Caractérisation de plantes hyperaccumulatrices pour la production d'énergie et de sels de nickel
Résumé
Dans l’environnement, les plantes dites hyperaccumulatrices de m taux ont la capacit d’accumuler dans leurs organes des quantit s en m taux mille fois plus lev es que les autres plantes. Elles peuvent ainsi tre utilis es pour la d pollution de sols ou tre cultiv es sur des sols m tallif res en vue de produire des m taux selon un proc d appel agromine. Des proc d s hydrom tallurgiques ont t con us pour produire des sels de nickel (Ni) partir de telles plantes (Barbaroux et al., 2012 ; Zhang et al., 2014 ; Zhang et al., 2016) cultiv es sur sols ultramafiques (riches en Ni). La premi re tape consiste g n ralement br ler la biomasse s che, pour produire des cendres riches en Ni (10 20 % massiques) et de l’ nergie. Or la production d’ nergie a t peu tudi e jusqu’ici. L’objectif de cette contribution est de caract riser 3 plantes hyperaccumulatrices de Ni, Alyssum murale, Leptoplax emarginata et Berkheya coddii, non seulement pour d terminer leur composition, mais surtout pour quantifier l’ nergie produite au cours de la combustion. Ces plantes poussent naturellement sur des sols de serpentine et peuvent accumuler dans leurs tissus plus de 1000 μg Ni.g-1 de mati re s che. Les proc d s ont t d velopp s avec A. murale, et on cherche ici comparer avec d’autres candidats potentiels pour l’agromine.
Les plantes ont des compositions massiques similaires en C (≈ 43 %), H (≈ 5,5 %), O (≈ 40 %), N (≈1,5 %) et S (≈ 0,5 %), une densit d’environ 1,4 g.cm-3 et une humidit comprise entre 5 et 9 %. Elles contiennent principalement du nickel, 0,3 % pour B. coddii, 0,5 % pour L. emarginata et 1,2 % pour A. murale, mais aussi d’autres l ments majeurs comme Ca, Fe, K, Mg, Na, P, S et Zn.
La d termination exp rimentale du PCS est en accord avec celui obtenu par le calcul. Il est en moyenne sup rieur 17 MJ.kg-1. Les analyses thermogravim triques montrent des pertes en masse successives qui correspondent l’ vaporation de l’eau, la d gradation de l’h micellulose, de la cellulose et de la lignine. Le taux de cendres est gal en moyenne 8 % 550 C et 5 % 900 C. La calcination des plantes permet de concentrer les cendres en nickel jusqu’ environ 20 fois. Il n’y a pas de perte d’ l ments m talliques lors de la combustion mais l’ mission de gaz comme H2, CO, CO2 et N2.