Jus pyroligneux

La carbochimie, ou chimie du bois

Quand la chimie se faisait à partir du bois
Dossier

Ci-contre vidéo cultureGnum 'La chimie à Clamecy, une épopée industrielle' (31 mn), par Bernard Cougnot, projetée au colloque sur la chimie du bois, octobre 2022, à la Forge royale de Guérigny, Nièvre.

(vignette du dossier : bûches de chêne, WikiCommons auteur Jos)

Quand on fabriquait les produits chimiques à partir du bois

La carbochimie (obtention des produits chimiques actuels à partir du bois) est à présent caduque depuis l’arrivée de la pétrochimie (obtention de ces produits comme sous-produits du raffinage du pétrole ou, dans ce cas, du gaz naturel).

Cependant « la pyrolyse du bois [carbochimie] était une industrie importante avant l'avènement des combustibles fossiles à bon marché tels que la houille, le pétrole et le gaz naturel, elle constitue la phase initiale de la chimie du bois. » (Wikipédia)

Qu’est donc ce processus industriel ? Plusieurs entreprises du Morvan (SPCC à Clamecy, Lambiotte à Premery,... ; à l’époque des années 1940, les deux établissements les plus importants d’Europe !) ont fabriqué de 1900 à 1970 environ des produits chimiques à partir des feuillus des forêts du Morvan.

Le bois est une forme de cellulose (formule développée de la cellulose, WikiCommons auteur NEUROtiker)

Cellulose (WikiCommons NEUROtiker )

Pyrolyse du bois

Le bois est … un produit chimique (organique), principalement fait de cellulose.

En combustion aérobique (à l’air, avec oxygène), le bois se consume. La carbochimie est fondée sur la combustion anaérobique du bois (ou pyrolyse, ou combustion lente dans des fours fermés). Pour 100 kg de bois, cette combustion conduit, avec un bon rendement énergétique, à :

  • 25 kg de charbon de bois.
  • 1 kg de méthanol, CH3OH, ou alcool méthylique, ou « esprit de bois », ou « alcool de bois »
  • 1 kg d’acide acétique, CH3-CO-OH, ou « vinaigre de bois »
  • 4 kg de goudrons
  • 46 kg d’eau
  • 23 kg de gaz (chaud, qui est recyclé pour entretenir la pyrolyse)
  • (total = 100 kg)

Les jus pyroligneux

Le charbon de bois (appelé ainsi par opposition au « charbon de terre », lignite ou anthracite) est du bois débarrassé de ses impuretés chimiques (jus pyroligneux), utilisé notamment pour les besoins en chauffage (condensé, donc plus léger et maniable que le bois).

Aujourd’hui, le méthanol est produit à partir du méthane (gaz naturel) CH4, par une suite de réactions (dites de vaporeformage du méthane), passant par l’obtention du CO (non présent dans la nature), et en dernier ressort, avec un catalyseur adéquat, la réaction : CO + 2 H2 CH3OH. La société Air Liquide est leader mondial de ce type de procédés. « Le méthanol est utilisé comme solvant dans les vernis-laques, peintures, ciments, encres, antigel, colorants, plastiques et diverses peintures industrielles. C'est aussi un carburant pour les fusées.» (Wikipédia).

Aujourd’hui, l’acide acétique est principalement fabriqué par carbonylation du méthanol (dont la dernière réaction, avec catalyseur adéquat, est CH3OH + CO CH3COOH). Il est utilisé dans de nombreux domaines et fonctions : solvants, alimentation, textile, composant du PET, lubrifiants, papeterie, …

(sur 100 l. de jus pyroligneux : 7l de méthylène ou alcool méthylique et 12l d’acide acétique – extrait vidéo cultureGnum)

Jus pyroligneux

Rebonds sur l'actualité ?

La chimie du bois, éteinte depuis les années 1970, serait-elle un sujet intéressant à nouveau ?

Au colloque de la Forge royale de Guérigny (oct. 2022), un conseiller régional de Bourgogne (EELV), salarié de l'ONF, se demandait, peut-être un peu naïvement : pourquoi a-t-on fermé ces usines dans les années 1970, alors que de nos jours la chimie du bois paraît avoir un bien meilleur bilan carbone ?

Et un ingénieur industriel dans la sidérurgie, croisé récemment, travaille actuellement sur la possibilité d'utiliser en grandes quantités dans ses usines du coke à partir du charbon de bois (tel qu'ici décrit), en remplacement du charbon devenu traditionnel (charbon de terre, ou lignite, anthracite) ?

A.M.