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Titre : Agriculture et Nouvelles Technologies Type de document : texte imprimé Editeur : Paris : TV Agri Année de publication : 2006-... ISBN/ISSN/EAN : 1950-1390 Langues : Français (fre) Catégories : RAMEAU
Bioénergétique ; Biomatériaux ; Robots industrielsType de document : Périodique Permalien de la notice : https://infodoc.agroparistech.fr/index.php?lvl=notice_display&id=49910 Etat des collections
Localisation Emplacement Cote Support Statut Origine Collection Archive Lacunes Paris Claude Bernard Bibliothèque XVII 5 Papier Périodique Exclu du prêt n°1 (2006) - n°73 (2012)
Paris : bibliothèque centrale
online seul à partir du N°74Mq. n° 19 ; Mq.HS n°7 [périodique] Voir les bulletins disponibles Rechercher dans ce périodique Agriculture et Nouvelles Technologies [texte imprimé] . - Paris : TV Agri, 2006-...
ISSN : 1950-1390
Langues : Français (fre)
Catégories : RAMEAU
Bioénergétique ; Biomatériaux ; Robots industrielsType de document : Périodique Permalien de la notice : https://infodoc.agroparistech.fr/index.php?lvl=notice_display&id=49910 Etat des collections
Localisation Emplacement Cote Support Statut Origine Collection Archive Lacunes Paris Claude Bernard Bibliothèque XVII 5 Papier Périodique Exclu du prêt n°1 (2006) - n°73 (2012)
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Titre : La chimie verte Type de document : texte imprimé Auteurs : Paul Colonna (1953-....), Coordinateur Editeur : Paris [France] : Editions Tec & Doc Année de publication : 2006 Importance : 1 vol. (XXV-532 p.) Présentation : ill., couv. ill. en coul. Format : 24 cm ISBN/ISSN/EAN : 978-2-7430-0834-5 Prix : 125.00 EUR Note générale : Bibliogr. Index
ProfessionnelsLangues : Français (fre) Catégories : Liste Plan de classement
17.4 (VALORISATION DES SOUS-PRODUITS-UTILISATION NON ALIMENTAIRE DES PRODUITS AGRICOLES ET ALIMENTAIRES) [Classement Massy] ; 813 (Chimie du bois) [Classement GFDC] ; 160 (Chimie végétale (Subdivisé comme CDU 581.192/.198)) [Classement GFDC]
Thésaurus Agro-alimentaire
BIOMASSE ; SOURCE ENERGETIQUE ; PRODUIT AGRICOLE ; AMIDON ; PROTEINE ; POLYMERE ; CAOUTCHOUC ; SUCRE ; LIPIDE ; BIOENERGIE ; ETHANOL ; CARBURANT ; CLIMAT ; BIODEGRADATION ; TENSION SUPERFICIELLE
Autres descripteurs
CHIMIE VEGETALE
RAMEAU
Écologie chimique ; Énergie de la biomasse ; Biomasse végétale ; Fibres végétales ; Plantes -- Applications industrielles ; Lignocellulose ; Caoutchouc ; Bioéthanol ; Biocarburants ; Biodégradation ; Biomatériaux
Thésaurus Agrovoc
Carbone ; Biocarburant ; Fibre ; BiomasseRésumé : Passe en revue les applications de la chimie verte dans les multiples filières industrielles ayant besoin de réduire ou d'éliminer l'usage et la génération des substances dangereuses pour la santé et l'environnement. Type de document : Livre Table des matières : Introduction
Évolution de la chimie
Demandes sociétales
Place de la biomasse végétale
Quels domaines pour les utilisations non alimentaires des ressources végétales ?
Quelles nouvelles recherches ?
Quelles politiques de recherche ?
Conclusion
Chapitre 1 : La disponibilité des terres agricoles françaises pour des usages énergétique
Introduction
1. Évolution des superficies agricoles affectées aux usages non alimentaires de 1860 à 2000
2. Usages de la SAU au cours des années 1990
2.1. Usages non alimentaires
2.2. Exportations des productions agricoles
3. Choix politique fondamental
Conclusions
Références bibliographiques
Chapitre 2 : Fractionnement de la biomasse lignocellulosique en synthons
Introduction
1. Structure et composition générique des lignocelluloses
1.1. Cellulose
1.2. Hémicelluloses
1.3. Lignine
2. Technologies de l'hydrolyse et du fractionnement
2.1. Hydrolyse acide
2.1.1. Hydrolyse acide dilué
2.1.2. Hydrolyse à l'acide concentré
2.2. Méthodes enzymatiques
2.2.1. Prétraitement
2.2.2. Enzymes hydrolysant les parois végétales : cellulases et hémicellulases
2.3. Nouvelles technologies et perspectives
Références bibliographiques
Chapitre 3 : Manipulation des voies de synthèse des synthons dédiés à la chimie verte
Introduction - La transgenèse
1. Optimisation des plantes oléagineuses : synthèse d'acides gras d'intérêt
1.1. Acides gras
1.2. Voie de synthèse des acides gras
1.3. Plantes transformées pour la synthèse des acides gras
1.4. Plantes transformées pour la synthèse de triglycérides
1.5. Ingénierie de la synthèse des acides gras
1.6. Rôle de l'acétyl-CoA carboxylase cytosolique de plante
1.7. Conséquences de la transgenèse
2. Synthèse de l'amidon
2.1. Structure de l'amidon
2.2. Voie de biosynthèse de l'amidon
2.3. Modification de la voie de biosynthèse de l'amidon par transgenèse
2.3.1. Augmentation de la quantité d'amidon
2.3.2. Modification de la composition et de la structure de l'amidon
2.4. Amyloplaste : une bio-usine pour la synthèse de polymères à façon
2.5. Perspectives
3. Modification des lignines par génie génétique
3.1 Biosynthèse des lignines
3.1.1. Biosynthèse des monolignols précurseurs des lignines
3.1.2. Polymérisation des monolignols en lignines au sein d'une matrice polysaccharidique
3.2. Modification de la voie de biosynthèse des lignines
3.2.1. Mutants
3.2.2. Plantes transgéniques
3.2.3. Pilotage génétique de la lignification : vers des plantes aux lignines sur mesure ?
3.3. Perspectives
4. Modification du métabolisme des acides aminés par transgenèse
4.1. Facteurs limitant la synthèse de lysine chez les plantes
4.2. Facteurs régulant la biosynthèse de méthionine chez les plantes et conséquences sur l'accumulation de S-adénosylméthionine
Conclusion
Références bibliographiques
Chapitre 4 : Valorisations non alimentaires de productions agricoles par voie biologique
Introduction
1. Produits potentiels
2. Environnement nécessaire
2.1. Environnement agro-industriel
2.2. Sous-utilisation des agroressources sous-utilisé
2.3. Perspective de valorisation des agroressources
2.4. Besoins d'une culture « VANA/White biotechnology » en Europe
2.4.1. Retard de l'Europe par rapport aux États-Unis
2.4.2. Retard de la France par rapport à ses voisins européens
2.4.3. Besoin d'une culture scientifique spécifique
2.5. Exigence d'un environnement scientifique et technologique
2.5.1. Système agro-industriel
2.5.2. Couple système microbien/système de productions
3. Quelques exemples concrets
3.1. Biocarburants
3.1.1. Éthanol et ETBE
3.1.2. Esters d'huiles végétales (EMHV)
3.1.3. Vers de nouveaux biodiesels obtenus à partir d'huiles microbiennes (HOU)
3.2. Biomatériaux
3.2.1. Polyhydroxyalkanoates
3.2.2. Polythioesters (PTE)
3.2.3. 1,3-propanediol
3.2.4. Acide lactique et acide polylactique
3.3. Acide succinique Références bibliographiques
Chapitre 5 : Fibres végétales - Retour vers le futur ?
Introduction
1. Fibres dans la plante
1.1. Origine botanique
1.2. Fibres végétales : différents types tissulaires et cellulaires
1.2.1. Principaux tIssus vegetaux
1.2.2. Origine et organisation des tissus végétaux
1.2.3. Principaux types cellulaires des fibres industrielles
1.3. Parois végétales: constituants majeurs des fibres industrielles
1.3.1. Architecture des parois
1.3.2. Constituants pariétaux
1.3.3. Réseau pariétal : dynamique d'assemblage
1.4. Modulation des caractéristiques des fibres : facteurs génétiques et écophysiologiques
1.5. Conclusion
2. Fractionnement
2.1. Objectifs et problématique du fractionnement
2.2. Méthodes de fractionnement et de préparation des fibres
2.2.1. Procédés industriels mécaniques et chimiques
2.2.2. Procédés plus spécifiques aux plantes à fibres
2.2.3. Fibres recyclées - Un aspect particulier du fractionnement
3. Propriétés physicochimiques et mécaniques des fibres
3.1. Morphologie
3.1.1. Fibre isolée et faisceau de fibres
3.1.2. Défauts structuraux des fibres industrielles
3.2. Mécanique et organisation supramoléculaire
3.2.1. Fibres unitaires
3.2.2. Faisceaux de fibres
3.3. Influence de l'eau
3.3.1. Propriétés mécaniques quasi-statiques
3.3.2. Propriétés viscoélastiques
3.4. Propriétés de surface
3.5. Propriétés et biochimie structurale des fibres
4. Applications et spécifications techniques
4.1. Papier
4.2. Panneaux de fibres
4.3. Composites
4.3.1. Mise en oeuvre
4.3.2. Interface fibres/matrice
4.3.3. Avantages/inconvénients
4.3.4. Caractéristiques techniques
4.3.5. Conclusion
Références bibliographiques
Chapitre 6 : Matériaux à base d'amidons et de leurs dérivés
Introduction
1. Amidon
1.1. Niveaux de structures
1.2. États de l'amidon
2. Méthodes d'investigations des propriétés physiques des matériaux
2.1. Propriétés mécaniques
2.2. Calorimétrie
2.3. Analyse thermomécanique dynamique
3. Matériaux à base exclusive d'amidon
3.1. Amidon à l'état amorphe
3.2. Mise en forme du matériau
3.3. Propriétés mécaniques des amidons thermoplastiques
3.4. Modifications chimiques de l'amidon
4. Matériaux associant d'autres polymères
4.1. Amidon en élément de charge
4.1.1. Mélanges polyéthylène/amidon natif
4.1.2. Mélanges polyesters microbiens/amidon natif
4.2. Mélanges de polymères
4.2.1. Principes
4.2.2. Mise en oeuvre en solution
4.2.3. Mise en oeuvre en phases condensées
4.3. Composites amidon/fibres
4.3.1. Principes
4.3.2. Développements
Conclusion
Références bibliographiques
Chapitre 7 : Protéines matériaux
Introduction
1. Structure des protéines
2. Technologies de fabrication et de mise en oeuvre des matériaux à base de protéines
3. Modifications physiques et chimiques
4. Principaux matériaux à base de protéines et leurs applications
5. Propriétés des matériaux à base de protéines
6. Aspects environnementaux : biodégradabilité et analyse du cycle de vie
Conclusion
Références bibliographiques
Chapitre 8 : Polymères du type poly(acide lactique)
Introduction
1. Acides lactiques
2. Poly(acide lactique)s
3. Principales propriétés des poly(acide lactique)s
4. Dégradation et bioassimilation des poly(acide lactique)s
5. Applications
Références bibliographiques
Chapitre 9 : Caoutchouc naturel - Maîtrise de la variabilité
Introduction - Les enjeux de la filière
1. Caoutchouc naturel : un polymère industriel d'origine végétale
1.1.Biosynthèse
1.2. Composition
1.3. Production : saignée et récolte
1.4. Transformation
1.4.1. Première transformation et principaux produits de base
1.4.2. Deuxième transformation et principaux produits finis
1.5. Ses propriétés spécifiques
1.6. Variabilité de la qualité du caoutchouc naturel
1.6.1. La qualité vue par les industriels (consommateurs)
1.6.2. Indicateurs pertinents de la qualité
1.7. Facteurs d'influence
1.7.1. Facteurs édaphoclimatiques
1.7.2. Facteurs agronomiques
1.7.3. Facteurs d'usinage
2. Substitution : une des conséquences de la variabilité
Conclusions et perspectives
Références bibliographiques
Chapitre 10 : Sucrochimie
Introduction - Le saccharose comme matière première
1. Saccharose : réactivité, sélectivité
1.1. Introduction
1.2. Éthérification
1.3. Estérification
1.4. Acétalation
1.5. Oxydation
1.6. Conclusion
2. Milieux réactionnels et méthodes d'activation
2.1. Procédés hétérogènes sans solvant
2.2. Utilisation de ressources brutes, non raffinées
2.3. Solvants et réactifs « atypiques » : CO2sc, liquides ioniques, fluorure d'hydrogène
2.4. Méthodes d'activations physiques : micro-ondes et ultrasons
2.5. Hautes pressions et hautes températures
3. Applications
3.1. Métabolites obtenus par bioconversion
3.2. Oligosaccharides et polysaccharides obtenus par bioconversion
3.3. Isomérisations, réductions et oxydations des sucres
3.4. Tensioactifs
3.5. Additifs alimentaires et pharmaceutiques
3.6. Additifs de matériaux
3.7. Polymères à résidus sucres
3.7.1. Polymères vinyliques à résidus sucres
3.7.2. Autres polymères
3.8. Intermédiaires de synthèse : furfural, hydroxyméthylfurfural et hétérocycles divers
Conclusion
Références bibliographiques
Chapitre 11 : Propriétés tensioactives et détergentes de biopolymères amphiphiles
Introduction
1. Paramètres clés de lala formation et de la stabilisation des mousses et des émulsions et de l'aptitude à la détergence
1.1. Formation et stabilisation des mousses
1.2. Formation et stabilisation des émulsions
1.3. Détergence
2. Différents types de fonctionnalisation applicables aux biopolymères
2.1. Fonctionnalisation des protéines
2.1.1. Modification de la structure tridimensionnelle et démasquage de régions hydrophobes
2.1.2. Augmentation du caractère apolaire par greffage chimique ou enzymatique
2.1.3. Augmentation de la polarité par succinylation, désamidation, glycosylation et phosphorylation
2.2. Fonctionnalisation des polysaccharides
2.2.1. Greffage de chaînes pendantes fortement hydrophobes
2.2.2. Greffage covalent de protéines sur des polysaccharides
3. Propriétés des biopolymères fonctionnalisés
3.1. Propriétés tensioactives des protéines modifiées : formation et caractéristiques du film interfacial
3.2. Protéines modifiées dans les systèmes
3.2.1. Émulsions
3.2.2. Mousses
3.2.3. Détergence
3.3. Propriétés tensioactives des polysaccharides modifiés
4. Assemblages non covalents : une alternative intéressante
Conclusions
Références bibliographiques
Chapitre 12 : Lipochimie
Introduction
1. Bases oléochimiques en détergence
1.1. Introduction
1.2. Contribution de l'élément hydrophobe
1.3. Fonctionnalité des chaînes hydrophobes
1.3.1. Tensio-actifs à bases d'acides gras
1.3.2. Tensio-actifs à base d'esters gras et d'alcools gras
1.4. Tensio-actifs non ioniques à caractère hydrophile
1.4.1. Alcools et esters gras alcoxylés
1.4.2. Tensio-actifs non ioniques totalement naturels
1.5. Conclusions et perspectives
2. Lubrifiants végétaux écocompatibles
2.1. Introduction
2.2. Structures chimiques des huiles minérales et propriétés des fluides fonctionnels
2.3. Structure des huiles végétales et propriétés fonctionnelles des huiles et dérivés
2.4. Performances lubrifiantes des esters oléochimiques
2.5. Étude structures-propriétés - Performance des esters totaux de néopentylpolyols
2.5.1. Indice de non-polarité
2.5.2. Viscosité - Esters totaux
2.5.3. Indice de viscosité
2.5.4. Point d'éclair
2.5.5. Point d'écoulement des esters totaux
2.5.6. Corrélations et exploitation
2.6. Esters lubrifiants encombrés et multipolaires
2.6.1. Propriétés physicochimiques et performances des esters encombrés et multipolaires
2.6.2. Principe de la mesure de la stabilité chimique par ATG/ATD/SM
2.6.3. Comparaison des valeurs de stabilité thermique par les températures de point d'éclair et d'analyse par ATG/ATD/SM
2.6.4. Résistance à l'oxydation de l'octanoate de carbonate de glycérol
2.6.5. Capacité de charge et performances anti-usure des esters de carbonate de glycérol
2.6.6. Propriétés tensio-actives des esters de CG
2.7. Remarques - Perspective
3. Solvants et technologie de remplacement
3.1. Introduction
3.2. Aspects réglementaires en matière de solvants organiques
3.3. Remplacement de solvant à problèmes
3.3.1. Solvants de remplacement dans les procédés d'extraction des huiles alimentaires résiduaires dans les tourteaux
3.3.2. Solvants de remplacement dans les procédés de nettoyage/dégraissage industriels
3.3.3. Alternatives « agrosolvants pour le remplacement de solvants pétrochimiques >>
3.4. Technologies alternatives
3.4.1. Alternatives aux solvants hydrocarbonés dans les peintures alkyles
3.4.2. CO2 supercritique : CO2-SC solvant de remplacement de nombreux solvants organiques
Conclusion
Références bibliographiques
Chapitre 13 : Fonctionnalisation des composés végétaux féruloylés en vanilline par les basidiomycètes
Introduction
1. Champignons filamenteux : un nouvel outil pour la production d'arômes naturels
1.1. Atouts des biotechnologies pour l'obtention d'arômes naturels
1.2. Potentialités des basidiomycètes
1.2.1. Arômes de type benzoate
1.2.2. Arômes de type phénylacétate
1.2.3. Arômes de type cinnamate
1.2.4. Arômes de type butanone
2. Vanilline : arôme du millénaire
2.1. Arôme naturel de vanille
2.1.1. Origine et culture du vanillier
2.1.2. Traitement des gousses vertes
2.1.3. Extrait de vanille
2.2. Vanilline de synthèse : arôme vanille identique au naturel
2.2.1. Synthèse de vanilline à partir de coniférine et d'eugénol
2.2.2. Synthèse de vanilline à partir de liqueurs sulfitiques
2.2.3. Synthèse de vanilline à partir de gaïacol
2.3. Production de vanilline par voie biotechnologique
2.3.1. Cultures végétales
2.3.2. Biotransformations microbiennes
3. L'espèce Pycnoporus comme outil de transformation des coproduits agro-industriels féruloylés en vanilline
3.1. Mise en évidence et contrôle des voies métaboliques impliquées dans la transformation de l'acide férulique par Pycnoporus cinnabarinus
3.1.1. Identification d'un modèle de basidiomycètes d'intérêt technologique et mise en évidence des voies métaboliques de transformation
3.1.2. Construction de lignées performantes par une approche non OGM
3.1.2. Association de champignons filamenteux aux propriétés de transformation complémentaires
3.2. Production de vanilline naturelle à partir de coproduits agro-industriels
3.2.1. Des coproduits agro-industriels européens riches en acide férulique
3.2.2. Fractionnement enzymatique de coproduits agro-industriels européens pour la libération d'acide férulique
3.2.3. Production de vanilline naturelle ex-betterave
3.2.4. Production de vanilline naturelle ex-maïs
4. Réglementation et contrôle
4.1. Spectrométrie de masse isotopique
4.2. Résonance magnétique nucléaire
Conclusion
Références bibliographiques
Chapitre 14 : Bioéthanol : comparaison des sources amidon, saccharose et Iignocellulose
Introduction
1. Caractéristiques communes des procédés de production de bioéthanol
1.1. Préparation du moût
1.2. Fermentation
1.3. Distillation déshydratation
1.4., Traitement des coproduits
2. Production de bioéthanol à partir de ressources saccharifères
3. Production de bioéthanol à partir de ressources amylacées
3.1. Préparation des moûts
3.2. Traitement des coproduits
4. Production de bioéthanol à partir de ressources lignocellulosiques
4.1. Préparation des moûts
4.1.1. Prétraitement
4.1.2. Hydrolyse enzymatique
4.1.3. Cellulases
4.2. Fermentation distillation
4.3. Traitement des coproduits
4.3.1. Traitement des hémicelluloses
4.4. Traitement du coproduit lignine
Conclusion
Références bibliographiques
Chapitre 15 : Biocarburants - Les carburants liquides
Introduction
1. Éthanol et ETBE
1.1. Éthanol
1.1.1. Utilisation de l'éthanol dans le monde
1.1.2. Équilibre entre énergie et gaz à effet de serre
1.1.3. Caractéristiques de l'éthanol
1.1.4. Éthanol et utilisations sur moteur
1.2. ETBE
1.3. Forces et faiblesses environnementales de la filière éthanol
2. Filière Biodiesel
2.1. Biodiesel de première génération : les esters d'huiles végétales
2.1.1. Préambule : huiles végétales pures
2.1.2. Esters méthyliques d'huiles végétales
2.1.3. EMHV : propriétés, performances et impact sur l'environnement
2.1.4. EMHV et spécifications
2.1.5. EMHV et performances sur moteurs
2.1.6. EMHV et impact sur l'environnement
2.2. Biodiesel de seconde génération : les carburants de synthèse de type BtL
Conclusion
Références bibliographiques
Chapitre 16 : Rôle de l'agriculture et des forêts dans l'effet de serre
Introduction : le contexte de l'effet de serre
1. Effet de serre et changement climatique
1.1. Concentration atmosphérique des gaz à effet de serre
1.2. Changement climatique
1.2.1. Détection du changement climatique
1.2.2. Attribution des causes du changement climatique
1.2.3. Prévision de l'augmentation du CO2 atmosphérique et du réchauffement global
1.2.4. Pluviométrie et événements climatiques extrêmes
1.3. La convention cadre des Nations unies sur le changement climatique (CCNUCC) et le protocole de Kyoto
1.4. Bilan des émissions françaises de gaz à effet de serre
2. Cycle du carbone
2.1. Stocks et flux planétaires
2.2. Biotransformation du carbone
2.3. Stockage de carbone dans les sols agricoles
2.4. Stockage de carbone dans la biomasse forestière
3. La biomasse comme source d'énergie
3.1. Gisement de biomasse
3.2. Différentes filières de conversion
3.2.1. Thermochimie
3.2.2. Digestion anaérobie
3.2.3. ConversiQns biologiques et chimiques
3.3. Biomasse et effet de serre
3.4. Perspectives et enjeux futurs
4. Écobilans
4.1. Cycle de vie et bilan environnemental d'une production agricole
4.2. Définition du système, choix des échelles de temps et d'espace
4.3. Calcul des émissions du système
Références bibliographiques
Chapitre 17 : Biodégradabilité : un atout pour la préservation des milieux biotiques
Introduction
1. Biodégradation et produits biodégradables
1.1. Processus de biodégradation
1.2. Polymères et produits biodégradables
2. Enjeux environnementaux et économiques
2.1. Avantages environnementaux des matériaux et produits biodégradables
2.2. Risques environnementaux potentiels des matériaux/produits biodégradables
2.3. Enjeux économiques
3. Méthodes d'évaluation
3.1. Évaluation de la biodégradabilité en milieu liquide
3.2. Évaluation de la biodégradabilité en milieu solide
3.2.1. Évaluation de la biodégradabilité de matériaux sur sol en laboratoire
3.2.2. Évaluation de la dégradation des produits liquides sur sol
3.2.3. Évaluation de la dégradation des produits solides in situ
3.3. Évaluation de l'écotoxicité
3.3.1. Écotoxicité aquatique
3.3.2. Écotoxicité terrestre
4. Législation, normalisation et labellisation, européennes et françaises
4.1. Législation européenne
4.1.1. Déchets
4.1.2. Produits liquides
4.2. Législation et réglementation française
4.2.1. Législation et réglementation applicables aux matériaux biodégradables
4.2.2. Législation et réglementation applicables aux produits liquides
4.3. Normalisation
4.3.1. Normalisation européenne
4.3.2. Normalisation ISO
4.3.3. Normalisation française
4.4. Labellisation
4.4.1. Matériaux biodégradables
4.4.2. Produits liquides biodégradables
Conclusion
Références bibliographiques
Chapitre 18 : Analyse économique des filières biocarburants
Introduction
1. Éléments de méthodologie, des modèles économiques d'exploitations agricoles à un modèle d'équilibre partiel multifilières et multi-agents
1.1. Filières biocarburants, différents niveaux d'analyse
1.1.1. Analyse du coût des matières premières
1.1.2. Approche systémique multifilières
1.1.3. Analyse de l'intérêt public (ou social) des filières
1.2. Approche méthodologique systémique : un assemblage de modèles microéconomiques constituant un modèle d'équilibre partiel
2. Résultats
2.1. Économie des ressources agricoles non alimentaires, coût d'opportunité et offre
2.1.1. Coût et offre de paille de céréales
2.1.2. Coûts et offres de cultures énergétiques
2.2. De l'offre agricole, à l'analyse microéconomique des filières et aux coûts des biocarburants
2.3. Du coût privé des biocarburants au coût social
Conclusions
Références bibliographiques
IndexPermalien de la notice : https://infodoc.agroparistech.fr/index.php?lvl=notice_display&id=49443 La chimie verte [texte imprimé] / Paul Colonna (1953-....), Coordinateur . - Paris (France) : Editions Tec & Doc, 2006 . - 1 vol. (XXV-532 p.) : ill., couv. ill. en coul. ; 24 cm.
ISBN : 978-2-7430-0834-5 : 125.00 EUR
Bibliogr. Index
Professionnels
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Catégories : Liste Plan de classement
17.4 (VALORISATION DES SOUS-PRODUITS-UTILISATION NON ALIMENTAIRE DES PRODUITS AGRICOLES ET ALIMENTAIRES) [Classement Massy] ; 813 (Chimie du bois) [Classement GFDC] ; 160 (Chimie végétale (Subdivisé comme CDU 581.192/.198)) [Classement GFDC]
Thésaurus Agro-alimentaire
BIOMASSE ; SOURCE ENERGETIQUE ; PRODUIT AGRICOLE ; AMIDON ; PROTEINE ; POLYMERE ; CAOUTCHOUC ; SUCRE ; LIPIDE ; BIOENERGIE ; ETHANOL ; CARBURANT ; CLIMAT ; BIODEGRADATION ; TENSION SUPERFICIELLE
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CHIMIE VEGETALE
RAMEAU
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Carbone ; Biocarburant ; Fibre ; BiomasseRésumé : Passe en revue les applications de la chimie verte dans les multiples filières industrielles ayant besoin de réduire ou d'éliminer l'usage et la génération des substances dangereuses pour la santé et l'environnement. Type de document : Livre Table des matières : Introduction
Évolution de la chimie
Demandes sociétales
Place de la biomasse végétale
Quels domaines pour les utilisations non alimentaires des ressources végétales ?
Quelles nouvelles recherches ?
Quelles politiques de recherche ?
Conclusion
Chapitre 1 : La disponibilité des terres agricoles françaises pour des usages énergétique
Introduction
1. Évolution des superficies agricoles affectées aux usages non alimentaires de 1860 à 2000
2. Usages de la SAU au cours des années 1990
2.1. Usages non alimentaires
2.2. Exportations des productions agricoles
3. Choix politique fondamental
Conclusions
Références bibliographiques
Chapitre 2 : Fractionnement de la biomasse lignocellulosique en synthons
Introduction
1. Structure et composition générique des lignocelluloses
1.1. Cellulose
1.2. Hémicelluloses
1.3. Lignine
2. Technologies de l'hydrolyse et du fractionnement
2.1. Hydrolyse acide
2.1.1. Hydrolyse acide dilué
2.1.2. Hydrolyse à l'acide concentré
2.2. Méthodes enzymatiques
2.2.1. Prétraitement
2.2.2. Enzymes hydrolysant les parois végétales : cellulases et hémicellulases
2.3. Nouvelles technologies et perspectives
Références bibliographiques
Chapitre 3 : Manipulation des voies de synthèse des synthons dédiés à la chimie verte
Introduction - La transgenèse
1. Optimisation des plantes oléagineuses : synthèse d'acides gras d'intérêt
1.1. Acides gras
1.2. Voie de synthèse des acides gras
1.3. Plantes transformées pour la synthèse des acides gras
1.4. Plantes transformées pour la synthèse de triglycérides
1.5. Ingénierie de la synthèse des acides gras
1.6. Rôle de l'acétyl-CoA carboxylase cytosolique de plante
1.7. Conséquences de la transgenèse
2. Synthèse de l'amidon
2.1. Structure de l'amidon
2.2. Voie de biosynthèse de l'amidon
2.3. Modification de la voie de biosynthèse de l'amidon par transgenèse
2.3.1. Augmentation de la quantité d'amidon
2.3.2. Modification de la composition et de la structure de l'amidon
2.4. Amyloplaste : une bio-usine pour la synthèse de polymères à façon
2.5. Perspectives
3. Modification des lignines par génie génétique
3.1 Biosynthèse des lignines
3.1.1. Biosynthèse des monolignols précurseurs des lignines
3.1.2. Polymérisation des monolignols en lignines au sein d'une matrice polysaccharidique
3.2. Modification de la voie de biosynthèse des lignines
3.2.1. Mutants
3.2.2. Plantes transgéniques
3.2.3. Pilotage génétique de la lignification : vers des plantes aux lignines sur mesure ?
3.3. Perspectives
4. Modification du métabolisme des acides aminés par transgenèse
4.1. Facteurs limitant la synthèse de lysine chez les plantes
4.2. Facteurs régulant la biosynthèse de méthionine chez les plantes et conséquences sur l'accumulation de S-adénosylméthionine
Conclusion
Références bibliographiques
Chapitre 4 : Valorisations non alimentaires de productions agricoles par voie biologique
Introduction
1. Produits potentiels
2. Environnement nécessaire
2.1. Environnement agro-industriel
2.2. Sous-utilisation des agroressources sous-utilisé
2.3. Perspective de valorisation des agroressources
2.4. Besoins d'une culture « VANA/White biotechnology » en Europe
2.4.1. Retard de l'Europe par rapport aux États-Unis
2.4.2. Retard de la France par rapport à ses voisins européens
2.4.3. Besoin d'une culture scientifique spécifique
2.5. Exigence d'un environnement scientifique et technologique
2.5.1. Système agro-industriel
2.5.2. Couple système microbien/système de productions
3. Quelques exemples concrets
3.1. Biocarburants
3.1.1. Éthanol et ETBE
3.1.2. Esters d'huiles végétales (EMHV)
3.1.3. Vers de nouveaux biodiesels obtenus à partir d'huiles microbiennes (HOU)
3.2. Biomatériaux
3.2.1. Polyhydroxyalkanoates
3.2.2. Polythioesters (PTE)
3.2.3. 1,3-propanediol
3.2.4. Acide lactique et acide polylactique
3.3. Acide succinique Références bibliographiques
Chapitre 5 : Fibres végétales - Retour vers le futur ?
Introduction
1. Fibres dans la plante
1.1. Origine botanique
1.2. Fibres végétales : différents types tissulaires et cellulaires
1.2.1. Principaux tIssus vegetaux
1.2.2. Origine et organisation des tissus végétaux
1.2.3. Principaux types cellulaires des fibres industrielles
1.3. Parois végétales: constituants majeurs des fibres industrielles
1.3.1. Architecture des parois
1.3.2. Constituants pariétaux
1.3.3. Réseau pariétal : dynamique d'assemblage
1.4. Modulation des caractéristiques des fibres : facteurs génétiques et écophysiologiques
1.5. Conclusion
2. Fractionnement
2.1. Objectifs et problématique du fractionnement
2.2. Méthodes de fractionnement et de préparation des fibres
2.2.1. Procédés industriels mécaniques et chimiques
2.2.2. Procédés plus spécifiques aux plantes à fibres
2.2.3. Fibres recyclées - Un aspect particulier du fractionnement
3. Propriétés physicochimiques et mécaniques des fibres
3.1. Morphologie
3.1.1. Fibre isolée et faisceau de fibres
3.1.2. Défauts structuraux des fibres industrielles
3.2. Mécanique et organisation supramoléculaire
3.2.1. Fibres unitaires
3.2.2. Faisceaux de fibres
3.3. Influence de l'eau
3.3.1. Propriétés mécaniques quasi-statiques
3.3.2. Propriétés viscoélastiques
3.4. Propriétés de surface
3.5. Propriétés et biochimie structurale des fibres
4. Applications et spécifications techniques
4.1. Papier
4.2. Panneaux de fibres
4.3. Composites
4.3.1. Mise en oeuvre
4.3.2. Interface fibres/matrice
4.3.3. Avantages/inconvénients
4.3.4. Caractéristiques techniques
4.3.5. Conclusion
Références bibliographiques
Chapitre 6 : Matériaux à base d'amidons et de leurs dérivés
Introduction
1. Amidon
1.1. Niveaux de structures
1.2. États de l'amidon
2. Méthodes d'investigations des propriétés physiques des matériaux
2.1. Propriétés mécaniques
2.2. Calorimétrie
2.3. Analyse thermomécanique dynamique
3. Matériaux à base exclusive d'amidon
3.1. Amidon à l'état amorphe
3.2. Mise en forme du matériau
3.3. Propriétés mécaniques des amidons thermoplastiques
3.4. Modifications chimiques de l'amidon
4. Matériaux associant d'autres polymères
4.1. Amidon en élément de charge
4.1.1. Mélanges polyéthylène/amidon natif
4.1.2. Mélanges polyesters microbiens/amidon natif
4.2. Mélanges de polymères
4.2.1. Principes
4.2.2. Mise en oeuvre en solution
4.2.3. Mise en oeuvre en phases condensées
4.3. Composites amidon/fibres
4.3.1. Principes
4.3.2. Développements
Conclusion
Références bibliographiques
Chapitre 7 : Protéines matériaux
Introduction
1. Structure des protéines
2. Technologies de fabrication et de mise en oeuvre des matériaux à base de protéines
3. Modifications physiques et chimiques
4. Principaux matériaux à base de protéines et leurs applications
5. Propriétés des matériaux à base de protéines
6. Aspects environnementaux : biodégradabilité et analyse du cycle de vie
Conclusion
Références bibliographiques
Chapitre 8 : Polymères du type poly(acide lactique)
Introduction
1. Acides lactiques
2. Poly(acide lactique)s
3. Principales propriétés des poly(acide lactique)s
4. Dégradation et bioassimilation des poly(acide lactique)s
5. Applications
Références bibliographiques
Chapitre 9 : Caoutchouc naturel - Maîtrise de la variabilité
Introduction - Les enjeux de la filière
1. Caoutchouc naturel : un polymère industriel d'origine végétale
1.1.Biosynthèse
1.2. Composition
1.3. Production : saignée et récolte
1.4. Transformation
1.4.1. Première transformation et principaux produits de base
1.4.2. Deuxième transformation et principaux produits finis
1.5. Ses propriétés spécifiques
1.6. Variabilité de la qualité du caoutchouc naturel
1.6.1. La qualité vue par les industriels (consommateurs)
1.6.2. Indicateurs pertinents de la qualité
1.7. Facteurs d'influence
1.7.1. Facteurs édaphoclimatiques
1.7.2. Facteurs agronomiques
1.7.3. Facteurs d'usinage
2. Substitution : une des conséquences de la variabilité
Conclusions et perspectives
Références bibliographiques
Chapitre 10 : Sucrochimie
Introduction - Le saccharose comme matière première
1. Saccharose : réactivité, sélectivité
1.1. Introduction
1.2. Éthérification
1.3. Estérification
1.4. Acétalation
1.5. Oxydation
1.6. Conclusion
2. Milieux réactionnels et méthodes d'activation
2.1. Procédés hétérogènes sans solvant
2.2. Utilisation de ressources brutes, non raffinées
2.3. Solvants et réactifs « atypiques » : CO2sc, liquides ioniques, fluorure d'hydrogène
2.4. Méthodes d'activations physiques : micro-ondes et ultrasons
2.5. Hautes pressions et hautes températures
3. Applications
3.1. Métabolites obtenus par bioconversion
3.2. Oligosaccharides et polysaccharides obtenus par bioconversion
3.3. Isomérisations, réductions et oxydations des sucres
3.4. Tensioactifs
3.5. Additifs alimentaires et pharmaceutiques
3.6. Additifs de matériaux
3.7. Polymères à résidus sucres
3.7.1. Polymères vinyliques à résidus sucres
3.7.2. Autres polymères
3.8. Intermédiaires de synthèse : furfural, hydroxyméthylfurfural et hétérocycles divers
Conclusion
Références bibliographiques
Chapitre 11 : Propriétés tensioactives et détergentes de biopolymères amphiphiles
Introduction
1. Paramètres clés de lala formation et de la stabilisation des mousses et des émulsions et de l'aptitude à la détergence
1.1. Formation et stabilisation des mousses
1.2. Formation et stabilisation des émulsions
1.3. Détergence
2. Différents types de fonctionnalisation applicables aux biopolymères
2.1. Fonctionnalisation des protéines
2.1.1. Modification de la structure tridimensionnelle et démasquage de régions hydrophobes
2.1.2. Augmentation du caractère apolaire par greffage chimique ou enzymatique
2.1.3. Augmentation de la polarité par succinylation, désamidation, glycosylation et phosphorylation
2.2. Fonctionnalisation des polysaccharides
2.2.1. Greffage de chaînes pendantes fortement hydrophobes
2.2.2. Greffage covalent de protéines sur des polysaccharides
3. Propriétés des biopolymères fonctionnalisés
3.1. Propriétés tensioactives des protéines modifiées : formation et caractéristiques du film interfacial
3.2. Protéines modifiées dans les systèmes
3.2.1. Émulsions
3.2.2. Mousses
3.2.3. Détergence
3.3. Propriétés tensioactives des polysaccharides modifiés
4. Assemblages non covalents : une alternative intéressante
Conclusions
Références bibliographiques
Chapitre 12 : Lipochimie
Introduction
1. Bases oléochimiques en détergence
1.1. Introduction
1.2. Contribution de l'élément hydrophobe
1.3. Fonctionnalité des chaînes hydrophobes
1.3.1. Tensio-actifs à bases d'acides gras
1.3.2. Tensio-actifs à base d'esters gras et d'alcools gras
1.4. Tensio-actifs non ioniques à caractère hydrophile
1.4.1. Alcools et esters gras alcoxylés
1.4.2. Tensio-actifs non ioniques totalement naturels
1.5. Conclusions et perspectives
2. Lubrifiants végétaux écocompatibles
2.1. Introduction
2.2. Structures chimiques des huiles minérales et propriétés des fluides fonctionnels
2.3. Structure des huiles végétales et propriétés fonctionnelles des huiles et dérivés
2.4. Performances lubrifiantes des esters oléochimiques
2.5. Étude structures-propriétés - Performance des esters totaux de néopentylpolyols
2.5.1. Indice de non-polarité
2.5.2. Viscosité - Esters totaux
2.5.3. Indice de viscosité
2.5.4. Point d'éclair
2.5.5. Point d'écoulement des esters totaux
2.5.6. Corrélations et exploitation
2.6. Esters lubrifiants encombrés et multipolaires
2.6.1. Propriétés physicochimiques et performances des esters encombrés et multipolaires
2.6.2. Principe de la mesure de la stabilité chimique par ATG/ATD/SM
2.6.3. Comparaison des valeurs de stabilité thermique par les températures de point d'éclair et d'analyse par ATG/ATD/SM
2.6.4. Résistance à l'oxydation de l'octanoate de carbonate de glycérol
2.6.5. Capacité de charge et performances anti-usure des esters de carbonate de glycérol
2.6.6. Propriétés tensio-actives des esters de CG
2.7. Remarques - Perspective
3. Solvants et technologie de remplacement
3.1. Introduction
3.2. Aspects réglementaires en matière de solvants organiques
3.3. Remplacement de solvant à problèmes
3.3.1. Solvants de remplacement dans les procédés d'extraction des huiles alimentaires résiduaires dans les tourteaux
3.3.2. Solvants de remplacement dans les procédés de nettoyage/dégraissage industriels
3.3.3. Alternatives « agrosolvants pour le remplacement de solvants pétrochimiques >>
3.4. Technologies alternatives
3.4.1. Alternatives aux solvants hydrocarbonés dans les peintures alkyles
3.4.2. CO2 supercritique : CO2-SC solvant de remplacement de nombreux solvants organiques
Conclusion
Références bibliographiques
Chapitre 13 : Fonctionnalisation des composés végétaux féruloylés en vanilline par les basidiomycètes
Introduction
1. Champignons filamenteux : un nouvel outil pour la production d'arômes naturels
1.1. Atouts des biotechnologies pour l'obtention d'arômes naturels
1.2. Potentialités des basidiomycètes
1.2.1. Arômes de type benzoate
1.2.2. Arômes de type phénylacétate
1.2.3. Arômes de type cinnamate
1.2.4. Arômes de type butanone
2. Vanilline : arôme du millénaire
2.1. Arôme naturel de vanille
2.1.1. Origine et culture du vanillier
2.1.2. Traitement des gousses vertes
2.1.3. Extrait de vanille
2.2. Vanilline de synthèse : arôme vanille identique au naturel
2.2.1. Synthèse de vanilline à partir de coniférine et d'eugénol
2.2.2. Synthèse de vanilline à partir de liqueurs sulfitiques
2.2.3. Synthèse de vanilline à partir de gaïacol
2.3. Production de vanilline par voie biotechnologique
2.3.1. Cultures végétales
2.3.2. Biotransformations microbiennes
3. L'espèce Pycnoporus comme outil de transformation des coproduits agro-industriels féruloylés en vanilline
3.1. Mise en évidence et contrôle des voies métaboliques impliquées dans la transformation de l'acide férulique par Pycnoporus cinnabarinus
3.1.1. Identification d'un modèle de basidiomycètes d'intérêt technologique et mise en évidence des voies métaboliques de transformation
3.1.2. Construction de lignées performantes par une approche non OGM
3.1.2. Association de champignons filamenteux aux propriétés de transformation complémentaires
3.2. Production de vanilline naturelle à partir de coproduits agro-industriels
3.2.1. Des coproduits agro-industriels européens riches en acide férulique
3.2.2. Fractionnement enzymatique de coproduits agro-industriels européens pour la libération d'acide férulique
3.2.3. Production de vanilline naturelle ex-betterave
3.2.4. Production de vanilline naturelle ex-maïs
4. Réglementation et contrôle
4.1. Spectrométrie de masse isotopique
4.2. Résonance magnétique nucléaire
Conclusion
Références bibliographiques
Chapitre 14 : Bioéthanol : comparaison des sources amidon, saccharose et Iignocellulose
Introduction
1. Caractéristiques communes des procédés de production de bioéthanol
1.1. Préparation du moût
1.2. Fermentation
1.3. Distillation déshydratation
1.4., Traitement des coproduits
2. Production de bioéthanol à partir de ressources saccharifères
3. Production de bioéthanol à partir de ressources amylacées
3.1. Préparation des moûts
3.2. Traitement des coproduits
4. Production de bioéthanol à partir de ressources lignocellulosiques
4.1. Préparation des moûts
4.1.1. Prétraitement
4.1.2. Hydrolyse enzymatique
4.1.3. Cellulases
4.2. Fermentation distillation
4.3. Traitement des coproduits
4.3.1. Traitement des hémicelluloses
4.4. Traitement du coproduit lignine
Conclusion
Références bibliographiques
Chapitre 15 : Biocarburants - Les carburants liquides
Introduction
1. Éthanol et ETBE
1.1. Éthanol
1.1.1. Utilisation de l'éthanol dans le monde
1.1.2. Équilibre entre énergie et gaz à effet de serre
1.1.3. Caractéristiques de l'éthanol
1.1.4. Éthanol et utilisations sur moteur
1.2. ETBE
1.3. Forces et faiblesses environnementales de la filière éthanol
2. Filière Biodiesel
2.1. Biodiesel de première génération : les esters d'huiles végétales
2.1.1. Préambule : huiles végétales pures
2.1.2. Esters méthyliques d'huiles végétales
2.1.3. EMHV : propriétés, performances et impact sur l'environnement
2.1.4. EMHV et spécifications
2.1.5. EMHV et performances sur moteurs
2.1.6. EMHV et impact sur l'environnement
2.2. Biodiesel de seconde génération : les carburants de synthèse de type BtL
Conclusion
Références bibliographiques
Chapitre 16 : Rôle de l'agriculture et des forêts dans l'effet de serre
Introduction : le contexte de l'effet de serre
1. Effet de serre et changement climatique
1.1. Concentration atmosphérique des gaz à effet de serre
1.2. Changement climatique
1.2.1. Détection du changement climatique
1.2.2. Attribution des causes du changement climatique
1.2.3. Prévision de l'augmentation du CO2 atmosphérique et du réchauffement global
1.2.4. Pluviométrie et événements climatiques extrêmes
1.3. La convention cadre des Nations unies sur le changement climatique (CCNUCC) et le protocole de Kyoto
1.4. Bilan des émissions françaises de gaz à effet de serre
2. Cycle du carbone
2.1. Stocks et flux planétaires
2.2. Biotransformation du carbone
2.3. Stockage de carbone dans les sols agricoles
2.4. Stockage de carbone dans la biomasse forestière
3. La biomasse comme source d'énergie
3.1. Gisement de biomasse
3.2. Différentes filières de conversion
3.2.1. Thermochimie
3.2.2. Digestion anaérobie
3.2.3. ConversiQns biologiques et chimiques
3.3. Biomasse et effet de serre
3.4. Perspectives et enjeux futurs
4. Écobilans
4.1. Cycle de vie et bilan environnemental d'une production agricole
4.2. Définition du système, choix des échelles de temps et d'espace
4.3. Calcul des émissions du système
Références bibliographiques
Chapitre 17 : Biodégradabilité : un atout pour la préservation des milieux biotiques
Introduction
1. Biodégradation et produits biodégradables
1.1. Processus de biodégradation
1.2. Polymères et produits biodégradables
2. Enjeux environnementaux et économiques
2.1. Avantages environnementaux des matériaux et produits biodégradables
2.2. Risques environnementaux potentiels des matériaux/produits biodégradables
2.3. Enjeux économiques
3. Méthodes d'évaluation
3.1. Évaluation de la biodégradabilité en milieu liquide
3.2. Évaluation de la biodégradabilité en milieu solide
3.2.1. Évaluation de la biodégradabilité de matériaux sur sol en laboratoire
3.2.2. Évaluation de la dégradation des produits liquides sur sol
3.2.3. Évaluation de la dégradation des produits solides in situ
3.3. Évaluation de l'écotoxicité
3.3.1. Écotoxicité aquatique
3.3.2. Écotoxicité terrestre
4. Législation, normalisation et labellisation, européennes et françaises
4.1. Législation européenne
4.1.1. Déchets
4.1.2. Produits liquides
4.2. Législation et réglementation française
4.2.1. Législation et réglementation applicables aux matériaux biodégradables
4.2.2. Législation et réglementation applicables aux produits liquides
4.3. Normalisation
4.3.1. Normalisation européenne
4.3.2. Normalisation ISO
4.3.3. Normalisation française
4.4. Labellisation
4.4.1. Matériaux biodégradables
4.4.2. Produits liquides biodégradables
Conclusion
Références bibliographiques
Chapitre 18 : Analyse économique des filières biocarburants
Introduction
1. Éléments de méthodologie, des modèles économiques d'exploitations agricoles à un modèle d'équilibre partiel multifilières et multi-agents
1.1. Filières biocarburants, différents niveaux d'analyse
1.1.1. Analyse du coût des matières premières
1.1.2. Approche systémique multifilières
1.1.3. Analyse de l'intérêt public (ou social) des filières
1.2. Approche méthodologique systémique : un assemblage de modèles microéconomiques constituant un modèle d'équilibre partiel
2. Résultats
2.1. Économie des ressources agricoles non alimentaires, coût d'opportunité et offre
2.1.1. Coût et offre de paille de céréales
2.1.2. Coûts et offres de cultures énergétiques
2.2. De l'offre agricole, à l'analyse microéconomique des filières et aux coûts des biocarburants
2.3. Du coût privé des biocarburants au coût social
Conclusions
Références bibliographiques
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Titre : Chimie verte : concepts et applications Type de document : texte imprimé Auteurs : Jacques Augé, Auteur ; Marie-Christine Scherrmann, Auteur Editeur : Les Ulis : EDP Sciences Année de publication : 2016 Autre Editeur : Paris : CNRS éditions Collection : Savoirs actuels. Série Chimie Sous-collection : Série Chimie Importance : 1 vol. (491 p.) Présentation : ill. Format : 23 cm ISBN/ISSN/EAN : 978-2-7598-0976-9 Prix : 69 EUR Note générale : Notes bibliogr. Langues : Français (fre) Catégories : RAMEAU
Biocarburants -- Aspect de l'environnement ; Biogaz ; Biomasse ; Biomatériaux ; Chimie de l'environnement -- Manuels d'enseignement supérieur ; Développement durable ; Écologie chimique ; Écologie chimique -- Manuels d'enseignement supérieurRésumé : Se fondant sur les principes de Chimie Verte, Jacques Augé et Marie-Christine Scherrmann, tous deux de formation Ingénieur, montrent comment les concepts de Chimie Verte peuvent nous conduire à élaborer une chimie innovante avec des objectifs économiques, environnementaux et éthiques, donnant au chimiste une place prépondérante dans la Société. Les réactions décrites dans cet ouvrage mettent en exergue l'économie d'atomes, la prévention des déchets, la recherche de catalyseurs efficaces, l'optimisation du milieu réactionnel, des réactifs et des procédés, l'efficacité du traitement post-réactionnel.
La vision globale qu'il faut avoir, qui se traduit par une analyse de cycle de vie et par des indicateurs de chimie verte, s'étend aussi aux matières premières nécessaires à leur transformation. Dans ce but l'ouvrage décrit une nouvelle chimie issue du végétal, la "végétalochimie", qui pourrait permettre de s'affranchir en partie de la pétrochimie. Les auteurs soulignent les améliorations apportées à la "vertitude" des procédés grâce à de nouveaux catalyseurs, des solvants alternatifs et des procédés non conventionnels, permettant de rendre plus sûres les transformations chimiques et de réduire au maximum le rejet de substances toxiques.
Ils suggèrent même quelques pistes pour le futur en précisant les faiblesses actuelles, mais aussi les avancées majeures vers une chimie pleinement respectueuse de l'environnement. Des progrès restent à accomplir permettant aux jeunes chimistes à qui s'adressent ce livre, étudiants de Grandes Ecoles, de Master, doctorants, chercheurs, enseignants, de déployer leur imagination vers de nouveaux concepts pour de nouvelles applications avec des objectifs ambitieux clairement définis.
Les auteurs, en s'appuyant sur les nombreux travaux récents issus des universités mais aussi des entreprises, montrent comment ces objectifs ont été atteints jusqu'à présent. Ils proposent aussi au lecteur 25 exercices intégrés aux différents chapitres afin que celui-ci puisse vérifier que les concepts sont bien acquis.Type de document : Livre Table des matières : Problématique du développement durable et chimie p. 1-34
Réactions à économie d'atomes optimale p. 35-132
Catalyse p. 133-276
Solvants alternatifs p. 277-338
Méthodes alternatives en synthèse p. 339-406
Biomasse p. 407-450
Corrigé des exercices p. 451-490
Bibliogr. p.491Permalien de la notice : https://infodoc.agroparistech.fr/index.php?lvl=notice_display&id=185976 Chimie verte : concepts et applications [texte imprimé] / Jacques Augé, Auteur ; Marie-Christine Scherrmann, Auteur . - Les Ulis : EDP Sciences : Paris : CNRS éditions, 2016 . - 1 vol. (491 p.) : ill. ; 23 cm. - (Savoirs actuels. Série Chimie. Série Chimie) .
ISBN : 978-2-7598-0976-9 : 69 EUR
Notes bibliogr.
Langues : Français (fre)
Catégories : RAMEAU
Biocarburants -- Aspect de l'environnement ; Biogaz ; Biomasse ; Biomatériaux ; Chimie de l'environnement -- Manuels d'enseignement supérieur ; Développement durable ; Écologie chimique ; Écologie chimique -- Manuels d'enseignement supérieurRésumé : Se fondant sur les principes de Chimie Verte, Jacques Augé et Marie-Christine Scherrmann, tous deux de formation Ingénieur, montrent comment les concepts de Chimie Verte peuvent nous conduire à élaborer une chimie innovante avec des objectifs économiques, environnementaux et éthiques, donnant au chimiste une place prépondérante dans la Société. Les réactions décrites dans cet ouvrage mettent en exergue l'économie d'atomes, la prévention des déchets, la recherche de catalyseurs efficaces, l'optimisation du milieu réactionnel, des réactifs et des procédés, l'efficacité du traitement post-réactionnel.
La vision globale qu'il faut avoir, qui se traduit par une analyse de cycle de vie et par des indicateurs de chimie verte, s'étend aussi aux matières premières nécessaires à leur transformation. Dans ce but l'ouvrage décrit une nouvelle chimie issue du végétal, la "végétalochimie", qui pourrait permettre de s'affranchir en partie de la pétrochimie. Les auteurs soulignent les améliorations apportées à la "vertitude" des procédés grâce à de nouveaux catalyseurs, des solvants alternatifs et des procédés non conventionnels, permettant de rendre plus sûres les transformations chimiques et de réduire au maximum le rejet de substances toxiques.
Ils suggèrent même quelques pistes pour le futur en précisant les faiblesses actuelles, mais aussi les avancées majeures vers une chimie pleinement respectueuse de l'environnement. Des progrès restent à accomplir permettant aux jeunes chimistes à qui s'adressent ce livre, étudiants de Grandes Ecoles, de Master, doctorants, chercheurs, enseignants, de déployer leur imagination vers de nouveaux concepts pour de nouvelles applications avec des objectifs ambitieux clairement définis.
Les auteurs, en s'appuyant sur les nombreux travaux récents issus des universités mais aussi des entreprises, montrent comment ces objectifs ont été atteints jusqu'à présent. Ils proposent aussi au lecteur 25 exercices intégrés aux différents chapitres afin que celui-ci puisse vérifier que les concepts sont bien acquis.Type de document : Livre Table des matières : Problématique du développement durable et chimie p. 1-34
Réactions à économie d'atomes optimale p. 35-132
Catalyse p. 133-276
Solvants alternatifs p. 277-338
Méthodes alternatives en synthèse p. 339-406
Biomasse p. 407-450
Corrigé des exercices p. 451-490
Bibliogr. p.491Permalien de la notice : https://infodoc.agroparistech.fr/index.php?lvl=notice_display&id=185976 Réservation
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Localisation Emplacement Section Cote Support Code-barres Disponibilité Grignon CHIMIE (Bleu) G2016/47 Papier 33004001226391 Empruntable Paris Maine Bibliothèque Sciences de l'ingénieur 129 AUG Papier 33004000698483 Empruntable
Titre : Chimie verte et industries agroalimentaires : vers une bioéconomie durable Type de document : texte imprimé Auteurs : Stéphanie Baumberger, Coordinateur ; Gilles Trystram, Préfacier, etc. Editeur : Paris : Lavoisier-Tec & Doc Année de publication : 2020 Collection : Sciences et techniques agroalimentaires Importance : 1 vol. (XXXVII-515 p.) Présentation : ill. en coul., couv. ill. en coul. Format : 24 cm ISBN/ISSN/EAN : 978-2-7430-2513-7 Prix : 125 EUR Note générale : Bibliogr. Index Langues : Français (fre) Catégories : Liste Plan de classement
17.4 (VALORISATION DES SOUS-PRODUITS-UTILISATION NON ALIMENTAIRE DES PRODUITS AGRICOLES ET ALIMENTAIRES) [Classement Massy]
RAMEAU
Écologie chimique ; Biotechnologie ; Déchets ; Matières premières -- Transformation ; Énergie de la biomasse ; Polymères ; Industrie agro-alimentaire -- Sous-produits ; Corps gras comestibles ; Méthanisation ; Ressources agricoles ; Microalgues ; Aromatisants ; Aliments -- Emballages ; Lignine ; Insectes ; Huiles végétales ; Chimie de l'environnement -- Manuels d'enseignement supérieur ; Lignocellulose ; Biomatériaux ; Bioéthanol ; Biomasse ; Fermentation ; Enzymes -- Applications industrielles ; Biocarburants ; Papier -- Industrie et commerceRésumé : Aujourd’hui, l’un des principaux enjeux de l’industrie et de l’économie consiste à répondre aux besoins d’une population mondiale croissante tout en préservant l’environnement. En effet, l’utilisation depuis plusieurs décennies des ressources énergétiques fossiles a généré, outre la diminution des réserves de ces ressources, un phénomène de réchauffement climatique dû à la libération dans l’atmosphère de gaz à effet de serre. De plus en plus de secteurs industriels, dont la chimie, s’inscrivent dans une substitution du carbone fossile par le carbone renouvelable ; ainsi se développe la bioéconomie, fondée sur la chimie verte et les biotechnologies, comme levier pour réduire l’empreinte écologique des activités humaines.
L’objectif de Chimie verte et industries agroalimentaires est de présenter une utilisation raisonnée des matières premières renouvelables qui exploite la complémentarité entre filières alimentaires et non alimentaires, sans les opposer. Parmi ces matières premières figurent les ressources agricoles et forestières et les déchets issus de leurs transformations et usages.
L’ouvrage comporte un ensemble de 21 chapitres articulés autour de 6 parties, chacune correspondant à un concept identifié comme clé de voûte de l’interface chimie verte-IAA :
• De la chimie verte aux biotechnologies
• Ressources agricoles et coproduits des IAA : sources de polymères, carburants et molécules pour la chimie
• Chimie verte et matériaux polymères : vers de nouveaux emballages alimentaires
• Vers des systèmes intégrés de bioraffinerie : lien avec le territoire et les autres filières de production
• Apport des biotechnologies végétales à l’élaboration de la qualité de la biomasse
• Les scénarios pour 2050 : comment concilier les différentes filièresType de document : Livre Table des matières : Partie 1 De la chimie verte aux biotechnologies
Chapitre 1 Chimie verte, chimie éco-compatible, bioraffinerie (Stéphanie Baumberger, Marie-Christine Scherrmann)
1. La chimie verte : une chimie respectueuse de l’environnement et de la santé de l’homme
1.1. Les douze principes de la chimie verte
1.2. Réglementations en lien avec les principes de la chimie verte
2. La chimie verte, moteur d’innovation
2.1. Voie physique : procédés sans solvants, sans catalyseurs et sans déchets
2.2. Exploitation des structures natives et déconstruction ménagée
2.3. Biomimétisme
3. De la chimie verte à la bioraffinerie
3.1. Les différentes échelles d’application de la chimie verte
3.2. Utilisation de matières premières renouvelables
3.3. Réduction de la production de déchets
3.4. Conception de procédés plus sûrs
4. Conclusion
Chapitre 2 Des bioéconomies entre transformation des procédés industriels et agro-écologie (Martino Nieddu)
1. Non pas une, mais des bioéconomies
2. Une bioéconomie de la biomasse fondée sur la bioraffinerie
3. Deux bioéconomies face aux défis de la durabilité
3.1. Bioéconomie et driver des technologies
3.2. Bioéconomie et driver des marchés
4. Conclusion
Chapitre 3 Biotechnologies industrielles : plaque tournante à la croisée des IAA et de la chimie verte (Cédric Y. Montanier, Michael J. O’Donohue)
1. Introduction
1.1. Définitions et rappels historiques
1.2. Biotechnologie moderne
2. Outils de la biotechnologie industrielle
2.1. Enzymes
2.2. Souches microbiennes
2.3. Fermentation industrielle
3. Perspectives de développement et leviers
3.1. Eau et biocatalyseurs
3.2. Valorisation des déchets
3.3. Biologie de synthèse
3.4. Microalgues
4. Conclusion
Partie 2 Ressources agricoles et coproduits des iaa : sources de polymères, carburants et molécules pour la chimie
Chapitre 4 Huiles alimentaires et lipochimie (Zéphirin Mouloungui, Romain Valentin, Laure Candy, Jean-François Fabre, Éric Lacroux, Othmane Merah, Muriel Cerny, Géraldine Giacinti, Sophie Thiebaud-Roux, Pascale De Caro)
1. Introduction
2. Compétitivité des oléagineux et usages alimentaires versus non alimentaires
3. Plateformes des huiles végétales de spécialité et des huiles de commodité
3.1. Huiles multi-usages
3.2. Huiles à usage non alimentaire
3.3. Micro-organismes
3.4. Plateforme des constituants mineurs des huiles végétales : les bioactifs
5. Technologies de production et transformation des huiles végétales
5.1. Expression de l’huile végétale en extrudeur réacteur bi-vis
5.2. Ultrasons adaptés à la démucilagination et à l’hydrolyse enzymatique
5.3. Induction thermique appliquée aux cas d’études des réactions de rupture et de formation de liaison O-métal
5.4. Réacteur/séparateur à court trajet adapté à la synthèse et à la purification des molécules biosourcées thermosensibles
6. Applications
6.1. Solvants issus de l’oléochimie
6.2. Biotensioactifs totalement biosourcés
6.3. Polyols naturels oléochimiques : polyuréthanes versus polyhydroxy-uréthanes
6.4. Éco-conception
7. Conclusion
Chapitre 5 Méthanisation : application à la valorisation énergétique de coproduits agricoles et déchets des IAA (Nicolas Bernet, Renaud Escudié, Jean-Philippe Steyer)
1. Définition de la méthanisation
1.1. Étapes de la méthanisation
1.2. Micro-organismes de la méthanisation
1.3. Mise en œuvre de la méthanisation
2. Développement de la méthanisation en lien avec le contexte national et international
2.1. Historique de la méthanisation
2.2. Méthanisation en Europe
2.3. Méthanisation en France
3. Technologies de méthanisation
3.1. Traitement des effluents
3.2. Méthanisation de la biomasse
4. Valorisation des produits
4.1. Biogaz
4.2. Digestat
4.3. Vers des produits à plus haute valeur ajoutée
Chapitre 6 Production de biocarburants à partir de ressources agricoles (Nicolas Lopes Ferreira, Damien Hudebine, Fadhel Ben Chaabane)
1. Introduction
2. Contexte
2.1. Énergies fossiles versus énergies renouvelables
2.2. Spécificité liée au transport et importance des énergies alternatives
2.3. Contexte environnemental
2.4. Incitations normatives et fiscales
3. Filières industrielles de biocarburants (biocarburants 1G)
3.1. Ressources mobilisées pour les biocarburants 1G
3.2. Procédé de production de bioéthanol 1G
3.3. Procédés de production de biodiesels 1G
3.4. Conclusions sur les filières industrielles de biocarburants 1G
4. Biocarburants de seconde génération (biocarburants 2G)
4.1. Ressources mobilisées pour les biocarburants 2G
4.2. Procédé biochimique de production de bioéthanol 2G
4.3. Procédés thermochimiques de production de biocarburants 2G
4.4. Conclusions sur les biocarburants de seconde génération
5. Bilan et perspectives pour les filières biocarburants
Chapitre 7 Potentiel des microalgues (Hubert Bonnefond, Charlotte Combe, Jean-Paul Cadoret, Antoine Sciandra, Olivier Bernard)
1. Introduction
2. Microalgues : des micro-organismes à macropotentiel
3. Un réservoir de molécules innovantes pour de nombreuses applications
4. Systèmes de culture de microalgues
4.1. Systèmes ouverts, à grande échelle
4.2. Systèmes fermés
5. Stockage de carbone de réserve : des lipides aux carbohydrates
6. Stockage de carbone et d’énergie
6.1. Stockage de polysaccharides
6.2. Production de polyhydroxyalcanoates (PHA)
7. Lipides : des molécules abondamment produites par certaines espèces
7.1. Lipides : une famille de molécules très hétérogènes
7.2. Métabolisme des lipides chez les microalgues
7.3. Structures de stockage des triglycérides et du β-carotène
7.4. Pigments : des molécules aux multiples propriétés
8. Facteurs stimulant l’accumulation de carbone de réserve
8.1. La lumière comme facteur de modification de la teneur en lipides
8.2. Température
8.3. Dioxyde de carbone
8.4. Carence en azote, déclencheur de la synthèse des lipides
8.5. Autres carences, mêmes résultats
9. Conclusion
Chapitre 8 Coproduits des IAA : un vivier mondial sous-exploité de biomolécules d’intérêt (Diana García-Bernet, Vincenza Ferraro, Roman Moscoviz)
1. Introduction
2. Sous-produits, coproduits et déchets dans l’industrie agroalimentaire
2.1. Définitions
2.2. Données sur la production des déchets, coproduits et sous-produits des IAA en France
3. Valorisation de déchets et coproduits des principales filières des IAA
3.1. Industrie de la viande
3.2. Industrie du poisson et des produits de la mer
3.3. Industrie des fruits et légumes
3.4. Industrie laitière
3.5. Industrie des céréales
3.6. Industries du vin, distillerie et brasserie
3.7. Industrie des corps gras
3.8. Valorisation des effluents par fermentation
4. Synthèse des composés d’intérêt (familles de produits versus sourcings)
Chapitre 9 Production d’arômes à partir de coproduits et effluents des IAA (Violaine Athès, Marwen Moussa, Henry-Éric Spinnler)
1. Introduction
2. Extraction directe à partir de coproduits des IAA
2.1. Extraction de composés d’arôme à partir de coproduits solides
2.2. Extraction de composés d’arôme à partir d’effluents liquides ou gazeux des IAA
3. Transformation des coproduits des IAA pour l’obtention de composés d’arôme
3.1. Transformation par voie chimique ou thermochimique
3.2. Transformation par voie biologique
4. Conclusion
Partie 3 Chimie verte et matériaux polymères : vers de nouveaux emballages alimentaires
Chapitre 10 Innovation pour des polymères de commodité : qu’attendre de la chimie verte ? (Sandra Domenek)
1. Polymères et environnement
2. Principaux représentants des bioplastiques
3. Adjuvants pour la formulation de matériaux polymères
4. Analyse de cycle de vie des polymères biodégradables et/ou biosourcés
5. Conclusion : pistes d’innovation pour des polymères de commodité – Apport de la chimie verte
Chapitre 11 Emballage alimentaire : présentation d’une démarche éco-raisonnée (Hélène Angellier-Coussy, Emmanuelle Gastaldi, Nathalie Gontard, Carole Guillaume, Valérie Guillard, Stéphane Peyron)
1. Introduction
2. Outils d’aide à la décision et définition du cahier des charges
2.1. Un cahier des charges multicritères et multi-acteurs
2.2. Modélisation et identification des perméabilités optimales
2.3. Un outil d’aide à la décision pour le choix et le dimensionnement de l’emballage
3. Mise-en-œuvre de matériaux composites polymères-fibres à partir de sous-produits des industries agroalimentaires
3.1. Préparation de charges de renfort à partir de résidus lignocellulosiques
3.2. Mise en œuvre de matériaux biocomposites
3.3. Propriétés fonctionnelles des biocomposites PHBV/fibres de paille
4. Réglementation et aptitude au contact alimentaire
5. Fin de vie
5.1. Traitement des déchets d’emballages : les différentes options de fin de vie
5.2. Nature du carbone biosourcé ou fossile et caractère biodégradable
5.3. Cas des PHA et des composites à base de PHA
6. Conclusion
Chapitre 12 Potentiel des lignines comme additifs multifonctionnels (Véronique Aguié-Béghin, Nathalia Di Loreto Campos, Sandra Domenek, Marie-Noelle Maillard, Paul-Henri Ducrot, Stéphanie Baumberger)
1. Structure et origine des lignines
1.1. Lignines natives
1.2. Lignines industrielles
2. Propriétés d’intérêt pour l’emballage
2.1. Propriétés antioxydantes des lignines
2.2. Films thermoplastique-lignines : exemple des films PLA-lignines
2.3. Nanocomposites cellulose-lignines
2.4. Lignines et emballages piégeurs d’oxygène
3. Variabilité des lignines : frein ou atout ?
4. Conclusion
Chapitre 13 Dangers du bisphénol A et de ses analogues : vers de nouvelles alternatives plus durables et moins toxiques (Amandine L. Flourat, Florent Allais)
1. Contexte
1.1. Définitions
1.2. Synthèse
1.3. Applications
1.4. Problèmes sanitaires
2. Alternatives
2.1. Nouvelle donne : la durabilité
2.2. Retour sur la définition et périmètre de l’étude bibliographique
2.3. Bisphénols biosourcés : de potentielles alternatives durables au BPA
2.4. Utilisation des bisphénols biosourcés pour des alternatives aux polymères issus du bisphénol A et de ses analogues
3. Conclusion et perspectives
Partie 4 Vers des systèmes intégrés de bioraffinerie : lien avec le territoire et les autres filières de production
Chapitre 14 Des industries agroalimentaires de première transformation aux bioraffineries : exemple de Bazancourt-Pomacle (Jean-Marie Chauvet)
1. Introduction
2. Bioraffinerie : un terme devenu générique en l’espace de quelques années
3. Histoire singulière de la bioraffinerie de Bazancourt-Pomacle
3.1. Des agriculteurs visionnaires avec une forte capacité à se rassembler
3.2. De la période des « excédents agricoles » à celle du « moins de fossile et plus de renouvelable »
3.3. Un schéma d’ensemble qui se dessine dès le début des années 1990 et un fort développement dans la dynamique du pôle de compétitivité
4. La bioraffinerie à l’heure de la bioéconomie
4.1. Stratégie européenne
4.2. Stratégie nationale française
4.3. Bioraffineries : pierre angulaire de la bioéconomie
5. Bioraffineries et écologie industrielle
5.1. Synergies et symbioses
5.2. Intégration et interaction avec le territoire
5.3. Question de la gouvernance d’un site multi-acteurs
5.4. Reproductibilité du modèle
6. Bioraffinerie et biotechnologies industrielles
6.1. Les biotechnologies industrielles au cœur des bioraffineries
7. En amont des bioraffineries, la bioéconomie commence dans les champs
8. En aval et au-delà de la bioraffinerie
9. Conclusion
Chapitre 15 De l’industrie papetière à la bioraffinerie de 2e génération (Christine Chirat)
1. Introduction
2. Composition du bois
3. Les usines de production de pâtes à papier fonctionnent comme des bioraffineries depuis plus de 100 ans
3.1. Procédé au bisulfite acide
3.2. Procédé kraft
4. Évolution du procédé kraft vers des bioraffineries plus complètes
4.1. Extraction et valorisation des hémicelluloses : la plateforme sucres
4.2. Production de lignine sans soufre
4.3. Exemple de valorisation de lignine non soufrée par liquéfaction hydrothermale de la liqueur noire
5. Conclusion
Chapitre 16 Une future bioraffinerie des insectes (Antoine Hubert, Nathalie Berezina)
1. Enjeux de la bioraffinerie des insectes
2. Historique de l’élevage et de l’utilisation des insectes
2.1. Vers à soie
2.2. Abeilles
2.3. Lutte biologique
2.4. Autres usages
3. Quelques rappels sur les insectes
3.1. Cycles de vie
3.2. Sociabilité
3.3. Adaptabilité
4. Différentes espèces
4.1. Coléoptères
4.2. Orthoptères
4.3. Diptères
4.4. Autres
5. Différents produits
5.1. Protéines
5.2. Lipides
5.3. Chitine et chitosan
5.4. Autres
6. Défis et perspectives
Partie 5 Apport des biotechnologies végétales à l’élaboration de la qualité de la biomasse
Chapitre 17 Puissance de l’imagerie dans l’étude des tissus de la biomasse lignocellulosique (Valérie Méchin, Matthieu Reymond, David Legland, Fadi El Hage, Aurélie Baldy, Yves Griveau, Marie-Pierre Jacquemot, Sylvie Coursol, Marie-Françoise Devaux, Hélène Rogniaux, Fabienne Quillon)
1. Introduction
2. Digestibilité du maïs fourrage, une dégradabilité des parois vue du côté de la vache
2.1. Estimation in vivo ou in vitrode la digestibilité
2.2. Critères d’inscription au catalogue officiel français et impact sur la sélection variétale
3. Production de bioéthanol à partir de résidus de culture du maïs, une dégradabilité vue du côté des processus EZ
3.1. Biomasse et bioraffineries de 2e génération
3.2. Prétraitements de la biomasse lignocellulosique en vue de la production de bioéthanol
4. Comment l’amélioration de la répartition des tissus lignifiés peut permettre d’améliorer la dégradabilité de la biomasse
4.1. Techniques d’imagerie
4.2. Extraction des informations morphologiques et de distribution des polymères
4.3. Utilisation des outils d’imagerie et d’analyse d’images pour étudier la répartition des tissus et son impact sur la qualité de la biomasse
5. Conclusion
Chapitre 18 Identification de marqueurs génétiques impliqués dans le rendement et la composition de la biomasse lignocellulosique (Laetitia Virlouvet, Fadi El Hage, Sylvain Legay, Aurélie Baldy, Yves Griveau, Marie-Pierre Jacquemot, Sylvie Coursol, Valérie Méchin, Matthieu Reymond)
1. Introduction
2. Identification des régions génomiques impliquées dans la variation de la composition pariétale et la conversion de la biomasse dans des procédés industriels
2.1. QTL de rendement, de composition pariétale et de potentiel de saccharification chez les salicacées
2.2. QTL de dégradabilité et de composition pariétale chez les graminées
3. Utilisation des marqueurs en sélection
3.1. Identification des polymorphismes causaux sous les QTL identifiés
3.2. Sélectionner des génotypes par sélection génomique
4. Conclusion
Chapitre 19 Amélioration de la biomasse par ingénierie métabolique : cas des huiles végétales (Amélie Ducloy, Marianne Azzopardi, Jean-Luc Cacas)
1. Introduction
2. Principes et finalités de l’ingénierie métabolique
2.1. De la biologie de synthèse à l’ingénierie métabolique
2.2. Cas d’école en ingénierie métabolique
2.3. Quelques exemples marquants d’ingénierie métabolique
3. Stratégies et méthodologies en ingénierie métabolique
3.1. Stratégie générale et démarches expérimentales
3.2. Exploitation de la biodiversité et code génétique
3.3. Assemblage et construction génétiques
3.4. Connaître le métabolisme à modifier pour être efficace
4. Huiles végétales
4.1. Éléments de marché
4.2. Procédés industriels d’extraction des huiles issues de graines protéo-oléagineuses et valorisation des coproduits
4.3. Propriétés et diversité des huiles végétales
5. Amélioration des huiles végétales par ingénierie métabolique
5.1. Voie de biosynthèse des triglycérides constitutifs de l’huile
5.2. Mise en évidence et contournement des contraintes métaboliques
5.3. La cameline, un outil translationnel de choix en ingénierie métabolique des huiles
6. Quel avenir pour l’ingénierie métabolique ?
Partie 6 Les scénarios pour 2050 : comment concilier les différentes filières
Chapitre 20 Comment concilier approvisionnement en biomasse pour la chimie verte et fourniture de ressources alimentaires ? (Benoit Gabrielle, Chantal Loyce)
1. Méthodes d’analyse du développement de la production de biomasse
1.1. Approches locales (bottom-up)
1.2. Approches descendantes (top-down)
1.3. Approche prospective versus rétrospective, et méthodes d’évaluation de la durabilité des scénarios associés
2. Études de cas – Exemples de résultats sur différentes sources de biomasse
2.1. Au niveau des cultures et des systèmes de culture
2.2. Études de cas territoriales
2.3. À grande échelle : les études prospectives
3. Conclusion
Chapitre 21 Analyse critique des exercices de prospectives pour 2050 (Paul Colonna)
1. Contributions actuelles des biomasses à la satisfaction des besoins chimiques et énergétiques
1.1. La chimie dans l’UE27 (UE28 moins la Croatie)
1.2. Énergie
1.3. Mosaïque des biomasses mobilisées par l’agriculture et les forêts
1.4. Biomasses mobilisables
1.5. Durabilité
2. Scénarios pour l’alimentation
2.1. À l’échelle mondiale
2.2. À l’échelle européenne
2.3. À l’échelle française
3. Prospectives chimiques
4. Prospectives énergétiques
4.1. Objectifs européens
4.2. Objectifs de l’aéronautique
4.3. Objectifs français
4.4. Prospectives énergétiques abordant les bioénergies
5. Conclusions
5.1. À l’échelle mondiale
5.2. À l’échelle nationale
5.3. À l’échelle des territoires
IndexPermalien de la notice : https://infodoc.agroparistech.fr/index.php?lvl=notice_display&id=199266 Chimie verte et industries agroalimentaires : vers une bioéconomie durable [texte imprimé] / Stéphanie Baumberger, Coordinateur ; Gilles Trystram, Préfacier, etc. . - Paris : Lavoisier-Tec & Doc, 2020 . - 1 vol. (XXXVII-515 p.) : ill. en coul., couv. ill. en coul. ; 24 cm. - (Sciences et techniques agroalimentaires) .
ISBN : 978-2-7430-2513-7 : 125 EUR
Bibliogr. Index
Langues : Français (fre)
Catégories : Liste Plan de classement
17.4 (VALORISATION DES SOUS-PRODUITS-UTILISATION NON ALIMENTAIRE DES PRODUITS AGRICOLES ET ALIMENTAIRES) [Classement Massy]
RAMEAU
Écologie chimique ; Biotechnologie ; Déchets ; Matières premières -- Transformation ; Énergie de la biomasse ; Polymères ; Industrie agro-alimentaire -- Sous-produits ; Corps gras comestibles ; Méthanisation ; Ressources agricoles ; Microalgues ; Aromatisants ; Aliments -- Emballages ; Lignine ; Insectes ; Huiles végétales ; Chimie de l'environnement -- Manuels d'enseignement supérieur ; Lignocellulose ; Biomatériaux ; Bioéthanol ; Biomasse ; Fermentation ; Enzymes -- Applications industrielles ; Biocarburants ; Papier -- Industrie et commerceRésumé : Aujourd’hui, l’un des principaux enjeux de l’industrie et de l’économie consiste à répondre aux besoins d’une population mondiale croissante tout en préservant l’environnement. En effet, l’utilisation depuis plusieurs décennies des ressources énergétiques fossiles a généré, outre la diminution des réserves de ces ressources, un phénomène de réchauffement climatique dû à la libération dans l’atmosphère de gaz à effet de serre. De plus en plus de secteurs industriels, dont la chimie, s’inscrivent dans une substitution du carbone fossile par le carbone renouvelable ; ainsi se développe la bioéconomie, fondée sur la chimie verte et les biotechnologies, comme levier pour réduire l’empreinte écologique des activités humaines.
L’objectif de Chimie verte et industries agroalimentaires est de présenter une utilisation raisonnée des matières premières renouvelables qui exploite la complémentarité entre filières alimentaires et non alimentaires, sans les opposer. Parmi ces matières premières figurent les ressources agricoles et forestières et les déchets issus de leurs transformations et usages.
L’ouvrage comporte un ensemble de 21 chapitres articulés autour de 6 parties, chacune correspondant à un concept identifié comme clé de voûte de l’interface chimie verte-IAA :
• De la chimie verte aux biotechnologies
• Ressources agricoles et coproduits des IAA : sources de polymères, carburants et molécules pour la chimie
• Chimie verte et matériaux polymères : vers de nouveaux emballages alimentaires
• Vers des systèmes intégrés de bioraffinerie : lien avec le territoire et les autres filières de production
• Apport des biotechnologies végétales à l’élaboration de la qualité de la biomasse
• Les scénarios pour 2050 : comment concilier les différentes filièresType de document : Livre Table des matières : Partie 1 De la chimie verte aux biotechnologies
Chapitre 1 Chimie verte, chimie éco-compatible, bioraffinerie (Stéphanie Baumberger, Marie-Christine Scherrmann)
1. La chimie verte : une chimie respectueuse de l’environnement et de la santé de l’homme
1.1. Les douze principes de la chimie verte
1.2. Réglementations en lien avec les principes de la chimie verte
2. La chimie verte, moteur d’innovation
2.1. Voie physique : procédés sans solvants, sans catalyseurs et sans déchets
2.2. Exploitation des structures natives et déconstruction ménagée
2.3. Biomimétisme
3. De la chimie verte à la bioraffinerie
3.1. Les différentes échelles d’application de la chimie verte
3.2. Utilisation de matières premières renouvelables
3.3. Réduction de la production de déchets
3.4. Conception de procédés plus sûrs
4. Conclusion
Chapitre 2 Des bioéconomies entre transformation des procédés industriels et agro-écologie (Martino Nieddu)
1. Non pas une, mais des bioéconomies
2. Une bioéconomie de la biomasse fondée sur la bioraffinerie
3. Deux bioéconomies face aux défis de la durabilité
3.1. Bioéconomie et driver des technologies
3.2. Bioéconomie et driver des marchés
4. Conclusion
Chapitre 3 Biotechnologies industrielles : plaque tournante à la croisée des IAA et de la chimie verte (Cédric Y. Montanier, Michael J. O’Donohue)
1. Introduction
1.1. Définitions et rappels historiques
1.2. Biotechnologie moderne
2. Outils de la biotechnologie industrielle
2.1. Enzymes
2.2. Souches microbiennes
2.3. Fermentation industrielle
3. Perspectives de développement et leviers
3.1. Eau et biocatalyseurs
3.2. Valorisation des déchets
3.3. Biologie de synthèse
3.4. Microalgues
4. Conclusion
Partie 2 Ressources agricoles et coproduits des iaa : sources de polymères, carburants et molécules pour la chimie
Chapitre 4 Huiles alimentaires et lipochimie (Zéphirin Mouloungui, Romain Valentin, Laure Candy, Jean-François Fabre, Éric Lacroux, Othmane Merah, Muriel Cerny, Géraldine Giacinti, Sophie Thiebaud-Roux, Pascale De Caro)
1. Introduction
2. Compétitivité des oléagineux et usages alimentaires versus non alimentaires
3. Plateformes des huiles végétales de spécialité et des huiles de commodité
3.1. Huiles multi-usages
3.2. Huiles à usage non alimentaire
3.3. Micro-organismes
3.4. Plateforme des constituants mineurs des huiles végétales : les bioactifs
5. Technologies de production et transformation des huiles végétales
5.1. Expression de l’huile végétale en extrudeur réacteur bi-vis
5.2. Ultrasons adaptés à la démucilagination et à l’hydrolyse enzymatique
5.3. Induction thermique appliquée aux cas d’études des réactions de rupture et de formation de liaison O-métal
5.4. Réacteur/séparateur à court trajet adapté à la synthèse et à la purification des molécules biosourcées thermosensibles
6. Applications
6.1. Solvants issus de l’oléochimie
6.2. Biotensioactifs totalement biosourcés
6.3. Polyols naturels oléochimiques : polyuréthanes versus polyhydroxy-uréthanes
6.4. Éco-conception
7. Conclusion
Chapitre 5 Méthanisation : application à la valorisation énergétique de coproduits agricoles et déchets des IAA (Nicolas Bernet, Renaud Escudié, Jean-Philippe Steyer)
1. Définition de la méthanisation
1.1. Étapes de la méthanisation
1.2. Micro-organismes de la méthanisation
1.3. Mise en œuvre de la méthanisation
2. Développement de la méthanisation en lien avec le contexte national et international
2.1. Historique de la méthanisation
2.2. Méthanisation en Europe
2.3. Méthanisation en France
3. Technologies de méthanisation
3.1. Traitement des effluents
3.2. Méthanisation de la biomasse
4. Valorisation des produits
4.1. Biogaz
4.2. Digestat
4.3. Vers des produits à plus haute valeur ajoutée
Chapitre 6 Production de biocarburants à partir de ressources agricoles (Nicolas Lopes Ferreira, Damien Hudebine, Fadhel Ben Chaabane)
1. Introduction
2. Contexte
2.1. Énergies fossiles versus énergies renouvelables
2.2. Spécificité liée au transport et importance des énergies alternatives
2.3. Contexte environnemental
2.4. Incitations normatives et fiscales
3. Filières industrielles de biocarburants (biocarburants 1G)
3.1. Ressources mobilisées pour les biocarburants 1G
3.2. Procédé de production de bioéthanol 1G
3.3. Procédés de production de biodiesels 1G
3.4. Conclusions sur les filières industrielles de biocarburants 1G
4. Biocarburants de seconde génération (biocarburants 2G)
4.1. Ressources mobilisées pour les biocarburants 2G
4.2. Procédé biochimique de production de bioéthanol 2G
4.3. Procédés thermochimiques de production de biocarburants 2G
4.4. Conclusions sur les biocarburants de seconde génération
5. Bilan et perspectives pour les filières biocarburants
Chapitre 7 Potentiel des microalgues (Hubert Bonnefond, Charlotte Combe, Jean-Paul Cadoret, Antoine Sciandra, Olivier Bernard)
1. Introduction
2. Microalgues : des micro-organismes à macropotentiel
3. Un réservoir de molécules innovantes pour de nombreuses applications
4. Systèmes de culture de microalgues
4.1. Systèmes ouverts, à grande échelle
4.2. Systèmes fermés
5. Stockage de carbone de réserve : des lipides aux carbohydrates
6. Stockage de carbone et d’énergie
6.1. Stockage de polysaccharides
6.2. Production de polyhydroxyalcanoates (PHA)
7. Lipides : des molécules abondamment produites par certaines espèces
7.1. Lipides : une famille de molécules très hétérogènes
7.2. Métabolisme des lipides chez les microalgues
7.3. Structures de stockage des triglycérides et du β-carotène
7.4. Pigments : des molécules aux multiples propriétés
8. Facteurs stimulant l’accumulation de carbone de réserve
8.1. La lumière comme facteur de modification de la teneur en lipides
8.2. Température
8.3. Dioxyde de carbone
8.4. Carence en azote, déclencheur de la synthèse des lipides
8.5. Autres carences, mêmes résultats
9. Conclusion
Chapitre 8 Coproduits des IAA : un vivier mondial sous-exploité de biomolécules d’intérêt (Diana García-Bernet, Vincenza Ferraro, Roman Moscoviz)
1. Introduction
2. Sous-produits, coproduits et déchets dans l’industrie agroalimentaire
2.1. Définitions
2.2. Données sur la production des déchets, coproduits et sous-produits des IAA en France
3. Valorisation de déchets et coproduits des principales filières des IAA
3.1. Industrie de la viande
3.2. Industrie du poisson et des produits de la mer
3.3. Industrie des fruits et légumes
3.4. Industrie laitière
3.5. Industrie des céréales
3.6. Industries du vin, distillerie et brasserie
3.7. Industrie des corps gras
3.8. Valorisation des effluents par fermentation
4. Synthèse des composés d’intérêt (familles de produits versus sourcings)
Chapitre 9 Production d’arômes à partir de coproduits et effluents des IAA (Violaine Athès, Marwen Moussa, Henry-Éric Spinnler)
1. Introduction
2. Extraction directe à partir de coproduits des IAA
2.1. Extraction de composés d’arôme à partir de coproduits solides
2.2. Extraction de composés d’arôme à partir d’effluents liquides ou gazeux des IAA
3. Transformation des coproduits des IAA pour l’obtention de composés d’arôme
3.1. Transformation par voie chimique ou thermochimique
3.2. Transformation par voie biologique
4. Conclusion
Partie 3 Chimie verte et matériaux polymères : vers de nouveaux emballages alimentaires
Chapitre 10 Innovation pour des polymères de commodité : qu’attendre de la chimie verte ? (Sandra Domenek)
1. Polymères et environnement
2. Principaux représentants des bioplastiques
3. Adjuvants pour la formulation de matériaux polymères
4. Analyse de cycle de vie des polymères biodégradables et/ou biosourcés
5. Conclusion : pistes d’innovation pour des polymères de commodité – Apport de la chimie verte
Chapitre 11 Emballage alimentaire : présentation d’une démarche éco-raisonnée (Hélène Angellier-Coussy, Emmanuelle Gastaldi, Nathalie Gontard, Carole Guillaume, Valérie Guillard, Stéphane Peyron)
1. Introduction
2. Outils d’aide à la décision et définition du cahier des charges
2.1. Un cahier des charges multicritères et multi-acteurs
2.2. Modélisation et identification des perméabilités optimales
2.3. Un outil d’aide à la décision pour le choix et le dimensionnement de l’emballage
3. Mise-en-œuvre de matériaux composites polymères-fibres à partir de sous-produits des industries agroalimentaires
3.1. Préparation de charges de renfort à partir de résidus lignocellulosiques
3.2. Mise en œuvre de matériaux biocomposites
3.3. Propriétés fonctionnelles des biocomposites PHBV/fibres de paille
4. Réglementation et aptitude au contact alimentaire
5. Fin de vie
5.1. Traitement des déchets d’emballages : les différentes options de fin de vie
5.2. Nature du carbone biosourcé ou fossile et caractère biodégradable
5.3. Cas des PHA et des composites à base de PHA
6. Conclusion
Chapitre 12 Potentiel des lignines comme additifs multifonctionnels (Véronique Aguié-Béghin, Nathalia Di Loreto Campos, Sandra Domenek, Marie-Noelle Maillard, Paul-Henri Ducrot, Stéphanie Baumberger)
1. Structure et origine des lignines
1.1. Lignines natives
1.2. Lignines industrielles
2. Propriétés d’intérêt pour l’emballage
2.1. Propriétés antioxydantes des lignines
2.2. Films thermoplastique-lignines : exemple des films PLA-lignines
2.3. Nanocomposites cellulose-lignines
2.4. Lignines et emballages piégeurs d’oxygène
3. Variabilité des lignines : frein ou atout ?
4. Conclusion
Chapitre 13 Dangers du bisphénol A et de ses analogues : vers de nouvelles alternatives plus durables et moins toxiques (Amandine L. Flourat, Florent Allais)
1. Contexte
1.1. Définitions
1.2. Synthèse
1.3. Applications
1.4. Problèmes sanitaires
2. Alternatives
2.1. Nouvelle donne : la durabilité
2.2. Retour sur la définition et périmètre de l’étude bibliographique
2.3. Bisphénols biosourcés : de potentielles alternatives durables au BPA
2.4. Utilisation des bisphénols biosourcés pour des alternatives aux polymères issus du bisphénol A et de ses analogues
3. Conclusion et perspectives
Partie 4 Vers des systèmes intégrés de bioraffinerie : lien avec le territoire et les autres filières de production
Chapitre 14 Des industries agroalimentaires de première transformation aux bioraffineries : exemple de Bazancourt-Pomacle (Jean-Marie Chauvet)
1. Introduction
2. Bioraffinerie : un terme devenu générique en l’espace de quelques années
3. Histoire singulière de la bioraffinerie de Bazancourt-Pomacle
3.1. Des agriculteurs visionnaires avec une forte capacité à se rassembler
3.2. De la période des « excédents agricoles » à celle du « moins de fossile et plus de renouvelable »
3.3. Un schéma d’ensemble qui se dessine dès le début des années 1990 et un fort développement dans la dynamique du pôle de compétitivité
4. La bioraffinerie à l’heure de la bioéconomie
4.1. Stratégie européenne
4.2. Stratégie nationale française
4.3. Bioraffineries : pierre angulaire de la bioéconomie
5. Bioraffineries et écologie industrielle
5.1. Synergies et symbioses
5.2. Intégration et interaction avec le territoire
5.3. Question de la gouvernance d’un site multi-acteurs
5.4. Reproductibilité du modèle
6. Bioraffinerie et biotechnologies industrielles
6.1. Les biotechnologies industrielles au cœur des bioraffineries
7. En amont des bioraffineries, la bioéconomie commence dans les champs
8. En aval et au-delà de la bioraffinerie
9. Conclusion
Chapitre 15 De l’industrie papetière à la bioraffinerie de 2e génération (Christine Chirat)
1. Introduction
2. Composition du bois
3. Les usines de production de pâtes à papier fonctionnent comme des bioraffineries depuis plus de 100 ans
3.1. Procédé au bisulfite acide
3.2. Procédé kraft
4. Évolution du procédé kraft vers des bioraffineries plus complètes
4.1. Extraction et valorisation des hémicelluloses : la plateforme sucres
4.2. Production de lignine sans soufre
4.3. Exemple de valorisation de lignine non soufrée par liquéfaction hydrothermale de la liqueur noire
5. Conclusion
Chapitre 16 Une future bioraffinerie des insectes (Antoine Hubert, Nathalie Berezina)
1. Enjeux de la bioraffinerie des insectes
2. Historique de l’élevage et de l’utilisation des insectes
2.1. Vers à soie
2.2. Abeilles
2.3. Lutte biologique
2.4. Autres usages
3. Quelques rappels sur les insectes
3.1. Cycles de vie
3.2. Sociabilité
3.3. Adaptabilité
4. Différentes espèces
4.1. Coléoptères
4.2. Orthoptères
4.3. Diptères
4.4. Autres
5. Différents produits
5.1. Protéines
5.2. Lipides
5.3. Chitine et chitosan
5.4. Autres
6. Défis et perspectives
Partie 5 Apport des biotechnologies végétales à l’élaboration de la qualité de la biomasse
Chapitre 17 Puissance de l’imagerie dans l’étude des tissus de la biomasse lignocellulosique (Valérie Méchin, Matthieu Reymond, David Legland, Fadi El Hage, Aurélie Baldy, Yves Griveau, Marie-Pierre Jacquemot, Sylvie Coursol, Marie-Françoise Devaux, Hélène Rogniaux, Fabienne Quillon)
1. Introduction
2. Digestibilité du maïs fourrage, une dégradabilité des parois vue du côté de la vache
2.1. Estimation in vivo ou in vitrode la digestibilité
2.2. Critères d’inscription au catalogue officiel français et impact sur la sélection variétale
3. Production de bioéthanol à partir de résidus de culture du maïs, une dégradabilité vue du côté des processus EZ
3.1. Biomasse et bioraffineries de 2e génération
3.2. Prétraitements de la biomasse lignocellulosique en vue de la production de bioéthanol
4. Comment l’amélioration de la répartition des tissus lignifiés peut permettre d’améliorer la dégradabilité de la biomasse
4.1. Techniques d’imagerie
4.2. Extraction des informations morphologiques et de distribution des polymères
4.3. Utilisation des outils d’imagerie et d’analyse d’images pour étudier la répartition des tissus et son impact sur la qualité de la biomasse
5. Conclusion
Chapitre 18 Identification de marqueurs génétiques impliqués dans le rendement et la composition de la biomasse lignocellulosique (Laetitia Virlouvet, Fadi El Hage, Sylvain Legay, Aurélie Baldy, Yves Griveau, Marie-Pierre Jacquemot, Sylvie Coursol, Valérie Méchin, Matthieu Reymond)
1. Introduction
2. Identification des régions génomiques impliquées dans la variation de la composition pariétale et la conversion de la biomasse dans des procédés industriels
2.1. QTL de rendement, de composition pariétale et de potentiel de saccharification chez les salicacées
2.2. QTL de dégradabilité et de composition pariétale chez les graminées
3. Utilisation des marqueurs en sélection
3.1. Identification des polymorphismes causaux sous les QTL identifiés
3.2. Sélectionner des génotypes par sélection génomique
4. Conclusion
Chapitre 19 Amélioration de la biomasse par ingénierie métabolique : cas des huiles végétales (Amélie Ducloy, Marianne Azzopardi, Jean-Luc Cacas)
1. Introduction
2. Principes et finalités de l’ingénierie métabolique
2.1. De la biologie de synthèse à l’ingénierie métabolique
2.2. Cas d’école en ingénierie métabolique
2.3. Quelques exemples marquants d’ingénierie métabolique
3. Stratégies et méthodologies en ingénierie métabolique
3.1. Stratégie générale et démarches expérimentales
3.2. Exploitation de la biodiversité et code génétique
3.3. Assemblage et construction génétiques
3.4. Connaître le métabolisme à modifier pour être efficace
4. Huiles végétales
4.1. Éléments de marché
4.2. Procédés industriels d’extraction des huiles issues de graines protéo-oléagineuses et valorisation des coproduits
4.3. Propriétés et diversité des huiles végétales
5. Amélioration des huiles végétales par ingénierie métabolique
5.1. Voie de biosynthèse des triglycérides constitutifs de l’huile
5.2. Mise en évidence et contournement des contraintes métaboliques
5.3. La cameline, un outil translationnel de choix en ingénierie métabolique des huiles
6. Quel avenir pour l’ingénierie métabolique ?
Partie 6 Les scénarios pour 2050 : comment concilier les différentes filières
Chapitre 20 Comment concilier approvisionnement en biomasse pour la chimie verte et fourniture de ressources alimentaires ? (Benoit Gabrielle, Chantal Loyce)
1. Méthodes d’analyse du développement de la production de biomasse
1.1. Approches locales (bottom-up)
1.2. Approches descendantes (top-down)
1.3. Approche prospective versus rétrospective, et méthodes d’évaluation de la durabilité des scénarios associés
2. Études de cas – Exemples de résultats sur différentes sources de biomasse
2.1. Au niveau des cultures et des systèmes de culture
2.2. Études de cas territoriales
2.3. À grande échelle : les études prospectives
3. Conclusion
Chapitre 21 Analyse critique des exercices de prospectives pour 2050 (Paul Colonna)
1. Contributions actuelles des biomasses à la satisfaction des besoins chimiques et énergétiques
1.1. La chimie dans l’UE27 (UE28 moins la Croatie)
1.2. Énergie
1.3. Mosaïque des biomasses mobilisées par l’agriculture et les forêts
1.4. Biomasses mobilisables
1.5. Durabilité
2. Scénarios pour l’alimentation
2.1. À l’échelle mondiale
2.2. À l’échelle européenne
2.3. À l’échelle française
3. Prospectives chimiques
4. Prospectives énergétiques
4.1. Objectifs européens
4.2. Objectifs de l’aéronautique
4.3. Objectifs français
4.4. Prospectives énergétiques abordant les bioénergies
5. Conclusions
5.1. À l’échelle mondiale
5.2. À l’échelle nationale
5.3. À l’échelle des territoires
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