Titre de série : |
Mémoire Master d'ingénierie Energie |
Titre : |
Mise en œuvre d’un procédé écologique de production de biodiesel a l’aide de biocatalyseurs issus de la biomasse locale |
Type de document : |
texte imprimé |
Auteurs : |
Rachida Satio Constance KONE |
Année de publication : |
2016 |
Importance : |
81p. |
Langues : |
Français (fre) |
Résumé : |
Non polluant et biodégradable, le biodiesel est conventionnellement produit par catalyse chimique. La catalyse chimique a cependant de nombreux inconvénients notamment sur l’environnement du fait de l’utilisation de catalyseurs acides ou basiques qui sont responsables de rejets toxiques. À cause de ses effets négatifs, la catalyse chimique est de nos jours délaissée au profit de la catalyse enzymatique. La catalyse enzymatique dans la production de biodiesel est un procédé facile à mettre en œuvre, peu coûteux et non polluant. Les lipases sont les enzymes généralement utilisées dans la production de biodiesel. Toutefois, la biocatalyse est influencée par différents paramètres qu’il est important de maitriser pour obtenir de bons rendements. Cette étude visant l’optimisation de la production de biodiesel à partir de lipases végétales, a permis de mettre en évidence l’activité catalytique des graines germées de Jatropha curcas et d’Adansonia grandidieri. Des réactions de transestérification en présence de ces extraits végétaux ont été ensuite mises en œuvre afin de déterminer les conditions optimales de synthèse de biodiesel. Aux termes de ces expériences, il ressort d’une part que plus la chaîne carbonée de l’alcool est longue, plus la réaction de transestérification est possible. Aussi, les enzymes réagissent différemment avec les alcools primaires et les alcools secondaires. D’autre part, il apparait que les extraits d’Adansonia grandidieri sont plus sensibles aux alcools comparativement aux extraits de Jatropha curcas. Les travaux montrent aussi que les poudres enzymatiques de Jatropha curcas et d’Adansonia grandidieri sont inactivées par les ratios molaires huile alcools trop élevés. Les enzymes sont inactivées à partir du ratio molaire huiles/alcools 1:1. L’étude de la cinétique des réactions met en relief le fait que la quantité d’esters formée est plus importante pour le ratio molaire huile/éthanol 1:1 en comparaison avec le ratio molaire huile/éthanol 2:1. En plus, comparativement aux extraits de Jatropha curcas, les extraits d’Adansonia grandidieri ont une cinétique plus rapide et offrent de meilleurs rendements.
Abstract : Biodiesel has attracted considerable interests over the last decades. It has several advantages compared to the traditional gazole: it is environmentally friendly, non-toxic, renewable and biodegradable. The conventional methods for biodiesel production involve the use of chemical catalysts. However, the chemical catalysis has some drawbacks and is environmentally unfriendly. Therefore, the enzymatic catalysis has been introduced in recent years as a promising way to circumvent the problems associated with the conventional route. Compared to the chemical catalysis, the enzymatic catalysis is simple to perform and less expensive. The enzymatic route is nowadays considered as an environmentally-friendly alternative for biodiesel production. Nevertheless, there is lot of parameters influencing the enzymatic transesterification. The aim of this study is to optimize the enzymatic transesterification of vegetable oils. The transesterification reactions have shown the enzymatic activity of vegetable enzymes extracted from Jatropha curcas and Adansonia grandidieri germinated seeds. It has also been proved that these plant lipases have a higher activity in the presence of long chain alcohols. Moreover, it has been found that plant lipases react differently with primary alcohols and secondary alcohols. In addition, the results show that enzymes are inactivated in presence of high alcohol to oil molar ratios. The activity decreases significantly with alcohol to oil molar ratios higher than 1:1. However, the results prove that the conversion rate is higher with 1:1 alcohol to oil molar ratio in comparison to the 1:2 alcohol to oil molar ratio. It must also be emphasized that alcohols are more harmful to enzymes extracted from Adansonia grandidieri germinated seeds than to lipases extracted from Jatropha curcas. The study of the reaction kinetic has proved that the conversion rates are higher in presence of enzymes extracted from Adansonia grandidieri germinated seeds: vegetable enzymes extracted from Adansonia grandidieri germinated seeds are more reactive than lipases extracted from Jatropha curcas germinated seeds. |
Mémoire Master d'ingénierie Energie. Mise en œuvre d’un procédé écologique de production de biodiesel a l’aide de biocatalyseurs issus de la biomasse locale [texte imprimé] / Rachida Satio Constance KONE . - 2016 . - 81p. Langues : Français ( fre)
Résumé : |
Non polluant et biodégradable, le biodiesel est conventionnellement produit par catalyse chimique. La catalyse chimique a cependant de nombreux inconvénients notamment sur l’environnement du fait de l’utilisation de catalyseurs acides ou basiques qui sont responsables de rejets toxiques. À cause de ses effets négatifs, la catalyse chimique est de nos jours délaissée au profit de la catalyse enzymatique. La catalyse enzymatique dans la production de biodiesel est un procédé facile à mettre en œuvre, peu coûteux et non polluant. Les lipases sont les enzymes généralement utilisées dans la production de biodiesel. Toutefois, la biocatalyse est influencée par différents paramètres qu’il est important de maitriser pour obtenir de bons rendements. Cette étude visant l’optimisation de la production de biodiesel à partir de lipases végétales, a permis de mettre en évidence l’activité catalytique des graines germées de Jatropha curcas et d’Adansonia grandidieri. Des réactions de transestérification en présence de ces extraits végétaux ont été ensuite mises en œuvre afin de déterminer les conditions optimales de synthèse de biodiesel. Aux termes de ces expériences, il ressort d’une part que plus la chaîne carbonée de l’alcool est longue, plus la réaction de transestérification est possible. Aussi, les enzymes réagissent différemment avec les alcools primaires et les alcools secondaires. D’autre part, il apparait que les extraits d’Adansonia grandidieri sont plus sensibles aux alcools comparativement aux extraits de Jatropha curcas. Les travaux montrent aussi que les poudres enzymatiques de Jatropha curcas et d’Adansonia grandidieri sont inactivées par les ratios molaires huile alcools trop élevés. Les enzymes sont inactivées à partir du ratio molaire huiles/alcools 1:1. L’étude de la cinétique des réactions met en relief le fait que la quantité d’esters formée est plus importante pour le ratio molaire huile/éthanol 1:1 en comparaison avec le ratio molaire huile/éthanol 2:1. En plus, comparativement aux extraits de Jatropha curcas, les extraits d’Adansonia grandidieri ont une cinétique plus rapide et offrent de meilleurs rendements.
Abstract : Biodiesel has attracted considerable interests over the last decades. It has several advantages compared to the traditional gazole: it is environmentally friendly, non-toxic, renewable and biodegradable. The conventional methods for biodiesel production involve the use of chemical catalysts. However, the chemical catalysis has some drawbacks and is environmentally unfriendly. Therefore, the enzymatic catalysis has been introduced in recent years as a promising way to circumvent the problems associated with the conventional route. Compared to the chemical catalysis, the enzymatic catalysis is simple to perform and less expensive. The enzymatic route is nowadays considered as an environmentally-friendly alternative for biodiesel production. Nevertheless, there is lot of parameters influencing the enzymatic transesterification. The aim of this study is to optimize the enzymatic transesterification of vegetable oils. The transesterification reactions have shown the enzymatic activity of vegetable enzymes extracted from Jatropha curcas and Adansonia grandidieri germinated seeds. It has also been proved that these plant lipases have a higher activity in the presence of long chain alcohols. Moreover, it has been found that plant lipases react differently with primary alcohols and secondary alcohols. In addition, the results show that enzymes are inactivated in presence of high alcohol to oil molar ratios. The activity decreases significantly with alcohol to oil molar ratios higher than 1:1. However, the results prove that the conversion rate is higher with 1:1 alcohol to oil molar ratio in comparison to the 1:2 alcohol to oil molar ratio. It must also be emphasized that alcohols are more harmful to enzymes extracted from Adansonia grandidieri germinated seeds than to lipases extracted from Jatropha curcas. The study of the reaction kinetic has proved that the conversion rates are higher in presence of enzymes extracted from Adansonia grandidieri germinated seeds: vegetable enzymes extracted from Adansonia grandidieri germinated seeds are more reactive than lipases extracted from Jatropha curcas germinated seeds. |
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