Biomasse et Chimie Verte

À propos du cours

Ce MOOC s’adresse tant aux étudiants (niveau bachelier, master ou doctorat) qu’aux professionnels. Ce cours permet d’aborder de manière progressive la chimie verte et la conversion de la biomasse, avec un contenu vulgarisé et illustré. Il permet aussi à toute personne curieuse de découvrir certaines facettes de la chimie, en lien avec le développement durable, les technologies de pointe et notre vie de tous les jours. Arrivés au terme de ce MOOC, les participants seront capables de décrire les principales molécules contenues dans la biomasse et de relier certaines caractéristiques moléculaires à des perspectives de réactivité et de valorisation économique. Ils pourront également se familiariser avec des techniques spécifiques propres à cette chimie de la biomasse, applicables au stade laboratoire et/ou industriel.

Plan du cours

Module 1: La chimie verte, une voie d’évolution pour la chimie ?

• La chimie au quotidien
• La chimie verte: une révolution pour la chimie ?
• La biomasse: une ressource renouvelable
• Les déchets, une biomasse prometteuse ?
• Les biomasses résiduelles dans les pays méditerranéens
• Les micro-algues
• Biomasse et chimie verte: des applications de notre quotidien

Module 2 : Les principaux composants de la biomasse

• Comment peut-on décrire chimiquement la biomasse ?
• Qu'est-ce que l'amidon ?
• Que sont les lipides ?
• Que sont les composés lignocellulosiques ?
• La cellulose et les hémicelluloses : des molécules au mille facettes ?
• La lignine, une molécule complexe ?
• Que sont les métabolites secondaires ?

Module 3 : Comment transformer la biomasse en molécules d’intérêt? Les étapes préliminaires

• Comment caractériser la biomasse ?
• Comment analyser chimiquement une biomasse lignocellulosique ?
• Qu'est-ce qu'un prétraitement ?
• Les prétraitements chimiques de la biomasse lignocellulosique
• Les prétraitements de la lignocellulose par solvants organiques
• Le vapocraquage
• L'extraction sélective de métabolites secondaires de la biomasse

Module 4: Les approches technologiques de la conversion de la biomasse

• Quelles molécules et quelles techniques au départ de la biomasse ?
• La conversion chimique de la biomasse
• La catalyse chimique
• La conversion enzymatique de la biomasse
• La fermentation: quand les micro-organismes s'en mêlent
• Les voies thermochimiques

Module 5 : Les approches économiques de la conversion de la biomasse

• La biomasse pour l'énergie
• Comment faire un bilan des masses et quel est l'intérêt ?
• Les indicateurs de chimie verte et leur rôle
• La production de bioéthanol
• Les bioplastiques et les tendances de la plasturgie

Module 6 : Innovation et recherche de pointe

• Les molécules plateformes
• Les nouvelles performances de la lignine
• Le design de nouveaux solvants "verts"
• La production d'hydrogène
• Les techniques d'analyse au service de la biomasse
• La valorisation du dioxyde de carbone

Module 7 : Quel avenir pour la chimie verte et la biomasse ?

• Les forêts de région tropicale: une source de biomasse?
• Production en circuit court et sur sites marginaux
• La biométhanisation : une voie de traitement de la biomasse
• Les insectes: une biomasse aux multiples opportunités ?
• Conclusions: la biomasse a-t-elle un avenir ?