Les chercheurs ont montré que la combinaison de la conversion microbienne et électrochimique de la biomasse peut produire des produits précieux. Crédit :UFZ / André Künzelmannn
Chercheurs du Helmholtz Center for Environmental Research (UFZ), l'Université de Tübingen, L'Université de Cornell, et Deutsche Biomasseforschungszentrum (DBFZ) ont montré que la combinaison de la conversion microbienne et électrochimique de la biomasse peut produire des produits précieux. Pour l'exemple de la bière de maïs et de l'ensilage de maïs, ils ont obtenu des alcanes à haute densité énergétique avec des propriétés similaires à celles du carburant diesel à haut rendement énergétique et en carbone. Leurs travaux sont publiés dans Sciences de l'énergie et de l'environnement .
Les technologies qui permettent la préservation des ressources fossiles rares ouvriront la voie à la sécurité des ressources. Les deux principaux facteurs qui contribuent à une industrie future durable sont la source d'énergie électrique et la matière première de carbone. D'abord, la production d'électricité à partir de ressources renouvelables, comme l'énergie éolienne et solaire, est promu. Seconde, les matières premières renouvelables et les flux de déchets sont considérés comme des précurseurs précieux pour la production de matières premières et de carburants. Construire un pont entre les deux facteurs signifie lier la conversion de l'énergie électrique - en particulier des productions locales de pointe - aux vecteurs énergétiques chimiques et aux matières premières. Les chercheurs d'un consortium dirigé par le Dr Falk Harnisch de l'UFZ montrent que ce pont peut être construit.
« L'utilisation de conversions microbiennes et électrochimiques combinées peut conduire à des installations que nous pouvons qualifier de bioélectroraffinerie. Ainsi, les bioélectroraffineries intègrent des procédés et équipements de conversion de biomasse pour produire des carburants, Puissance, et produits chimiques issus de la biomasse, et reposent sur la combinaison de conversions microbiennes et électrochimiques", dit Harnisch. Dans un document de recherche, une preuve de concept est donnée que la biomasse peut être convertie en produits chimiques ayant des propriétés similaires à celles du carburant. L'étude a déjà atteint un rendement de 50 % en considérant la chaîne de traitement complète et en utilisant de la bière de maïs comme matière première. "La bière de maïs a été utilisée dans cette étude, un précieux flux de biomasse", ajoute le professeur Dr. Lars Angenent de l'Université de Tübingen, co-auteur de cette étude, et souligne en outre que "dans d'autres études, nous avons déjà remplacé la bière de maïs par de véritables flux de déchets pour la production du carboxylate intermédiaire pour pousser le carbone récupération des déchets". Falk Harnisch a souligné que cette étude ne sera qu'une première étape "Nous avons maintenant montré la faisabilité d'une telle chaîne de traitement à l'échelle du laboratoire. Le défi consiste à améliorer chaque étape du processus et à effectuer une mise à l'échelle afin de permettre la réalisation à l'échelle technique. Que ce processus spécifique puisse être économiquement viable à terme sera aussi une question de cadrage politique. En tout cas, je vois un grand potentiel pour les lignes de processus d'acquérir d'autres produits, utiliser différentes matières premières, etc. pour saisir la puissance des conversions microbiennes et électrochimiques combinées." Lars Angenent, à son tour, résume qu'il y a peut-être un aspect encore plus important de cette étude. Les produits de la conversion microbienne continue peuvent être rapidement convertis en un véritable carburant grâce à la conversion électrochimique intermittente et beaucoup plus rapide. En période de surplus d'électricité, ce combustible sert alors de stockage d'électricité.
Chaîne de traitement de la conversion électrochimique microbienne combinée proposée pour produire du carburant instantané à partir de la biomasse. Crédit :UFZ / Carolin Urban et Falk Harnisch