La spectroscopie RMN de table permet d'analyser avec précision les huiles de pyrolyse
Une analyse plus accessible pourrait contribuer à développer le potentiel des bio-huiles en tant que solution de remplacement des combustibles fossiles
Une équipe de chercheurs de l'université d'Aston a démontré que les spectromètres de table sont capables d'analyser les bio-huiles de pyrolyse aussi bien que les spectromètres à haut champ, beaucoup plus coûteux.
Les bio-huiles résultant du chauffage intense (pyrolyse) de sous-produits industriels ou agricoles sont de plus en plus considérées comme des alternatives potentielles aux combustibles fossiles. Mais la stabilité et le traitement de ces bio-huiles dépendent entièrement de leur composition ; et comme il s'agit souvent de mélanges de dizaines, voire de centaines de composés différents, l'analyse de ces mélanges complexes n'est pas simple - ni bon marché.
Robert Evans, maître de conférences en chimie physique à l'université d'Aston, explique : "La composition de toute bio-huile de pyrolyse est absolument essentielle pour son utilisation future. Par exemple, si l'huile contient des produits chimiques contenant de l'oxygène, elle sera plus corrosive et plus instable. Nous devons donc en particulier savoir si des groupes carbonyles sont présents - lorsque des atomes d'oxygène et de carbone sont liés ensemble - car ils peuvent avoir un impact majeur".
L'une des principales méthodes d'analyse est la spectroscopie de résonance magnétique nucléaire (RMN) à haut champ, qui fournit une analyse détaillée de l'identité et de la concentration des espèces chimiques présentes dans un échantillon. Cependant, ces grandes machines de spectrométrie RMN à haut champ coûtent entre 600 000 et 10 millions de livres sterling et nécessitent un approvisionnement en cryogènes et en solvants coûteux, de sorte qu'on ne les trouve généralement que dans les plus grandes installations de recherche.
L'équipe d'Aston, dirigée par le Dr Evans, a cherché à savoir si les spectromètres RMN "à faible champ", ou de table, pouvaient analyser les huiles de pyrolyse suffisamment bien pour produire les informations détaillées nécessaires. Les spectromètres RMN de table utilisent des aimants permanents, qui ne nécessitent pas de refroidissement cryogénique, et coûtent donc beaucoup moins cher à l'achat et à l'entretien. Cependant, l'utilisation d'aimants moins puissants se fait au prix d'une sensibilité plus faible et d'une moins bonne résolution. Bien qu'ils puissent être utilisés comme instruments de recherche, on les trouve aussi couramment dans les laboratoires d'enseignement.
L'étude, réalisée avec des collaborateurs de l'université du Tennessee, a testé des huiles de pyrolyse produites à partir d'un certain nombre de plantes différentes et a comparé les résultats des spectromètres de table aux spectromètres à champ élevé et à d'autres méthodes d'analyse. Ils ont constaté que les estimations des appareils de paillasse se comparaient favorablement à l'analyse par titrage pour la teneur globale en carbonyles, ainsi qu'à la spectrométrie à haut champ pour l'identification spécifique des groupes carbonyles tels que les cétones, les aldéhydes et les quinones.
Le Dr Evans a déclaré : "Malgré les limites connues des spectromètres de table, il a été possible d'obtenir une qualité très similaire de données RMN pour ces échantillons, suffisante pour estimer avec précision les concentrations des différentes classes d'espèces contenant des carbonyles. L'utilisation de spectromètres de table rendra l'analyse RMN des huiles de pyrolyse beaucoup plus simple, moins chère et plus accessible à un plus grand nombre d'utilisateurs".
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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