Biomasse non comestible, un premier, alternative à base de carbone renouvelable et abondante, peut servir de substitut viable à la production durable de carburants, produits chimiques et matériaux.

Esters pentanoïques, produit à partir d'acide lévulinique dérivé de la lignocellulose (AL), ont été identifiés comme des biocarburants prometteurs en raison de leur densité énergétique élevée et de leur compatibilité supérieure avec l'essence traditionnelle.

Récemment, Le groupe du Dr Luo Wenhao et du professeur Zhang Tao du Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) de l'Académie chinoise des sciences (CAS), en collaboration avec le professeur Bert M. Weckhuysen de l'Université d'Utrecht, a conçu une nouvelle stratégie pour une production efficace de biocarburants pentanoïques.

Les chercheurs ont synthétisé des nanoclusters de métal Ru bien dispersés et ultra-petits, confiné dans les micropores de la zéolithe Y, qui a fourni l'intimité requise du site actif et a augmenté la chimiosélectivité vers la production de biocarburants pentanoïques dans le direct, hydrodésoxygénation en un seul pot (HDO) de lévulinate d'éthyle pur.

Cette étude a été publiée dans Angewandte Chemie Édition Internationale le 19 août.

Au lieu de démarrer habituellement la molécule LA, les chercheurs ont proposé une nouvelle stratégie pour la production directe de biocarburants pentanoïques à partir de lévulinate d'éthyle pur (EL), en utilisant des catalyseurs bifonctionnels supportés par une zéolite avec une proximité de site actif confiné. Ils ont révélé que la proximité confinée favorisait de manière significative l'activité catalytique et la sélectivité pour la production de biocarburants pentanoïques dans l'hydrodésoxygénation directe de la EL pure.

En outre, ils ont découvert que la modification LA était une approche efficace pour conserver les performances du catalyseur, grâce à la stabilisation de la charpente zéolithique contre la déconstruction lors de la thermocatalyse en phase liquide.

Ces résultats ont étendu la notion de « plus proche, le mieux" dans la catalyse de la biomasse. Une telle proximité confinée dans les cavités de la zéolithe a permis de coupler efficacement des réactions catalytiques dans un direct, processus en un seul pot, qui a créé des opportunités pour la production pratique de biocarburants pentanoïques.