Liqueur noire kraft - D’un simple déchet de l’industrie papetière au stockage d’énergie

La liqueur noire kraft est le principal sous-produit de l’industrie papetière. Elle est issue du procédé éponyme (procédé kraft) qui permet de séparer la cellulose, nécessaire à la fabrication du papier, des autres composants du bois que sont l’hémicellulose et la lignine. Ce procédé se distingue des autres par l’utilisation d’une solution alcaline à base de soude (NaOH). Ici, la liqueur noire n’est qu’un déchet, le produit principal étant le papier issu de la liqueur blanche. Ce faisant, les papeteries cherchent à valoriser cette liqueur noire… autant que faire se peut. Pour le moment, seule sa combustion, fournissant ainsi de l’énergie pour l’usine (la vapeur d’eau sous pression fait tourner des turbines électrogénératrices), permet sa valorisation, ainsi que l’obtention de quelques molécules d’intérêt de faible valeur ajoutée, comme des molécules tensioactives (des savons) ou bien encore de l’essence de térébenthine.

La présence de fragments de lignine et d’hémicellulose au sein de la liqueur noire de kraft la rend cependant particulièrement intéressante comme source de carbone biosourcée et ouvre la voie vers d’autres moyens de valorisation beaucoup plus écoresponsables. Certaines sources de carbone issues de matières renouvelables, comme la noix de coco, ont un intérêt académique croissant, en partie pour suppléer à la raréfaction des matières fossiles. Ainsi, nous présentons ici un résumé de nos travaux qui ont permis de transformer un déchet bon marché et abondant de l’industrie papetière en une solution réaliste de remplacement des sources de carbone pétrosourcées pour la génération de nouveaux matériaux (carbones) dédiés à la transition énergétique, que ce soit pour le stockage de l’hydrogène ou comme matériaux d’électrode pour supercondensateurs. Les carbones issus de la liqueur noire et leurs hybridations présentent des avantages certains dans ces domaines d’actualité de « transition énergétique » où la valorisation d’un coproduit de l’industrie papetière est appréhendée sous une démarche écoresponsable.