Une demande sociétale croissante

Cette connaissance est importante car elle permet de répondre à la demande croissante des industries de disposer de produits plus naturels et moins liés à la filière pétrochimique. Les fabricants de revêtements pour les toits, par exemple, sont de plus en plus enclins à utiliser des additifs qui n'ont pas une origine pétrochimique, mais végétale. Les producteurs de bouteilles en plastique, de leur côté, tentent également de mettre au point des polymères qui, au moins en partie, pourraient être d'origine végétale plutôt qu'issus du pétrole (du type polyéthylène téréphtalate, PET). Qu'elle soit motivée par leur stratégie marketing ou par un réel souci d'anticipation de la rareté du pétrole (et de sa cherté), ce genre de demande est au cœur de la recherche menée par le Laboratoire de Chimie biologique industrielle.


Avec, toutefois, un obstacle majeur à affronter. Les prétraitements appliqués aux matières  lignocellulosiques peuvent eux aussi, outre la composition intrinsèque de celles-ci, exercer une influence sur la lignine qui est extraite. Et, de là, sur la qualité des produits plus « écologiques » réclamés par le marché. Voilà pourquoi les chercheurs gembloutois ont récemment étudié la lignine du Miscanthus (Miscanthus x giganteus) et du Switchgrass (Panicum Virgatum), deux plantes « modèles » cultivées respectivement en Europe et aux Etats-Unis, bien connues pour leur facilité de culture et leur grande productivité, et déjà utilisées à ce titre comme matières premières au bioéthanol.  

Au terme de recherches étalées sur deux années (1), ils ont réussi à établir une corrélation significative entre le prétraitement appliqué à ces végétaux et le pouvoir antioxydant de la lignine extraite. «  Ce pouvoir antioxydant nous a semblé intéressant parce qu'il peut intervenir comme facteur de stabilité des futurs produits biosourcés, commente Aurore Richel. Nous avons essentiellement étudié les traitements biochimiques (de type hydrolyse chimique et/ou enzymatique, traitement à la vapeur d'eau, etc). Nous avons découvert que ce sont les traitements acides qui favorisent le plus les propriétés antioxydantes de la lignine. A l'inverse, le conditionnement en phase basique a une influence nettement moindre sur ces propriétés. En choisissant avec soin le type de traitement utilisé pour l'extraction de la lignine, on peut donc sensiblement renforcer telle ou telle propriété physico-chimique exigée pour le produit concerné, par exemple la résistance aux rayonnements ultraviolets. Et, de là, ralentir par exemple le jaunissement ou le vieillissement de certains produits finis».

(1) “Can Lignin Wastes Originating From Cellulosic Ethanol Biorefineries Act as Radical Scavenging Agents?” Vanderghem, Jacquet, Richel, Aust. J. Chem. (2014), sous presses  http://hdl.handle.net/2268/164439
“Optimization of a formic/acetic acid delignification treatment on beech wood and its influence on the structural characteristics of the extracted lignins” Simon, Brostaux, Vanderghem, Jourez, Paquot, Richel, J. Chem. Technol. Biotechnology. (2014), 89(1), 128-136. http://hdl.handle.net/2268/149591
“Lignin extraction from Mediterranean agro-wastes: Impact of pretreatment conditions on lignin chemical structure and thermal degradation behavior” Manara, Zabaniotou, Vanderghem, Richel, Catal. Today. (2014), 223, 25-34 .http://hdl.handle.net/2268/159215