WOW !! MUCH LOVE ! SO WORLD PEACE !
Fond bitcoin pour l'amélioration du site: 1memzGeKS7CB3ECNkzSn2qHwxU6NZoJ8o
  Dogecoin (tips/pourboires): DCLoo9Dd4qECqpMLurdgGnaoqbftj16Nvp


Home | Publier un mémoire | Une page au hasard

 > 

Essai d'élaboration et caractérisation d'un biocarburant à base de manihot esculenta grantz

( Télécharger le fichier original )
par Zacharie Merlin AYISSI
Université de DOUALA - DIPET II (Master II) 2007
  

précédent sommaire suivant

Bitcoin is a swarm of cyber hornets serving the goddess of wisdom, feeding on the fire of truth, exponentially growing ever smarter, faster, and stronger behind a wall of encrypted energy

I-5-2-2-2 Techniques de production de l'éthanol

1- Estérification de l'éthylène par l'acide sulfurique

C'est la première méthode de production de l'éthanol par synthèse. C'est aussi un ancien procédé de production de l'éthanol qui consistait à une réaction d'estérification de l'éthylène (C2H4) par l'acide sulfurique (H2SO4) et une réaction d'hydrolyse. Ces réactions sont les suivantes :

> CH2 = CH2 + H2SO4 CH3 - CH2 - O - SO3H

> CH3 - CH2 - O-SO3 H + H2O CH3 - CH2OH + H2SO4

Critiques

Cette méthode a été abandonnée du fait de la corrosion des appareillages provoquée par l'acide sulfurique et aussi par la production non négligeable de diéthyléther comme sous produit. ROBERT [11].

2- Méthode par hydratation de l'éthylène

C'est le deuxième procédé de production de l'éthanol par synthèse. celui-ci consiste essentiellement à l'addition de l'eau sur l'éthylène en présence d'un catalyseur constitué d'acide orthophosphorique, portée à la température comprise entre 270 et 280 °C sous une pression de l'ordre de 70 bar. L'éthylène utilisé ici provient généralement des gaz de craquages des produits pétroliers. L'équation théorique de production se résume en ces termes :

CH2 = CH2 + H2O catalyseur CH3 - CH2OH

« Essai d'élaboration et analyse chimico-calorifique d'un biocarburant à base de manioc »

Mémoire DIPET II - ENSET de Douala 2007

Cette réaction est très exothermique et s'effectue avec diminution de volume. La température élevée à laquelle on opère est nécessaire pour obtenir une vitesse d'hydratation suffisante. Le passage de l'éthanol hydraté à l'éthanol anhydre se fait par distillation azéotropique en présence de benzène ROBERTS [12].

> Critiques

Ce procédé donne le meilleur rendement par rapport à tous les autres, mais il reste classé parmi ceux qui présentent le plus de risques pour l'environnement.

3- Méthode par hydrolyse enzymatique de la biomasse lignocellulosique

C'est la voie biologique de production du bioéthanol encore appelé écoéthanol. Cette méthode a longtemps été limitée pour des raisons d'ordres techniques. Comment transformer en sucre les résidus d'une tige de maïs ou de manioc par exemple qui sont en général impropre à la consommation et souvent considérés comme déchet.

Cette technique consiste à produire l'éthanol à partir de « la biomasse lignocellulosique » (bois ; herbe séchée ; tiges de plantes séchées ; résidus de cuisine séchés...). En effet, la matière vivante est essentiellement composée de cellulose, d'hémicellulose et de lignine (la lignine effectue la liaison entre les faisceaux de cellulose et confère à la plante sa structure particulière, elle n'est pas convertie en éthanol).

La figure 1-5 nous montre une vue synoptique de la structure de la biomasse lignocellulosique. Grâce à une réaction d'hydrolyse, la cellulose et l'hémicellulose donne des monosaccharides qui sont ensuite convertis en éthanol par fermentation. L'éthanol y résultant est alors récupéré par distillation. Les équations théoriques de production sont résumées de manière suivante :

A titre d'exemple, si un hectare de canne à sucre produit environ 25 tonnes de sucre simple et 8 tonnes de molasse (résidus constitués de tiges pressées et de feuille), il produit 50 à 60 tonnes de biomasse non comestible mais cependant potentiellement convertible en éthanol.

« Essai d'élaboration et analyse chimico-calorifique d'un biocarburant à base de manioc »

Mémoire DIPET II - ENSET de Douala 2007

Figure 1-5 : structure de la biomasse lignocellulosique [12] > Critiques

Bien que cette méthode présente quelques avantages tels que :

- Disponibilité de la matière première et à très bon coilt ;

- Matière première pas concurrente avec l'alimentation humaine ;

Il subsiste quant même des inconvénients tels que :

- Complexité accrue des méthodes de transformation en alcool rendant le transfert des technologies difficiles;

- Certaines étapes doivent encore être corrigées pour rester conforme aux normes environnementales ;

- Exige une technologie de pointe pas du tout accessible à tous.

> Méthode par fermentation

Historiquement, l'éthanol a été obtenu par fermentation directe de sucre naturel. La fermentation de vin ou de bière est attestée dans l'empire Babylonien, dès 3000 av. J.-C. Les premières obtentions pures sont attribuées aux alchimistes perses qui développèrent l'art de la

« Essai d'élaboration et analyse chimico-calorifique d'un biocarburant à base de manioc »

Mémoire DIPET II - ENSET de Douala 2007

distillation au VIIIè et IXè siècle de l'ère chrétienne. Ce procédé originel demeure la base des méthodes actuelles.

a. Cas des plantes sucrières

En effet, la fermentation des plantes sucrières tels que : betteraves; canne à sucre.. transforme le saccharose en glucose suivant l'équation :

C6 H12O6 levure 2C2 H5 OH + 2CO2

La zymase intervient ensuite pour transformer le glucose et la lévulose en alcool suivant l'équation (cas du glucose) :

C6 H12 O6 2C2 H5 OH + 2CO2

Cet éthanol sera récupéré par distillation factionnée. b. Cas des plantes amylacées

L'hydrolyse des plantes amylacées (manioc, patate,..) ou des plantes céréalières (maïs, blé,..), conduit au glucose que l'on fait ensuite fermenté en présence de la levure de bière. La distillation permet de recueillir de l'alcool éthylique sous forme de flegme, qui sera ensuite rectifié par distillation fractionnée. On obtiendra ainsi de l'éthanol hydraté (95% vol). Cf. figure1-6 Le passage à l'alcool anhydre (96% - 100% vol) se fait par distillation fractionnée en présence de benzène.

Figure 1.6 : Principe d'élaboration du bioéthanol [27]

« Essai d'élaboration et analyse chimico-calorifique d'un biocarburant à base de manioc »

Mémoire DIPET II - ENSET de Douala 2007

> Critiques

Cette méthode offre plusieurs avantages tels que :

- Technologie simple et facilement transférable ;

- Ne nécessite pas une énergie intermédiaire importante ;

- Produit des sous-produits utiles pour l'élevage et l'agriculture.

précédent sommaire suivant






Bitcoin is a swarm of cyber hornets serving the goddess of wisdom, feeding on the fire of truth, exponentially growing ever smarter, faster, and stronger behind a wall of encrypted energy








"Ceux qui rêvent de jour ont conscience de bien des choses qui échappent à ceux qui rêvent de nuit"   Edgar Allan Poe