Le CETIM Technological Centre poursuit ses avancées dans le cadre du projet NEWPOWER (Interreg Sudoe) autour du développement de solutions orientées vers la valorisation durable des déchets agroforestiers pour de futurs emballages alimentaires.
Les travaux réalisés à ce jour se sont concentrés sur deux axes principaux : l’évaluation de méthodes de prétraitement afin d’optimiser l’extraction de composés lignocellulosiques — cellulose, lignine et hémicellulose — et l’obtention de nanoparticules de cellulose pouvant être modifiées chimiquement pour des applications dans les emballages alimentaires.
Des prétraitements pour valoriser les fractions lignocellulosiques
En collaboration avec l’Universidade de Vigo, l’Universidade do Minho et l’Institut National Polytechnique de Toulouse, le CETIM a réalisé la caractérisation d’échantillons de bois de genêt et de sarments de vigne préalablement traités au moyen de différents procédés de prétraitement, en utilisant diverses techniques et conditions.
Ces travaux permettent de progresser dans l’identification des voies les plus adaptées pour obtenir des fractions valorisables de cellulose, de lignine et d’hémicellulose, avec un potentiel d’application dans le développement de nouveaux matériaux biosourcés.
Les résultats de caractérisation suggèrent que le bois de genêt présente un potentiel plus important pour l’obtention de fractions de glucides, principalement de cellulose et d’hémicellulose, tandis que les sarments de vigne apparaissent comme une source présentant un potentiel plus élevé pour la récupération de fractions de lignine.
Par ailleurs, les travaux réalisés indiquent que les méthodes d’autohydrolyse et de micro-ondes pourraient être les plus adaptées pour obtenir une meilleure fraction de lignine, tandis que l’extrusion réactive et l’explosion à la vapeur apparaissent comme des prétraitements d’intérêt pour l’obtention de fractions de cellulose.
Obtention de nanofibres de cellulose
En parallèle, le CETIM a avancé dans l’obtention de nanofibres de cellulose à partir des fractions cellulosiques issues du bois de genêt et des sarments de vigne.
Étant donné que ces fractions présentaient un degré élevé d’impureté en raison de la présence de lignine résiduelle après le procédé Organosolv, une étape préalable de délignification a été réalisée à l’aide d’une solution de peroxyde d’hydrogène en pH basique. Les fractions cellulosiques purifiées ont ensuite été soumises à un traitement mécanique afin d’obtenir des nanofibres de cellulose.
Les nanofibres obtenues ont été caractérisées par spectroscopie infrarouge FTIR, afin de déterminer les groupes fonctionnels, ainsi que par microscopie électronique en transmission — TEM — pour analyser leur morphologie.
Les résultats montrent des nanofibres de cellulose présentant des dimensions nanométriques en section transversale, avec une largeur inférieure à 50 nm, et une morphologie allongée de l’ordre du micromètre. Ces caractéristiques rendent les structures obtenues adaptées aux prochaines étapes de modification chimique, orientées vers le développement de revêtements aux propriétés hydrophobes et/ou antimicrobiennes pour les emballages alimentaires.
De nouveaux matériaux pour une bioéconomie circulaire
Ces avancées contribuent à l’un des objectifs clés de NEWPOWER : transformer les déchets agroforestiers en produits à haute valeur ajoutée au moyen de procédés durables et évolutifs, en renforçant le rôle des bioraffineries multiproduits dans la transition vers une bioéconomie circulaire.
Au cours des prochains mois, le CETIM poursuivra l’optimisation de nouvelles voies de valorisation des fractions de cellulose, de lignine et d’hémicellulose, avec une attention particulière portée au développement de nanomatériaux, aux procédés de modification chimique et aux films biosourcés.
Avec ces travaux, NEWPOWER continue de promouvoir des solutions innovantes pour exploiter de manière intégrale la biomasse résiduelle agroforestière et générer de nouveaux matériaux durables présentant un potentiel d’application dans des secteurs stratégiques tels que l’alimentation et les emballages.
Vous pouvez suivre l’évolution du projet à travers les canaux officiels de NEWPOWER sur LinkedIn et Instagram.
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