Assira Keralta reçoit la bourse collaborative 2024 du CERMA d’un montant de 5 000 $ !
Félicitations à Assira Keralta, lauréat de la bourse collaborative 2024 du Centre de recherche sur les matériaux avancés (CERMA), d’une valeur de 5 000 $. Assira poursuit un doctorat en génie du bois et des matériaux biosourcés sous la direction de Véronic Landry et la codirection de Julien Chamberland, en collaboration avec Marie-Josée Dumont.
Cette bourse a pour objectif de stimuler la création de nouveaux projets de recherche collaboratifs impliquant plusieurs membres chercheurs du CERMA. Elle vise également à diversifier la formation des étudiant(e)s et à enrichir leur CV, tout en favorisant l’intégration du développement durable (DD) dans les projets, en accord avec les orientations stratégiques du CERMA. En 2024, ce concours attribue quatre bourses d’un montant de 5 000 $ chacune.
Bravo à Assira pour cette belle réussite !
Titre du projet : Caractérisation des produits de réaction entre le perméat d’ultrafiltration de lactosérum (PUL) et les acides biosourcés et les produits formés lors du chauffage de PUL
Résumé – Le perméat d’ultrafiltration de lactosérum (PUL) est un coproduit liquide généré lors de la purification des protéines du lactosérum. Essentiellement constitué de lactose (80% sur base de masse sèche), de minéraux (10% sur base de masse sèche) et de composés azotés (5-10% sur base de masse sèche), le PUL ne peut être rejeté dans la nature. Il est considéré comme un polluant. Or, sa production ne cesse d’augmenter ces dernières années.
Au Québec, la production de PUL est estimée entre 500 millions à un milliard de litres par an. Le PUL peut être séché par les grandes entreprises puis valorisé en transformation alimentaire (p. ex. : boulangerie, biscuiterie) et en alimentation animale. Cependant, ces opportunités de valorisation représentent plutôt une perte économique qu’un revenu pour les entreprises de transformation, d’où l’importance de développer de nouvelles voies de sa valorisation à haute valeur ajoutée. C’est dans cette optique que mon projet de doctorat portant sur la stabilisation dans un contexte d’économie circulaire a été développé. En effet, ce projet consiste à développer une nouvelle technologie de stabilisation dimensionnelle du bois à base de PUL. Grâce à sa haute teneur en lactose, un polyol, le PUL imprégné avec un acide carboxylique biosourcé dans le bois et chauffé mènera à une réaction d’estérification in situ dans le bois. Celle-ci conduit à la formation de polyesters, lesquels bloquent les principaux sites d’absorption d’humidité dans le bois. En conséquence, l’hygroscopicité du bois est réduite et le matériau gagne donc en stabilité dimensionnelle. Afin de mieux comprendre la réaction entre le PUL et les acides biosourcés conduisant à ce résultat bénéfique pour le matériau bois, l’estérification du PUL et des acides biosourcés tels que l’acide citrique, l’acide fumarique, l’acide malique et l’acide succinique a été réalisée à l’état solide. Cette réaction conduit à des substances de couleurs différentes suivant les acides utilisés.
Cette nouvelle technologie permettant de valoriser le PUL présente une bonne contribution économique par rapport aux autres voies de valorisation existantes. En effet, cette nouvelle technologie consomme un grand volume de PUL. Par ailleurs, le PUL n’a pas besoin d’un traitement supplémentaire comme le séchage, la purification ou la séparation avant son utilisation, alors que ce sont souvent ces traitements qui engendrent des pertes économiques. L’objectif principal du projet en collaboration avec le laboratoire de la Pre Marie-Josée Dumont consiste à caractériser les produits formés au cours de ces réactions. Dans un premier temps, la chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectroscopie en masse sera utilisée pour déterminer la structure des principaux produits issus de la dégradation du PUL ainsi que ceux de issus de sa réaction avec différents acides utilisés.
Ensuite, grâce à la chromatographie combi flash, nous déterminerons et quantifierons avec précision les produits issus de la thermodégradation du PUL ainsi que les produits et sous-produits formés au cours de sa réaction avec les acides. De plus, en se basant toujours sur cette technique chromatographique, une analyse précise de cette réaction in situ dans le bois sera faite. Enfin, la solution issue du lessivage à l’eau des échantillons de bois estérifiés avec un mélange de PUL et acide biosourcé sera recueillie et analysée. Ces différentes analyses mèneront à une meilleure compréhension de la réaction entre le PUL et les acides biosourcés et de son impact sur la stabilisation dimensionnelle du bois. Ces résultats permettront d’explorer des nouvelles voies de valorisation du PUL comme dans les adhésifs et les revêtements pour les produits en bois, d’où la pertinence de ce projet.