Activation du catalyseur : H-mordénite

Activation du catalyseur : H-mordénite

Biocarburants

Un biocarburant ou carburant « vert », est un liquide issu de la transformation des matières végétales ou agricoles. Les biocarburants sont assimilés à une source d’énergie renouvelable, leur combustion ne produisant que du CO2 et de la vapeur d’eau.
Il existe deux filières de production de biocarburants : la filière de l’éthanol et celle des esters :
• incorporé dans les supercarburants, le bioéthanol est extrait de la betterave, de céréales, de pommes de terre ou de la biomasse, terme qui désigne ici un ensemble de déchets végétaux (paille, résidus de bois, etc…). Les sucres contenus dans ces matières premières sont transformés en alcool par fermentation, processus qui dégage du gaz carbonique (CO2) ;
• mélangés à du gazole, les esters méthyliques d’huile végétale (EMHV) sont obtenus à l’issue d’une réaction entre une huile végétale (notamment de colza ou de soja) et un alcool.

Biocarburant de première génération

Les plantes (colza, tournesol, …) permettent la production du biodiesel et les plantes riches en sucres (betterave, canne à sucre, orge, blé, …), le bioéthanol est notamment considéré comme biocarburant de première génération. Les procédés industriels permettant la production de ces biocarburants sont matures.
D’une manière générale, les biocarburants de première génération se différencient de ceux de seconde génération par la maîtrise tant technologique qu’économique (moyennant toutefois un léger soutien, soit fiscal, soit légal, via une obligation) de leur production à l’échelle industrielle .

Biocarburant de deuxième génération

Les biocarburants de deuxième génération n’utiliseront pas de denrées alimentaires comme les céréales ou les betteraves pour leur fabrication, contrairement aux biocarburants de la première génération. Ils seront fabriqués à partir des végétaux et des résidus de ces végétaux, afin de fournir
une solution plus écologique, plus équitable et plus durable.
Les biocarburants de deuxième génération sont obtenus par des procédés comme la pyrolyse (destruction d’une matière organique par la chaleur) et la gazéification de la biomasse (qui permet la transformation des matières organiques en gaz combustible). Ces procédés permettraient de prendre en compte le problème de la limitation des surfaces agricoles, et d’exploiter un éventail de culture beaucoup plus large que celui de la gamme alimentaire.
Les recherches exploitent différentes perspectives:
obtenir du biogazole de synthèse à partir d’huiles végétales ou de graisses animales ;
obtenir du biogazole à partir de la biomasse (des tiges et des troncs) par un procédé ; appelé BTL (Biomass To Liquid – Production de biocarburants de synthèse issu de la biomasse). La gazéification de cette biomasse transforme les résidus en gaz de synthèse, qui est ensuite transformé en hydrocarbure ;
la voie biochimique, qui transforme les cultures en sucre dont la fermentation produit du bioéthanol;
l´hydrolyse de la matière lignocellulosique (première source de biomasse au monde), qui produirait un biopétrole.

Biocarburant de troisième génération

Le monde des micros algues et des cyanobactéries constitue un formidable réservoir de biodiversité à peine exploré : sur un million d’espèces estimées ; environ 30 000 ; sont décrites. Or, il existe un potentiel considérable, et quasi inexploité, de production de bioénergie par l’action de ces microorganismes photosynthétiques. En effet, certains d’entre eux ont la capacité de produire des composés d’intérêt énergétique comme les lipides (source de biodiesel) ou l’hydrogène (pour utilisation dans des piles à combustible). Leur utilisation permet d’envisager le développement de procédés innovants de production de biocarburants respectueux de l’environnement et n’entrant pas en compétition avec la production alimentaire .
Dans la nature, les microorganismes photosynthétiques possèdent des pigments dits « photo sensibilisateurs » (la chlorophylle) capables de capter l’énergie solaire. Ils effectuent ensuite la conversion de cette énergie solaire en énergie chimique via des systèmes enzymatiques qui assurent:
des réactions de séparation de charges ;
l’oxydation de l’eau pour donner de l’O2, des électrons et des H+;
la réduction des H+ pour donner notamment de l’H.

Biomasse

Etymologiquement, biomasse signifie ensemble de la matière vivante. En somme, il s’agit de l’ensemble de la matière organique d’origine végétale, animale ainsi que ses produits de transformation (les déchets organiques). L’avantage de la conversion énergétique de la biomasse, par rapport aux autres sources énergétiques renouvelables, réside dans le fait qu’en plus de la production d’énergie, elle participe activement au traitement des déchets organiques contribuant ainsi à la réduction de l’impact de nos activités sur l’environnement .
D’après l’échelle établie par Hoogwijk et al. la production de biomasse peut être divisée en sept catégories :
biomasse produite par le déboisement (entretien de forêt) ou le nettoyage de terre agricole ;
résidus agricoles issus des cultures des céréales, vignes, vergers, oliviers, fruits et légumes,résidus de l’agroalimentaire, …
résidus agricoles issus de l’élevage (fumiers, lisiers, litières, et fientes, …)
déchets organiques des ménages (fractions fermentescibles des ordures ménagères (FFOM), papiers, cartons, et déchets verts, …) ;
biomasse directement utilisée à des fins non alimentaires (bois pour le papier).

Utilisation majeure de la biomasse

L’énergie de biomasse présente des avantages importants pour l’environnement. Certains analystes de l’industrie et environnementalistes considèrent la biomasse comme « ne produisant pas d’émissions nettes de gaz à effet de serre ». (En d’autres mots, bien que du dioxyde de carbone soit émis lorsque la biomasse est brûlée, une quantité égale de gaz est absorbée dans l’atmosphère lors des phases de croissance des arbres et des cultures qui servent de biocombustibles ). Cette combustion ne libère presque pas de soufre et très peu de métaux toxiques dans l’atmosphère.
Les sources de biomasse telles que le bois contiennent moins d’azote que le charbon, réduisant les
émissions d’oxydes d’azote attribuables aux carburants. De plus, en brûlant des matières inutilisées comme de l’écorce, des déchets de construction et des résidus de coupe, il est possible de diminuer la quantité des déchets envoyée aux sites d’enfouissement.

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Table des matières

INTRODUCTION
CHAPITRE I : GENERALITES
I- BIOCARBURANTS
1- DEFINITION
2- BIOCARBURANT DE PREMIERE GENERATION
3- BIOCARBURANT DE DEUXIEME GENERATION
4- BIOCARBURANT DE TROISIEME GENERATION
II- BIOMASSE
1- DEFINITION
2- HISTORIQUE
3- DEFIS ET OCCASIONS FAVORABLES
4- VALORISATION DE LA BIOMASSE
5- UTILISATION MAJEURE DE LA BIOMASSE
CHAPITRE II : DESCRIPTION DU PROJET ET SYNTHESES BIBLIOGRAPHIQUES
PARTIE 1. DESCRIPTION DU PROJET P-FUEL
I- INTRODUCTION
1- OBJECTIF DU PROJET
2- PROBLEMATIQUE
II- MILIEUX DE RECHERCHE
1- INDUSTRIE ET LABORATOIRE DE RECHERCHE
PARTIE 2. SYNTHESES BIBLIOGRAPHIQUES
I- MATIERE PREMIERE
1- BIOMASSE LIGNOCELLULOSIQUE
2- PRINCIPALES COMPOSANTES DE LA BIOMASSE LIGNOCELLULOSIQUE
2-1 HEMICELLULOSE
2-2 CELLULOSE
2-3 LIGNINE
II- PRETRAITEMENT DE LA BIOMASSE LIGNOCELLULOSIQUE
1- PRETRAITEMENT A LA STEAM EXPLOSION
1-1 DESCRIPTION DE LA TECHNIQUE
1-2 EFFETS PHYSICOCHIMIQUES DU PROCEDE SUR LES MATERIAUX LIGNOCELLULOSIQUES
2- CATALYSE DE CONTACT
2-1 CATALYSE HETEROGENE
2-2 CATALYSEURS
2-2-1 Catalyseurs ordinaires
2-2-2 Catalyseurs industriels : Zéolites
2-2-3 Activation du catalyseur : H-mordénite
2-3 ETUDE DES LIMITATIONS DIFFUSSIONNELLES
2-3-1 Diffusion externe
2-3-2 Diffusion interne
CHAPITRE III : PROTOCOLE-RESULTATS-DISCUSSIONS
I- INTRODUCTION
II- PRINCIPE
III- PROTOCOLE DU PROCEDE « EN CONTINU »
IV- RESULTATS ET DISCUSSIONS
1- EFFETS DE LA GRANULOMETRIE SUR LE RENDEMENT EN LE
2- EFFET DE LA PRESSION SUR LE RENDEMENT EN LE
3- EFFET DU DEBIT DE LA SOLUTION SUR LE RENDEMENT EN LE
V- CONCLUSION
CONCLUSION GENERALE