, des résidus de microalgues, issus d’une première valorisation, seront choisis comme système modèle. En effet :
- Les micro-algues constituent une biomasse d’avenir, car elles ne nécessitent pas d’utilisation de terres agricoles pour leur culture, ni nécessairement d’eau douce, et les rendements de production à l’hectare sont nettement supérieurs à ceux des cultures traditionnelles. Cette biomasse est beaucoup étudiée dans le domaine des biocarburants avec en conséquence une perspective de production de résidus très importante, en cas de développement de cette filière.
- Elles serviront de modèle d’étude dans ce projet: la diversité des espèces de microalgues donne accès à une diversité chimique importante. Ces résidus issus d’une première valorisation (énergétique, alimentaire) seront facilement accessibles puisque l’un des partenaires est une PME (AlgoSource Technologies) spécialisée dans la production et la valorisation de microalgues.

Le procédé de liquéfaction hydrothermale a été précédemment identifié comme pertinent pour transformer des résidus de biomasse en liants routiers alternatifs (biobitumes) présentant des propriétés thermomécaniques et physicochimiques contrôlées. Les travaux réalisés dans le cadre de ce projet vont ainsi lever les principaux verrous scientifiques et techniques, pour un développement viable du procédé à l’échelle industrielle. Ceci passe notamment par la compréhension des phénomènes physiques et chimiques qui interviennent lors du processus de liquéfaction hydrothermale et leur influence sur les propriétés du liant bitumineux obtenu, partant de la connaissance de la biomasse initiale, mais aussi par l’optimisation multicritère du procédé de réalisation du produit.
En résumé, autour d’un consortium interdisciplinaire inédit « chimie/génie civil/ingénierie et procédés », qui rassemble des laboratoires du secteur public, une PME et un des plus grands groupes industriels européens du BTP, Algoroute est un projet innovant qui propose d’utiliser des résidus de biomasse pour réaliser un liant alternatif, ce qui est une première mondiale. En se fondant sur le système modèle que constituent les microalgues, le potentiel d’utilisation d’autres catégories de résidus industriels pourra être évalué.