CONCEPTIION D’’UNE TECHNOLOGIIE D’’EXTRACTIION DE L’’HUIILE DE JJATROPHA

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Limites et contraintes de l’étude

Les résultats de cette étude se trouvent limités par la considération des points suivants :
– Le processus d’extraction d’huile est basé sur le fonctionnement de la presse, qui a été le sujet du test effectué en collaboration avec le programme BAMEX. Les autres matériels liés à l’élaboration du processus ont donc été définis afin d’optimiser la marche de la presse, selon leurs caractéristiques et leur capacité. Outre la presse proprement dite alors, le fonctionnement des autres matériels intégrés dans le processus, notamment le filtre-presse, est établi par des données techniques issues d’entretiens avec des spécialistes et par des recherches bibliographiques.
– A défaut de matériel d’analyse au sein du laboratoire, les analyses chromatographiques de l’huile n’ont pu être effectuées. Le contrôle de qualité de l’huile s’est alors limité aux caractéristiques physico-chimiques (densité, indice de réfraction, indice d’iode, indice de saponification et indice d’acide).
– L’analyse de marché se base sur des données officielles mais de considération générale. Une enquête auprès de la population permet alors d’affiner les données et réalités sur le marché, notamment concernant le milieu rural, pour l’utilisation des tourteaux.
– L’étude se base sur le Jatropha curcas qui est une plante qui s’adapte bien aux conditions climatiques du pays. Pour bien d’autres raisons, il s’agit d’une plante très intéressante pour le développement de Madagascar.

Origine de la plante et historique à Madagascar [26, 32]

Le Jatropha est originaire de l’Amérique (Amérique du Sud et Amérique centrale). Des marins portugais l’auraient apporté en Afrique et en Asie en emmenant des graines dans les Iles du Cap Vert et en Guinée Bissau2. Le Jatropha curcas fut introduit à Madagascar au 18è siècle selon GAYDOU et al. in [27] probablement par les Portugais.
A part au Cap Vert, le pourghère a été cultivé dans quelques pays de l’Afrique de l’Ouest (Bénin, Angola, Guinée), à Mozambique et à Madagascar d’où les graines ont été exportées vers la France pour la fabrication du savon de Marseille. Actuellement, la plante est retrouvée dans plusieurs pays tropicaux et subtropicaux3. Notamment à Madagascar, il est connu sous différentes appellations selon les régions en partant du Nord au Sud, et en passant par le Centre (Hautes Terres). Cette diversité témoigne de la répartition globale de la culture de Jatropha dans toute l’île.
A Madagascar, la culture à grande échelle date des années 30 du vingtième siècle. Durant la deuxième guerre mondiale, une exploitation de Camille GOHIER sise à Ankonabe (Analavory) produisait de l’huile de Jatropha pour lubrification de moteur et éclairage, une autre partie a été utilisée en savonnerie. La population fut dans le temps sensibilisée par l’exploitation GOHIER, devenue plus tard AFFI (Ankonabe Fambolena Fiompiana Indostria), à la culture de Jatropha comme haies vives (protection contre le bétail) et défense des versants de collines contre l’érosion. Au cours des années 1983 – 84, la société PRONATEX a commencé la collecte des graines dans la partie Sud de Madagascar pour être utilisées en savonnerie.
La promotion de cette filière n’est reprise qu’à partir de l’année 2005, suite à une conférence internationale qui s’est tenue à Antananarivo en 2004 (« Developement of renewable energies in Madagascar » ou Développement des énergies renouvelables à Madagascar) qui a traité le thème « Le biodiesel du Jatropha des zones érodées » (Jatropha curcas biodiesel from eroded land). Cependant, si le biodiesel a été le facteur d’intéressement, le système Jatropha, déjà appliqué dans plusieurs pays tropicaux, possède plusieurs avantages et produits contribuant au développement rural et donc pour le cas de Madagascar, un développement du pays.

La plante Jatropha

Le genre Jatropha appartient à la famille des Euphorbiacées. Le genre possède environ 170 espèces. Deux espèces sont recensés à Madagascar : le Jatropha curcas et une espèce endémique du Sud, le Jatropha mahafalensis.

La famille des Euphorbiacées et classification de Jatropha curcas

La famille des Euphorbiacées comprend approximativement 8000 espèces, appartenant à 321 genres [26]. Elles sont surtout représentées sous les tropiques. La plupart des Euphorbiacées produisent du latex, qui, chez certaines espèces, est toxique (souvent irritant pour la peau, il peut même être mortel pour le bétail).

Le genre Jatropha

Les espèces du genre Jatropha (J.), au nombre de 170 environ [32], mais seulement 70 sont trouvées en Afrique [29]. Ce sont des végétaux des régions tropicales. On trouve parmi elles des plantes herbacées (J.glandulifera, rencontrée dans la partie septentrionale de l’Inde) et surtout des arbustes (J.curcas, J. gossypifolia, J.mahafalensis, J.multifida…). Elles portent de feuilles alternes et leurs fleurs unisexuées forment des grappes de cymes. Leurs fruits sont des capsules à trois coques. Les graines qu’elles renferment fournissent une huile purgative. Presque toutes les espèces secrètent un latex.

Conditions édaphiques (sols et climats)

Le Jatropha peut se développer sur presque tous les types de sols mais il préfère un sol peu fertile, bien drainé, et bien aéré. Il peut très bien s’adapter sur des sols marginaux ; toutefois, sur terrains trop argileux (rizières, bas fond), la formation racinaire est réduite [27]. En fait, dans les sols avec une faible disponibilité en sels minéraux, la production de semences, avec une part plus élevée en ce qui concerne la grandeur de la graine, les lipides gras et la masse moyenne de la semence s’avère être une meilleure adaptation [32].

Phytopathologie de la plante

Les plantes de Jatropha peuvent être victimes de différentes sortes de pathologies végétales regroupant des champignons microscopiques, des larves d’insectes ou des adultes de ceux-ci. Ces maladies attaquent toutes les parties de la plante, en partant des racines jusqu’aux feuilles11. A Madagascar, un insecte, Anoplocnemis madagascariensis12 provoque aussi des dégâts considérables sur les jeunes plants de Jatropha curcas issus de transplantation et de semis [13]. Il s’agit d’une grande punaise de 25 mm de taille, de la famille des Coréidées. L’espèce abonde pendant la saison des pluies. Elle est remarquable par l’odeur désagréable qu’elle dégage et par ses ailes antérieures coriacées dans la région basale et membraneuse à l’extrémité. Il est parasité par Epinomus anaplocnemis Ghesq et Acrolisoïdes africanus Ferre qui s’attaque aux œufs.
Mais ce qui constitue aussi un véritable fléau pour les graines de Jatropha ce sont les insectes de denrées qui se développent parmi les graines en stock. Leur étude sera plus approfondie dans la partie 2 qui traitera le cas des graines de JCL. Il s’agit de classiques insectes de denrées causant des dégâts relativement graves selon les cas. Les espèces observées sur les graines de Jatropha sont des insectes de denrées secondaires, il s’agit de Tribolium castaneum et Oryzaephilus surinamensis.

Mode de culture

La culture de Jatropha peut être effectuée suivant deux modes de multiplication : soit on applique la multiplication générative (directement par les graines), soit par mode végétative (par transplantation de boutures).

ETUDE PRELIMINAIRE DES GRAINES

Les échantillons analysés proviennent d’un magasin de stockage sis à Antananarivo Renivohitra, et sont issus d’une collecte auprès des fournisseurs locaux (Amparafaravola, côté Ouest du Lac Alaotra). Les graines sont de trois types, selon leur durée de stockage :
– graines collectées en Avril 2007 (G 1).
– graines collectées en Janvier 2007 (G 2).
– graines stockées en capsules, collectées en 2005 (G 3).
Le magasin de stockage primaire est une petite salle de 4m de longueur et 4m de largeur avec une hauteur de 2m. Les murs sont en briques, le plafond en tôle. Les sacs de graines étaient disposés les uns sur les autres, sur une pile de cinq sacs (soit environ 1,5m de hauteur). Ces dispositions mettaient l’ambiance de la salle à une température d’environ 40°C lors de notre passage (Janvier 2008).
L’étude des graines permet de connaître d’un côté leurs caractéristiques morphologiques et leurs caractéristiques physico-chimiques. Les différentes durées de stockage de graines permettent d’autre part d’étudier la qualité des graines et de définir les conditions de stockage de ces graines en vue d’une exploitation à une échelle plus grande.

CONTROLE DE LA QUALITE DE L’HUILE ET DES TOURTEAUX

La qualité est définie comme étant « l’aptitude d’un ensemble de caractéristiques intrinsèques à satisfaire des exigences » (Norme ISO 9000 : 2000). Ce chapitre va permettre d’analyser l’huile extraite par solvant (hexane) des graines. La notion de qualité est très utile pour pouvoir s’assurer une place sur le marché défini par les exigences des clients. Le contrôle de la qualité a deux issus : l’acceptabilité du produit ou le refus de celui-ci. Mais un refus doit toujours aboutir à une amélioration tant au niveau du processus d’extraction qu’au niveau de la production de graines.

Matériels et méthodes

La détermination de la densité de l’huile et de son indice de réfraction a été effectuée au laboratoire des IAA (ESSA) mais, à défaut de solvants, les autres caractéristiques suivantes ont été définies par le CNRE (Centre National de Recherche pour l’Environnement) à Fiadanana, Tsimbazaza:
– Indice d’acide par acidimétrie.
– Indice d’iode par iodométrie.
– Indice de saponification par acidimétrie.

Densité à 20°C [1, 16]

La densité de l’huile représente le poids de cette huile par rapport à celui d’une même quantité d’eau à une température déterminée. La méthode de mesure stipulée par la norme française NF T 60 – 214.

Indice de réfraction [16]

L’indice de réfraction est une grandeur qui mesure le ralentissement de la lumière suite à l’interaction avec les électrons de la matière. Cette caractéristique physique est souvent utilisée dans les analyses des produits industriels ou naturels pour vérifier la pureté d’une substance. L’appareil utilisé est le réfractomètre d’ABBE, le type à angle limite de réfraction.

Indice d’acide [16]

Les corps gras, en s’hydrolysant naturellement donnent naissance à des acides gras libres et à du glycérol. La mesure de l’acidité libre d’un corps gras est un des meilleurs moyens de déterminer son altération par hydrolyse. La teneur en acides gras libres d’une matière grasse s’exprime de deux façons : l’acidité et l’indice d’acide.
L’acidité est le pourcentage d’acides gras libres exprimés conventionnellement selon la nature du corps gras, en acide oléique de poids moléculaire 282. La détermination de l’acidité de l’huile extraite des graines oléagineuse a souvent une grande importance commerciale.
L’indice d’acide est la masse d’hydroxyde de potassium ou potasse (KOH), exprimée en milligrammes, nécessaire au dosage de l’acide gras libre contenu dans un gramme d’huile. Pour l’huile de Jatropha, cette mesure est effectuée par rapport à l’acide oléique. Il faut noter que pour l’acidité exprimée en acide oléique, le nombre donnant l’acidité d’un corps gras est pratiquement la moitié (0,503) de celui trouvé pour l’indice d’acide de ce corps gras.

Table des matières

PARTIIE I :: GENERALIITES SUR L’’ETUDE
I. PRESENTATION DE L’ETUDE
1.1. Contextualisation de l’étude
1.1.1. Contexte environnant le développement du Jatropha à Madagascar
1.1.2. Le programme BAMEX, promoteur de la recherche
1.1.3. La recherche
1.2. Méthodologie de travail
1.2.1. Buts, objectifs et hypothèses de travail
1.2.2. Méthodologie
1.3. Limites et contraintes de l’étude
II. PRESENTATION DE LA PLANTE
2.1. Origine de la plante et historique à Madagascar
2.2. La plante Jatropha
2.2.1. La famille des Euphorbiacées et classification de Jatropha curcas
2.2.2. Biologie de la plante
2.2.2.1. Appareil végétatif
2.2.2.2. Eco-physiologie
2.3. Mode de culture
2.3.1. Mode générative de culture
2.3.2. Mode végétative (bouturage)
2.3.3. Rendement
III. PRESENTATION DU SYSTEME JATROPHA
3.1. La filière Jatropha
3.2. Description du système Jatropha
3.2.1. Les utilisations du Jatropha dans l’agriculture et l’environnement
3.2.2. Les utilisations du Jatropha dans l’économie des ménages
3.2.3. Les utilités du Jatropha dans la pharmacie traditionnelle
3.3. La production d’énergie alternative
IV. PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE
4.1. Présentation géographique
4.1.1. Relief et climat
4.1.2. Sol et végétation
4.1.3. Hydrographie
4.2. Economie
4.2.1. Population
4.2.2. Secteurs porteurs et activités de la population
4.2.3. Voies de communication
4.2.4. Axes de développement
4.3. Partenaires de développement
CONCLUSIION PARTIIELLE
PARTIIE IIII :: CONCEPTIION D’’UNE TECHNOLOGIIE D’’EXTRACTIION DE L’’HUIILE DE JJATROPHA
I. ETUDE PRELIMINAIRE DES GRAINES
1.1. Zone de collecte
1.2. Matériels et méthodes
1.2.1. Echantillonnage
1.2.2. Paramètres et méthodes d’analyse
1.3. Caractéristiques morphologiques et physiques
1.3.1. Composition massique
1.3.2. Dimensions des graines
1.4. Humidité et teneur en huile des différentes parties de la graine
1.4.1. Humidité
1.4.2. Extrait à l’hexane
II. CONTROLE DE LA QUALITE DE L’HUILE ET DES TOURTEAUX
2.1. Matériels et méthodes
2.1.1. Densité à 20°C
2.1.2. Indice de réfraction
2.1.3. Indice d’acide
2.1.4. Indice de saponification
2.1.5. Indice d’iode
2.2. Résultats et discussion
2.3. Caractérisation des tourteaux issus de l’extraction par pression
2.4. Conditions de stockage des graines de Jatropha
2.4.1. Facteurs d’altération des graines oléagineuses
2.4.2. Insectes nuisibles aux graines de Jatropha
2.4.3. Conditions de stockage des graines de Jatropha
III. CONCEPTION D’UNE TECHNOLOGIE D’EXTRACTION D’HUILE DE JATROPHA
3.1. Présentation des presses déjà utilisées pour l’extraction de l’huile de Jatropha………….
3.1.1. La presse manuelle du type Bielenberg
3.1.2. La presse semi-industrielle de fabrication indienne Tinytech
3.1.3. Opportunités de la presse chinoise
3.2. Choix de la technologie
3.2.1. Précautions à prendre lors du stockage des graines
3.2.2. Processus d’extraction
3.2.3. Conditionnement des tourteaux
3.2.4. Rendement d’extraction
IV. CONCEPTION DE L’USINE
4.1. Choix du site
4.2. Conception des différentes locales
4.2.1. Magasin de stockage des graines et tourteaux
4.2.2. Salle de trituration, salle de stockage d’huile et espace réservé au personnel ……..
CONCLUSIION PARTIIELLE
PARTIIE IIIIII :: ETUDE DE FAIISABIILIITE TECHNIICO–ECONOMIIQUE DE L’’UNIITE D’’EXTRACTIION
I. PRESENTATION DU PROJET
1.1. Définition du projet
1.2. Produits, services
II. ETUDE DE MARCHE ET CHOIX STRATEGIQUE
2.1. Clients, marché, concurrents
2.1.1. Clients potentiels locaux
2.1.2. Marché
2.1.3. Concurrents
2.1.3.1. Produits concurrents
2.1.3.2. Entreprise et opérateurs oeuvrant dans le Jatropha
2.1.4. Avenir du projet
2.1.5. Analyse et choix stratégique
2.1.5.1. Analyse en amont de la filière
2.1.5.2. Stratégie de l’entreprise
III. PLANS OPERATIONNELS ET FINANCIERS
3.1. Objectifs et grandes étapes
3.2. Plans opérationnels
3.2.1. Réseau commercial
3.2.2. Plan marketing
3.2.2.1. Les Produits
3.2.2.2. Le prix
3.2.2.3. La place (réseau de distribution)
3.2.2.4. La promotion
3.2.3. Considérations technologiques et industriels
3.2.3.1. Infrastructures et environnement de production
3.2.3.2. Charges de production
3.2.4. Ressources humaines
3.2.5. Coût d’achat des graines
3.2.6. Coût de revient de la production de l’huile
3.3. Etude et synthèse financière
3.3.1. Compte prévisionnel d’exploitation
3.3.2. Besoins en fonds de roulement (BFR)
3.3.3. Montant des capitaux investis
3.3.4. Plan de trésorerie
IV. ANALYSE DU PROJET
4.1. Analyse de rentabilité du projet
4.1.1. Indicateurs de rentabilité du projet
4.1.2. Seuil de rentabilité du projet
4.2. Evaluation des risques
4.2.1. Forces et faiblesses
4.2.2. Opportunités et Menaces
CONCLUSIION PARTIIELLE
CONCLUSIION GENERALE
BIIBLIIOGRAPHIIE

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