Des chercheurs s’attaquent à la transformation de la lignine

Des chercheurs du College of Environmental Science and Forestry (ESF) de la SUNY, une institution de premier plan axée exclusivement sur l’étude de l’environnement, le développement de technologies renouvelables et la construction d’un futur durable, ont reçu une subvention de la National Science Foundation (NSF) pour approfondir leurs recherches sur les alternatives carboneutres aux produits chimiques de valeur actuellement issus du pétrole et d’autres combustibles fossiles.

La somme substantielle de près d’un demi-million de dollars contribuera à financer le projet « Photoelectrosynthetic Aminoxyl Catalyzed Alcohol Oxidation ». Cette initiative est pilotée par le Dr. Gyu Leem, professeur adjoint de chimie à l’ESF, et le co-investigateur principal Dr. Chang Geun Yoo, professeur adjoint de génie chimique, en collaboration avec l’University of Texas at Rio Grande Valley et la Texas Christian University.

« L’investissement de la NSF dans la recherche de l’ESF SUNY sur les sources de carburants alternatifs est une puissante confirmation de son engagement envers un avenir durable, » a indiqué Joanie Mahoney, présidente de l’ESF. « Cette subvention reconnait le rôle essentiel des Drs. Gyu et Chang dans la transformation de notre paysage énergétique, nous conduisant vers un monde plus dépendant des sources d’énergie renouvelables, plus propres et abondantes. »

« Ce projet va créer une nouvelle orientation dans l’éco-fabrication de produits dérivés de la lignine grâce à l’énergie solaire, » a déclaré Leem. « Nous pensons que la compréhension de l’oxydation chimiosélective de la lignine résiduelle est clé pour le développement ultime d’un processus renouvelable de production de produits chimiques de base, tout en réduisant les combustibles fossiles.« 

Le coeur des recherches réside dans le développement d’un processus économiquement viable pour transformer la lignine, un biopolymère complexe présent dans les parois cellulaires des plantes, en produits chimiques de valeur ou en carburants. Bien que la lignine, en tant que composante principale de la biomasse, soit une ressource abondante et renouvelable dans la nature, jusqu’à présent, le processus de conversion a été coûteux et moins efficace.

Pour rendre cette approche économiquement viable, les chercheurs travaillent à développer des méthodes de conversion de la lignine plus efficaces et rentables.

Les cellules photoélectrochimiques sensibilisées par des colorants sont apparues comme une technologie peu coûteuse et respectueuse de l’environnement pour convertir l’énergie solaire en carburants chimiques ou en électricité. Ces cellules offrent un moyen d’utiliser l’énergie solaire renouvelable pour réaliser des conversions chimiques énergivores à température et pression ambiantes.

Dr. Gyu Leem et le Dr. Chang Geun Yoo étudieront comment une photoanode sensibilisée par un colorant peut oxyder chimio-sélectivement la lignine avec un catalyseur approprié, comme première étape vers un processus de dépolymérisation de la lignine alimenté par le soleil ou la lumière visible.

Avec l’aide de la subvention de la NSF, cette recherche pourrait ouvrir la voie à de nombreux processus catalysés de manière différente pour oxyder sélectivement les alcools primaires et secondaires en composés carbonyles ou carboxyles dans les industries de la chimie fine et pharmaceutique.

En synthèse

Les recherches actuelles menées par l’ESF SUNY s’orientent vers la transformation de la lignine, une ressource naturelle abondante, en produits chimiques à valeur ajoutée, grâce à l’énergie solaire. Ces efforts sont soutenus par une subvention substantielle de la NSF. La mise en œuvre économique de cette approche reste encore un obstacle majeur à surmonter.

Pour une meilleure compréhension