D. Matériel de calorimétrie
Dans le laboratoire de chimie du Lycée Technique de
Nkolbisson, du 20 février au 10 mars 2007 Les différentes coupes
réalisées ont été passées à un test
de combustion. Le matériel suivant a été utilisé
:
D-1 Appareillage et support d'exécution
o) Le calorimètre utilisé ici est un
calorimètre de type PARR (figure 3-11) fabriquer à
Imoline (USA) en 1996 par la firme PARR INSTRUMENT
COMPANY.
p) Rouleau de fil d'amorce (figure 3-10)
q) Une bouteille d'oxygène
r) Deux pipetes graduées
s) Un agitateur en verre
t) Deux béchers
u) Deux erlenmeyers
v) Une balance électronique (Lecture au
100ème)
w) Une règle graduée
D-2 Substances chimiques
x) De la poudre de PAK (pour le
titrage de la soude)
y) Une pastille d'acide benzoïque
(calibrage du calorimètre)
z) De la phénophtaléine
aa) De la soude (étalonnée)
bb) 20 litres d'eau distillée
« Essai d'élaboration et analyse
chimico-calorifique d'un biocarburant à base de manioc
»
Mémoire DIPET II - ENSET de Douala
2007
Figure 3-10: rouleau de fil d'amorce Figure 3-11:
Calorimètre à la bombe
E. Matériel d'étalonnage de la
soude
L'étalonnage de la soude consiste à
déterminer la concentration réelle de la soude. Elle se fait
à l'aide du matériel suivant :
cc) Da la poudre de PAK ; dd)Une balance ;
ee) Une burette ;
ff) Un erlenmeyer ;
gg)De la soude à étalonner.
F. Matériel de calibrage du calorimètre a
la bombe
Il consiste à déterminer la valeur en eau du
calorimètre à la bombe à partir de la combustion d'une
pastille d'acide benzoïque de chaleur de combustion connue :
QC6H5COOH= 6318.3 cal.g-1
1. Un calorimètre à la bombe de type
PARR.
2. Un rouleau de fil d'amorce, Cf. figure 3-10
;
3. 2 litres d'eau distillée (pour le seau) ;
4. Une pastille d'acide benzoïque (combustible) ;
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Mémoire DIPET II - ENSET de Douala
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5. De la soude étalonnée de concentration
CNaOH= 0.0939M ;
6. Une bouteille d'oxygène (comburant)
7. 1 ml d'eau distillée (pour la bombe).
III-3 METHODES OPERATOIRES
Après la présentation du matériel, nous
allons passer à la phase explicative des étapes ayants
ponctuées notre travail.
III-3-1 Mode opératoire de l'élaboration du
bioéthanol
Les méthodes ici présentées sont celles
qui nous ont permis de réaliser notre bioéthanol, de le
caractériser et d'évaluer le pouvoir calorifique des coupes
issues des différentes dilutions effectuées. Il est
évoqué dans cette étude, quant cella est possible d'autres
méthodes en usages.
III-3-1-1 Méthode de récolte et de parage
du manioc 1) La récolte du manioc
Nous avons opté pour la méthode
traditionnellement de récolte, consistant à arracher les boutures
de manioc après avoir préalablement coupé les tiges
à l'aide d'une machette figure 3- 12.
Figure 3-12 : Récolte du manioc (Paka Tchinda
Basile)
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2) Le Parage des racines
Le parage consiste à préparer le manioc pour son
utilisation. Ces principales étapes sont :
L'épluchage: Il est effectué au couteau à
large lame; après tronçonnage de la racine, la lame est
glissée sous l'écorce. Celle-ci est séparée du
corps de la racine.
L'équeutage : Il consiste à
sectionner les bouts et rejets.
Le lavage : Consiste à nettoyer les
morceaux de manioc avec de l'eau.
Broyage : Il est réalisé
mécaniquement par l'intermédiaire des moulins à
écraser modernes équipés d'un moteur asynchrone
triphasé. On obtient un résultat sensiblement identique
grâce au râpage, en utilisant des râpes de construction
locale dont le rotor est garni soit de scies, soit d'une enveloppe en fer blanc
perforé. Cette étape a pour but d'écraser les racines et
de les mettre sous la forme d'une pulpe.
C'est la pulpe issue du broyage des morceaux de manioc qui
servira de base pour l'extraction de l'amidon.
III-3-1-2 Méthode d'extraction de l'amidon
L'amidon de manioc
L'amidon est un polyoside de formule brute
(C6H10O5)n, formé de molécule de glucose
associées en longue chaîne linéaire (amylose) ou
ramifié (amylopeptine) par des liaisons osidiques (pont oxygène)
produit lors de la synthèse chlorophyllienne, dans les feuilles. Il
constitue la principale réserve glucidique des graines
(céréales ; haricot, etc...) et des tubercules (pomme de terre ;
manioc ; etc...) il est utilisé dans l'industrie pour la
préparation du glucose par hydrolyse, l'encollage des tissus, et
l'apprêt des tissus, c'est surtout la matière première dans
l'élaboration du bioéthanol.
Plusieurs procédés permettent l'extraction de
l'amidon et tous partent d'un même principe, celui de pouvoir recueillir
les particules en suspension dans le jus de manioc soumis aux mouvements de
tumulte ou de rotation. On distingue ainsi :
1) La méthode traditionnelle
Traditionnellement, la transformation du manioc en amidon aigre
passe par les opérations suivantes :
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chimico-calorifique d'un biocarburant à base de manioc
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a. La décantation
Elle est réalisée dans une grande cuve. Son but
est d'extraire de l'amidon par centrifugation. Verser le manioc broyé
dans la cuve accompagné d'eau. Itemuer la cuve en faisant des mouvements
circulaires. Verser toutes les particules en suspensions dans l'eau dans une
autre cuve (c'est de l'amidon). Dans les amidonneries industrielles on utilise
des centrifugeuses pour la décantation, avec de grand rendement à
la fin.
b. Le séchage et conditionnement
Il permet d'ôter l'humidité dans l'amidon et de
mieux le conserver. Le séchage de l'amidon extrait se fait au soleil.
c. Le broyage
Il a pour but de réduire l'amidon en poudre pour
faciliter les traitements futurs. Celui-ci peu se faire à travers les
moulins usuels. La poudre d'amidon obtenue sera par la suite hydratée
puis fermentée. Le séchage se fait au soleil, mais la
chaîne de fabrication peut être améliorée surtout
l'étape de la décantation.
2) La méthode par décantation par les
canaux
La recherche propose un autre système, inspiré
de celui utilisé au Brésil et à Madagascar ainsi que dans
les féculeries européennes de pomme de terre : la
décantation en canaux. Les canaux serpentent avec une pente
calculée de telle sorte que l'eau circule à une vitesse de quatre
à dix mètres par minute, condition d'une bonne
décantation. L'investissement est comparable à celui
nécessaire à la réalisation d'un bac. Le séchage
continue à se faire au soleil sur des claies.
3) La méthode industrielle
Les racines, hautement périssables une fois
récoltées, sont livrées à l'usine de transformation
dans les 48 heures. Une fois lavées et pelées, les racines sont
écrasées ou râpées pour libérer les grains de
fécule Cf. figure 3-13 Le "lait
féculent"-amidon, en suspension
dans l'eau est alors séparé de la pulpe, et les grains
séparés de l'eau par l'utilisation de deux méthodes :
sédimentation ou centrifugation .Cette technique permet la
séparation, sous l'action de la force centrifuge, des partiules
inégalement dense en suspension dans le liquide. A ce stade, l'amidon
est mis à sécher au soleil ou par méthodes artificielles
pour en absorber l'humidité, avant d'être broyé,
tamisé et ensaché.
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chimico-calorifique d'un biocarburant à base de manioc
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Figure 3-13 : Grains d'amidon de manioc vus au
microscope
Tous ces systèmes d'extractions produisent une
énorme quantité de résidus utiles : Les écorces des
racines peuvent être recyclées comme engrais et aliments pour
ès animaux ; une fois séchées, ès fibres
écartées peuvent être vendues comme agent floculant
à l'industrie d'extraction minière ; tandis que l'amidon à
faible densité perdu durant la sédimentation sert däliment
pour les porcs.
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