I-5 ETUDE DES BIOCARBURANTS
Face à une prise de conscience devant les dangers que
présente les gaz à effet de serre émanant de la combustion
des carburants fossiles, eu égard à un prix du pétrole qui
ne cesse d'augmenter, avec en ligne de mire l'appauvrissement des
réserves, le développement de la
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chimico-calorifique d'un biocarburant à base de manioc
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Mémoire DIPET II - ENSET de Douala
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filière biocarburant semble prometteur. Plusieurs pays
tels que : le Brésil les USA, la France et la Suède s'y sont
lancés avec beaucoup de succès, tout simplement en utilisant la
« biomasse ».
I-5-1 La Biomasse
Ce terme désigne l'ensemble des sources
d'énergie renouvelable (biologiques) c'est-à-dire celles dont
l'exploitation présentent un risque mineur pour l'environnement
(éolienne ; biogaz ; énergie géothermale ; énergie
solaire ; biocarburants).
I-5-2 Présentation des biocarburants
En lieu et place du terme « biocarburant
», on devrait utiliser le terme « carburant
d'origine végétale ». En effet les
biocarburants sont des carburants obtenus à partir de la biomasse
végétale (d'oil leur surnom de carburant vert). Ils
possèdent des propriétés proches de celles de certains
dérivés du pétrole et peuvent parfois s'employer
directement dans des moteurs diesels ou des moteurs à essences. Ils
peuvent se substituer partiellement ou totalement aux carburants
pétroliers.
La figure 1-2 nous donne une vue synoptique du
protocole de production des biocarburants.
Il existe aujourd'hui deux grands types de biocarburants :
- les biodiesels (EMHV)1 destinés au
moteur diesel ;
- les essences biologiques (bioéthanol)
destinés au moteur à essence.
1Ethyl Methyl d'Huile Végétale
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Figure 1-2 : Protocole de production des biocarburants
[19] I-5-2-1 Le Biodiesel
Destiné au moteur diesel, ce biocarburant est produit
à partir des plantes oléagineuses, c'est-à-dire des
plantes pouvant fournir de l'huile végétale. (Colza, tournesol,
palmier à huile, coton). Cette huile n'est pas utilisée pure car
elle n'est pas compatible avec les moteurs diesels actuels. Elle subit donc une
transformation chimique (transestérifications) qui
permet d'obtenir un ester méthylique ou éthylique d'huile
végétale (diester) dont les propriétés sont proches
de celles des gazoles. L'EMHV peut être utilisé pur ou en
mélange avec le gazole. L'utilisation pure de l'EMHV nécessite
des adaptations du véhicule, ce qui limite sa diffusion. Aujourd'hui,
l'EMHV est incorporé au gazole dans le moteur diesel à une
proportion allant de 5 à 30%.
Figure 1-3: Etapes d'élaboration d'un
biodiesel [26]
- 26 -
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I-5-2-1-1 Méthodes de production du biodiesel
Deux moyens permettent d'obtenir les biodiesels :
a) Voie chimique : on obtient les biodiesels
en estérifiant doublement les plantes oléagineuses. Le produit
final est une huile purifiée Cf. figure 1-3 qu'on nomme
Diester. Ses caractéristiques
énergétiques sont proches du gasoil, en plus sa combustion est
plus propre exemple :
- Le reformage catalytique : C'est une
méthode qui a longuement été étudiée par des
chercheurs tels que: BARTHELEMIE [7] et DIKONGUE [8]. Ceux-ci
ont étudié la transformation de l'huile de palme ainsi que celle
des palmistes comme carburant respectivement par reformage catalytique. Il en
ressort de cette étude que les acides gras et les glycérols de
ces différentes huiles peuvent être estérifiés
produisant ainsi des esters et de l'eau. Ceux ci sont ensuite traités
pour devenir des carburants utilisés dans les moteurs diesel.
b) Voie thermochimique :
-La Méthode Fischer TROPSCH.
C'est la voie chaude, les huiles naturelles sont gazefiées
(en les chauffant à 1300 °C) il se dégage alors
un « gaz de synthèse » formé de gaz carbonique et de
vapeur d'eau, d'oxyde de carbone et d'hydrogène. Ces deux corps sont
très réactifs. Par la synthèse contrôlée en
présence des catalyseurs bien choisis et en fonction de la
température on obtient un carburant liquide sous forme de biodiesel.
[6]
-La méthode thermique : Cette
méthode consiste à chauffer les fruits de certaines plantes
oléagineuses (soja, palmiste, colza, noix de palme, tournesol...), et
d'en extraire l'huile par pressage. L'huile obtenue est ensuite filtrée.
Elle peut être utilisée comme carburant des moteurs diesels par
addition dans le gasoil ou directement dans les moteurs diesel modifiés
(pour l'adaptation).
Critiques
Ces méthodes de transformations des produits
oléagineux en carburant nécessitent un appareillage
spécialisé et une technologie très avancée, Par
conséquent ils ne peuvent pas être appliquer dans les pays sous
développés, sans l'appuis extérieur. Néanmoins il
est envisagé, l'utilisation directe des huiles végétales
à la place du gasoil, mais il va falloir modifiés les
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moteurs existants pour permettre leur bon fonctionnement. Ce
procédé diminue considérablement le taux de polluant
à l'échappement, mais il repend l'odeur de friture dans
l'atmosphère. Il reste aussi à maîtriser et à
respecter les proportions requises. La filière des esters d'huile
végétale (EMHV et EHV) produit à partir des plantes
oléagineuses connaît un essor rapide avec une consommation
mondiale de 2 millions de m3. Comme l'illustre la figure
1-4.
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