Soutenance mémoire
Dénomination systématique et les races de sorgho
Famille : Gramineae
Sous-famille : Panicoidae
Tribu : Andropogenae
Genre : Sorghum
Espèce : bicolor
Cette espèce présente une très grande variabilité génotypique et phénotypique. Cette plasticité a permis de sélectionner et d’améliorer les différents types de sorgho, allant du sorgho grain au sorgho sucré en passant par le sorgho fourrager et le sorgho fibre. La séparation entre ces différents types est difficile car tous les intermédiaires existent entre par exemple les sorghos fibres et sucrés, de même des sorghos sucrés sont aussi des sorghos grains. Le sorgho possède aussi des variétés dites précoces (cycle végétatif 90 jours) et des variétés tardives (cycle végétatif 120 jours).
La macération ou diffusion à l’air libre
La macération est effectuée dans des cuves ouvertes, en bois, avec circulation méthodique du liquide laveur, lequel traverse d’abord la cuve contenant la matière la plus épuisée, puis des cuves de plus en plus riches et, en dernier lieu, la cuve chargée de matière fraîche, donc au maximum de richesse en sucre. Les jus étant d’autant plus denses que leur richesse en sucre est plus élevée, la circulation doit se faire dans des cuves de haut en bas. La durée de contact est voisine de 6 heures donc bien plus grande qu’en diffusion.
Réactifs chimiques déshydratants
Action sur les liquides : le procédé le plus classique est l’utilisation de la chaux vive. Après 3h 30mn d’agitation le degré est de 99°5 ; après 6h 100°. On distille alors pour recueillir l’alcool absolu. La richesse de la chaux a une grande importance. On peut obtenir une déshydratation rapide en opérant sous pression donc à température plus élevée. Mais la perte d’alcool par formation d’alcoolat dépasse 5%. On peut la récupérer par addition d’eau ou distillation sous vide. Corps solides agissant sur les vapeurs : dans ce cas on propose de faire passer les vapeurs alcooliques à travers des corps solides avides d’eau pour déshydrater. HUGUENET, dès 1824 a préconisé le passage des vapeurs alcooliques sur des couches de chaux vive ; DEININGER (1881) a utilisé le chlorure de calcium et le charbon de bois : la solution de chlorure est concentrée, et le sel régénéré par fusion. Le procédé Loriette (1921) utilise la chaux vive. L’alcool à 96° vaporisé au préalable traverse une colonne de chaux vive et sort à 99°7-100°, alors que la chaux éteinte par absorption de l’eau est évacuée à la base de l’appareil. La dépense est de 21 kg de chaux vive par hectolitre d’alcool. D’après PATARD, on dépense 86 kg de vapeur par hectolitre car il faut redistiller l’alcool pour éliminer la chaux entraînée.
Propriété physique et chimique de l’éthanol
L’éthanol est un liquide très mobile, incolore, de formule semi développé CH3-CH2-OH. Il devient visqueux à -80°C et se congèle à -117.3°C. Il bout à 78.35°C sous 1 atmosphère. Sa masse moléculaire est de 46.07g/mol. Son densité à 20°C et sous 1 atm est de 0.7893 et son indice de réfraction est de 1.3611. Pratiquement l’alcool pur n’attaque pas les métaux usuels : fer, cuivre, zinc, plomb, etc. Mais il attaque l’aluminium et forme un ortho aluminate d’éthyle. L’oxydation totale de l’alcool est obtenue par sa combustion. L’alcool est bien moins inflammable que les essences naturelles, son point d’éclair est +16°C, le pouvoir calorifique inférieur est 6642 cal/Kg soit 5300 cal/l. De par son pouvoir calorifique élevé l’alcool est une source d’énergie considérable. Pour l’air chargé de vapeur d’alcool, les limites d’inflammabilité s’échelonnent à 75°C de 90 à 400mg par litre d’air, alors que pour l’essence elles vont de 47 à 200mg. L’alcool peut être oxydé partiellement et le premier stade est l’aldéhyde. L’oxydation par l’air a déjà lieu à froid mais elle est lente. Elle explique pourtant la difficulté de conserver de l’alcool exempt de traces d’aldéhydes à la lumière. La vapeur d’alcool peut être dissociée vers 500-600°C sans catalyseur.
Stabilité du mélange alcool-essence
L’alcool pur ne peut pas encore être utilisé directement dans les moteurs à explosion qui sont faits pour les carbures d’hydrogène. Jusqu’à nos jours l’utilisation de l’alcool comme carburant se fait par des mélanges avec de l’essence. Les études des conditions de stabilité des mélanges 10, 20, 30, 50 ont montré que les mélanges les plus riches étaient les plus stables. Pratiquement les mélanges à 10 % d’alcool présentent une stabilité suffisante. Ceci s’explique par le fait que l’alcool à 99,7°-100°GL est soluble, en toutes proportions dans l’essence ; ce qui n’est pas le cas pour des degrés inférieurs. De plus l’alcool déshydraté n’a pas d’hygroscopicité particulière. De nos jours, avec les voitures flex fuels, on peut incorporer jusqu’à 85% d’éthanol dans l’essence. Ces voitures sont construites spécialement pour pouvoir rouler avec du bioéthanol. Et jusqu’à maintenant, c’est le taux d’alcool le plus élevé qu’on peut utiliser comme carburant Comme conclusion on peut dire que l’alcool absolu a plusieurs applications que ce soit comme solvant, matières premières ou que ce soit comme carburant. Mais il faut aussi voir la réalisation pratique pour son obtention.
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Table des matières
Introduction
Première partie : Etude bibliographique
Chapitre I. Etude bibliographique sur les matières sucrées : cas de la canne à sucre et du sorgho
Chapitre II. Principe de l’obtention de l’alcool par fermentation
Chapitre III. Les applications de l’éthanol
Deuxième partie : Etude expérimentale
Chapitre I. Essai d’obtention de l’alcool déshydraté au niveau laboratoire
Chapitre II. Essai de fermentation et de rectification au niveau pilote
Troisième partie : Etude économique et impact environnemental
Chapitre I. Identification du projet
Chapitre II. Étude financière
Chapitre III. Etude d’impact environnemental
Conclusion générale
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