Les mélange des biomasses ont un bon potentiel pour résoudre les problèmes opérationnels liés au comportement des cendres dans les procédés de valorisation thermochimique. Des réactions chimiques au sein des cendres du mélange, et pas seulement un effet de dilution, doivent avoir lieu pour former de nouvelles phases solides dans le mélange pour éliminer la phase liquide problématique. De plus, au lieu d'un mélange aléatoire/proportionnel, les approches de simulation de processus basées sur des calculs thermodynamiques peuvent fournir de bonnes capacités pour prédire le comportement des cendres des biomasses et de leurs mélanges.Le présent travail avait trois objectifs principaux. Dans un premier temps, il s'est attaché à valider la présence d'une réaction chimique par rapport à un simple effet de dilution au sein des cendres des mélanges de biomasse. Ensuite, il s'agissait d'évaluer les capacités des approches thermodynamiques à prédire le comportement des cendres de la biomasse et de leurs mélanges, par rapport aux données expérimentales ; et de mettre en évidence les améliorations possibles. Enfin, plusieurs améliorations liées à la base de données thermodynamique ont été proposées.Diverses écorces de chêne, pailles de blé et leurs mélanges ont été utilisés dans des fours de laboratoire à combustion et des réacteurs pilotes (chaudières et lit fluidisé). Les conditions opératoires ont été variées dans des fours de laboratoire pour étudier leurs effets sur la réactivité des cendres au sein des mélanges. Pour les calculs et les simulations thermodynamiques, deux bases de données thermodynamiques commerciales, FToxid et GTOX, ont été utilisées avec le logiciel de minimisation d'énergie FactSage Gibbs.L’effet de dilution était plus évident lorsque les granulés de biomasse étaient utilisés à la fois à l'échelle du laboratoire et à l'échelle pilote. Dans ce cas, la règle de mélange était à peu près capable de simuler le comportement général des cendres. Cependant, l'effet des réactions chimiques était dominant lorsque des mélanges de cendres comprimées de biomasse étaient utilisés. Les phases cristallines solides K2Ca2Si2O7 et K2Ca6Si4O15 sont les produits directs. Leur proportion relative était inversement proportionnelle à la phase amorphe problématique. Ils étaient stables à 1000℃, à laquelle l'équilibre a été atteint après 6h. Cependant, ils existaient en moindre proportion à 850℃ et disparaissaient à 1200℃.Le ‘pellet test’ sur des granules de biomasses a pu prédire le comportement des cendres a échelle pilote. L'approche du diagramme de phase a également montré de bonnes capacités de prédiction de l'état physique des cendres (solide, liquide ou mélange solide-liquide) en utilisant les deux bases de données. Les simulations globales utilisant la base de données FToxid ont montré de meilleures capacités de prédiction pour les cendres de biomasse unique que celles utilisant la base de données GTOX. Dans le cas des mélanges, les simulations globales utilisant l'ensemble de données FToxid étaient considérablement limitées ; et ceux utilisant la base de données GTOX n'ont pas donné de résultats satisfaisants. Les deux bases de données ont montré des capacités de prédiction de volatilisation correctes mais n'ont pas réussi à prévoir les températures caractéristiques du solidus et du liquidus.Pour améliorer la base de données thermodynamique, trois composés ternaires K2Ca2Si2O7, K2Ca6Si4O15 et K4CaSi3O9 ont été synthétisés. Plusieurs de leurs propriétés thermodynamiques ont été mesurées. Les composés intermédiaires stœchiométriques dans le binaire K2O-SiO2 ont également été remodelés par le modèle CalPhad Einstein de 3eme génération en utilisant des capacités thermiques expérimentales et calculées par DFT. Une version mise à jour et plus précise du diagramme de phase K2O-SiO2 calculé (solide uniquement) a été présentée.