Toxicity of lignin, cellulose and hemicellulose-pyrolyzed bio-oil combinations: Estimating pesticide resources.

Hossain, M.M., Scott, I.M., McGarvey, B.D., Conn, K.L., Ferrante, L., Berruti, F., et Briens, C. (2012). « Toxicity of lignin, cellulose and hemicellulose-pyrolyzed bio-oil combinations: Estimating pesticide resources. », Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 99(January 2013), p. 211-216. doi : 10.1016/j.jaap.2012.07.008  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

La biomasse contient des proportions variables de lignine, de cellulose et d’hémicellulose et, lorsqu’elle est soumise à la pyrolyse, il y a production d’une biohuile liquide qui peut être transformée en combustibles et en produits à valeur ajoutée comme les biopesticides utilisés dans la lutte contre les insectes ravageurs. Notre étude visait à déterminer quelles composantes de la biomasse étaient responsables des propriétés insecticides de la biohuile issue de la biomasse en comparant la toxicité (CL50) des biohuiles de lignine, de cellulose et d’hémicellulose et la toxicité de mélanges de biohuiles de lignine, de cellulose et d’hémicellulose pour le doryphore de la pomme de terre (Leptinotarsa decemlineata Say). Nous avons effectué la pyrolyse de la lignine, de la cellulose et de l’hémicellulose, seules ou en mélanges, à une température de 550 °C dans un réacteur à lit fluidisé avec de l’azote comme gaz de fluidisation et du sable de silice comme remplissage. Les biohuiles recueillies dans le condensateur du réacteur (phases aqueuse et organique) et le précipitateur électrostatique ou dévésiculeur et issues de la même biomasse soumise à la pyrolyse ont été combinées proportionnellement à leurs rendements respectifs. Les différentes composantes de la biomasse ont été mélangées en proportions égales, puis soumises à la pyrolyse afin d’obtenir une biohuile artificielle de biomasse. Des trois composantes des biohuiles, c’est la lignine qui avait les propriétés insecticides les plus importantes, et la portion obtenue dans le précipitateur électrostatique était plus toxique que les autres composantes et échantillons recueillis. À elle seule, la ligne représentait la majeure partie des propriétés insecticides des mélanges, mais seule la biohuile issue du mélange cellulose‑hémicellulose a affiché un effet synergique. Par contre, la biohuile issue du mélange lignine‑cellulose‑hémicellulose a affiché un effet antagoniste. Il est donc important de considérer le type de composante de la biomasse ou la proportion de lignine qui compose une biomasse en particulier lorsqu’on veut produire une biohuile en vue de la mise au point possible d’un pesticide.

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