La conversion de la biomasse et des déchets en alternatives aux ressources fossiles est aujourd’hui une des priorités de la communauté scientifique. Cependant, ces nouvelles ressources sont complexes et les procédés existants ne sont pas encore en mesure d’offrir des produits compétitifs. Dans cette thèse, nous nous intéressons à la production des liquides à partir des déchets. Nous avons opté pour une pyrolyse assistée par microondes.
Cette dernière technologie a offert la possibilité d’atteindre des taux de chauffe très élevés vu que le chauffage est intrinsèque au matériau diélectrique. Le matériau est chauffé directement sans avoir à passer par les parois du four ni de l’air chaud. Cependant, l’effet non thermique des microondes constitue toujours un débat entre les scientifiques qui croient en une chimie améliorée par microondes et ceux qui dénie tout effet autre que le chauffage.
Nous avons développé un analyseur thermogravimétrique pour trancher sur l’effet des microondes sur la pyrolyse des verres en papier. Nous avons compris par cet exercice l’importance du mode de chauffage et du mécanisme réactionnel pour conclure en un quelconque effet. À taux de chauffe élevé, les microondes et le chauffage électrique décomposent les verres en papier de manière similaires et peuvent être modéliser avec les mêmes paramètres cinétiques. Cependant, à taux de chauffe modéré, la pyrolyse microondes commence à une température apparente beaucoup moins élevée. Ceci est lié à la formation d’intermédiaire réactifs avec les ondes et qui atteignent des températures très élevées très rapidement et leur temps de résidence est en unité de temps assez petite pour ne pas être détectés par le thermocouple.
Le même réacteur a servi pour l’étude de la cinétique de la pyrolyse microondes catalysées par oxyde de calcium. Il en a résulté le fait que ce catalyseur permet de réduire les énergie d’activation correspondant à la pyrolyse des verres en papier ainsi que celles pour la production des gaz et liquides. Nous avons développé des modèles adaptés à nos données expérimentales et en les combinant à des données adéquatement corrigées de la littérature. Ces modèles ont été validés par des expériences à plus grande échelle.
Finalement, nous avons analysé l’amélioration de la qualité des huiles issues de la pyrolyse microondes des verres en papiers et du PEHD. Cette amélioration est substantielle dans le sens que la teneur en acide totale a été diminuée de moitié, celle en acétique acide de 30% et propénoïque acide de 65%. La viscosité des huiles du PEHD a été diminué de 30%. Et les chaines longues ont disparu des deux huiles. Des composés à valeur ajoutée ont substitué les acides et leur teneur a augmenté dans l’huile.
