LIG2G Seminar, Reims Nov. 26th, 2007 LIG2G Seminar CP2D NetworkCEPIA Department « Lignins.

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1 LIG2G Seminar, Reims Nov. 26th, 2007 LIG2G Seminar http://www.iar-pole.com http://ww.inra.fr http://www.cnrs.fr CP2D NetworkCEPIA Department « Lignins of Second Generation » Reims, November 26th, 2007

2 LIG2G Seminar, Reims Nov. 26th, 2007 http://www.cnrs.fr CP2D Network « Sustainable and Green Chemistry » Programme Interdisciplinaire CPDD « Chimie pour le Développement Durable » 2007-2010 Responsible: Mrs. Isabelle Rico-Lattes Total duration: Three years

3 LIG2G Seminar, Reims Nov. 26th, 2007 « Chemistry for Sustainable Development » Chimie pour le Développement Durable Chemistry for Sustainable Development http://www.cpdd.cnrs.fr Sustainability is to create the future by developing sustainable solutions to global changes Another way to think Chemistry

4 LIG2G Seminar, Reims Nov. 26th, 2007 Chimie pour le Développement Durable Chemistry for Sustainable Development http://www.cpdd.cnrs.fr Four axes targeted  Four Networks The use of renewable materials as raw materials and sources of new products and materials  RdR 1 Designing new biosynthesis roadmaps taking into account environment and compatible with the rules of the « Green Chemistry »  RdR 2 Process optimisation and new procedures  RdR 3 Identify, quantify and reduce the impact of chemistry on the environment  RdR4

5 LIG2G Seminar, Reims Nov. 26th, 2007 Chimie pour le Développement Durable RdR1 : Ressources renouvelables, matières premières, produits et matériaux. Intégrer une approche sociétale rénovée de la chimie: les ressources renouvelables comme matières premières et sources de nouveaux produits et matériaux Coanimateurs : Serge Perez, Charles Portella et Monique Axelos

6 LIG2G Seminar, Reims Nov. 26th, 2007 Chimie pour le Développement Durable RdR1 : Ressources renouvelables, matières premières, produits et matériaux. Equipes impliquées (Septembre 2007) 350 chercheurs, enseignants-chercheurs 70 équipes de recherche académique 30 unités CNRS 11 Unités INRA 5 Equipes d’Accueil IFREMER, IRD 5 équipes de recherche industrielle

7 LIG2G Seminar, Reims Nov. 26th, 2007 Chimie pour le Développement Durable RdR1 : Ressources renouvelables, matières premières, produits et matériaux. OBJECTIVES  L’exploitation des matières renouvelables. [to exploit renewable materials]  La biomasse végétale, qu'elle soit d'origine agricole, viticole, forestière ou marine, doit devenir la base primordiale de la synthèse. [Plant biomass (agriculture, vinyards, forestry or marine ) should become the base for new syntheses]  La valorisation des sous-produits d'origine animale (graisses, plumes, os…) est également envisageable (par voie chimique, enzymatique et bio microbienne). [The valorisation of animal feedstocks should also be envisaged (through chemical, enzymatic or microbial roads)]  Mise au point de nouveaux produits et nouveaux matériaux issus de la biomasse. [Adjustement and development of new products from Biomass]

8 LIG2G Seminar, Reims Nov. 26th, 2007 ORNL Review 40, 1, 2007 Sugars Second Generation LIGNINS Pilot plant CIMV 2005 CO 2 Second Generation Bioraffineries

9 LIG2G Seminar, Reims Nov. 26th, 2007 Lignins: 10 to 25% w/w 2017 US objective of Ethanol production from plant biomass

10 LIG2G Seminar, Reims Nov. 26th, 2007 Lignins most abundantNaturel Second or Third most abundant Naturel Polymer Under-exploited Largely Under-exploited (less than 2 %)  Reasons for this under-exploitation are Multiple

11 LIG2G Seminar, Reims Nov. 26th, 2007 (From J. Harrington, 1998) Board 10- 15mm Growth layer 1- 15mm Tracheid 20-40µm Double cell wall 1-5µm Molecule <1 nm Microfibril 3nm  Cellulose  Hemicelluloses  Lignins ● Whole tree, Tissues ● Fibres, Tracheids, Vessels ● Cell walls: Layers, sublayers ● CMFs Various levels of structural Organization : (Kerr et Goring,Cellulose Chem. Technol. 1975) F V S2S2 S1S1 S3S3 S2S2 S1S1 S3S3

12 LIG2G Seminar, Reims Nov. 26th, 2007 From Salmen,CR.Biologies 327 (2004) AFM Ruel……Goring, (1978) TEM

13 LIG2G Seminar, Reims Nov. 26th, 2007 nano-biocomposite The plant cell wall is a nano-bio composite organized around Cellulose Microfibril

14 LIG2G Seminar, Reims Nov. 26th, 2007

15 LIG2G les lignines de deuxième génération

16 LIG2G Seminar, Reims Nov. 26th, 2007 LiG2G Seminar 13h00. Lunch  Maison des Agriculteurs

17 LIG2G Seminar, Reims Nov. 26th, 2007 LiG2G Seminar