Modélisation à l'Echelle MOLéculaire pour les BIORaffineries Lignocellulosiques

En vue d’atteindre ses objectifs en matière de développement durable, l’industrie chimique focalise une partie importante de ses recherches sur les nouvelles technologies de modélisation et de calcul permettant de restituer le comportement physico-chimique des molécules. Ces technologies sont aujourd’hui intégrées dès l’étape de conception des produits et interviennent dans l’ensemble des activités de l’industrie chimique y compris lors de la conception et l’optimisation des procédés de fabrication.

On assiste aujourd’hui à une volonté de l’industrie pétrochimique de développer de nouveaux procédés basés sur la chimie végétale, et la biomasse lignocellulosique (BLC) est appelée à jouer un rôle majeur en tant que matière première de remplacement. En effet, la matière lignocellulosique peut être conditionnée afin d’en extraire des molécules ayant l’intérêt majeur d’être déjà «fonctionalisées» pour des applications spécifiques, à la différence des hydrocarbures qui requièrent des étapes de transformation supplémentaires pour la synthèse de produits chimiques. Toutefois, le développement effectif de procédés de valorisation des produits issus de la BLC est conditionné par la disponibilité d’outils de design permettant de déterminer de manière prédictive les propriétés physico-chimiques des molécules connaissant uniquement leur structure. Il s’agit là d’outils d’aide à la prise de décision, l'objectif final étant de concevoir les procédés de fabrication des bioproduits dans une installation de type bioraffinerie, où l'énergie, les carburants et les produits chimiques seraient produits de manière durable à partir de la biomasse.

L’objectif du projet MEMOBIOL est de proposer des outils prédictifs pour le calcul des propriétés physico-chimiques pouvant être utilisés par l’industrie chimique lors du design de nouveaux produits chimiques et lors de la conception de nouveaux procédés de fabrication à partir de la matière lignocellulosique. Ce travail s'articule autour de la mise au point de modèles tenant compte des phénomènes moléculaires et permettant de restituer les propriétés macroscopiques des substances et des mélanges complexes oxygénés associés à la transformation de la BLC. Il s’agit d’un travail de recherche de type fondamental mais il est clair que ce projet couvre un nombre important d’applications industrielles de par sa forte transversalité.