Titre de série : | Thèse en Sciences et Technologies de l'Eau, de l'Energie et de l’Environnement, Option énergie | Titre : | Mise en oeuvre de lipases végétales issues des graines dans la catalyse enzymatique d’esters éthyliques d’huiles végétales pour la production de biodiesel | Type de document : | texte imprimé | Auteurs : | Paul Alain KOUTEU NANSSOU, Auteur | Année de publication : | 2017 | Importance : | 240p. | Langues : | Français (fre) | Résumé : | Les lipases présentent un grand intérêt pour la synthèse de biodiesel, carburant alternatif au gasoil, généralement produit par transestérification des triacylglycérols d’huiles végétales avec un alcool, la plupart du temps le méthanol pour ainsi obtenir des esters méthyliques d’acides gras. Afin de produire un biodiesel totalement biosourcé, l’éthanol peut être substitué au méthanol. Dans ce contexte, l’objectif de cette étude est de développer des procédés enzymatiques de synthèses d’esters éthyliques catalysés par des lipases végétales sous leur forme brute avec des intrants (huile et alcool) d’origine végétale.
Dans un premier temps, elle a consisté à la mise en évidence d’une activité lipasique (éthanolyse et hydrolyse) dans les graines d’A. suarezensis, d’A. grandidieri, de J. curcas, de J. mahafalensis, de M. oleifera et de M. drouhardii. Ensuite, les influences de certains facteurs sur la capacité des poudres le(s)plus active(s) à réaliser des réactions d’éthanolyse en milieux non aqueux, aqueux et en utilisant comme substrat leurs lipides natifs ont été étudiées. Enfin, des essais de combustion ont été menés sur un moteur diesel pour l’étude des performances, des émissions et de la combustion du biodiesel produit brut et en mélange avec le gasoil. Les résultats montrent que les graines germées étudiées sont dotées d’une activité lipasique en hydrolyse et éthanolyse. La poudre d’A. grandidieri est la plus active en éthanolyse.
Avec cette dernière, deux procédés ont pu être développés : un en milieu non aqueux et un en milieu aqueux conduisant tous à un rendement de 96 %. Les performances comme combustible moteur du biodiesel produit et de ses mélanges sont similaires à celles du gasoil. Ces résultats montrent que les lipases végétales exploitées sous leurs formes brutes peuvent être une alternative aux lipases microbiennes et aux catalyseurs chimiques pour la production de biodiesel.
Abstract
There is a great interest in the use of lipase in the production of biodiesel, alternative diesel fuel, usually obtained from a transesterification of triacylglycerol with an alcohol which is mostly methanol and to obtain fatty acid methyl ester. To have a biodiesel derived totally from vegetable biomass, ethanol must be explored as acyl acceptor. The objective of this work is to develop enzymatic processes for the synthesis of ethyl esters catalyzed by plant lipases in their crude form with all inputs (oil and alcohol) of origin plant. Firstly, the hydrolysis and ethanolysis activities of A. suarezensis, A. grandidieri, J. curcas, J. mahafalensis, M. oleifera and M. drouhardii seeds were assessed. Subsequently, the most active(s) plant lipase(s) was selected to study the effects of some factors on their ability to carry out ethanolysis reactions in nonaqueous, aqueous media and using as substrate their lipids. Finally, combustion tests were carried out on a single cylinder direct injection engine to study the performance, emissions and combustion of biodiesel and its mixture with diesel. All germinated seeds have hydrolysis and ethanolysis activity. The most active in ethanolysis is the powder from A. grandidieri seed. With this powder, two processes were developed: one in nonaquous medium and the other in aqueous medium (yield of 96 % for both processes). Performance and combustion characteristics of biodiesel and its mixtures are similar to that of diesel fuel. A significant reduction in CO, NOX, CO2 and SO2 emissions during the combustion of biodiesel and its mixtures is observed. These results show that plant lipases exploited in their crude form can be an alternative to microbial lipases and chemical catalysts. |
Thèse en Sciences et Technologies de l'Eau, de l'Energie et de l’Environnement, Option énergie. Mise en oeuvre de lipases végétales issues des graines dans la catalyse enzymatique d’esters éthyliques d’huiles végétales pour la production de biodiesel [texte imprimé] / Paul Alain KOUTEU NANSSOU, Auteur . - 2017 . - 240p. Langues : Français ( fre) Résumé : | Les lipases présentent un grand intérêt pour la synthèse de biodiesel, carburant alternatif au gasoil, généralement produit par transestérification des triacylglycérols d’huiles végétales avec un alcool, la plupart du temps le méthanol pour ainsi obtenir des esters méthyliques d’acides gras. Afin de produire un biodiesel totalement biosourcé, l’éthanol peut être substitué au méthanol. Dans ce contexte, l’objectif de cette étude est de développer des procédés enzymatiques de synthèses d’esters éthyliques catalysés par des lipases végétales sous leur forme brute avec des intrants (huile et alcool) d’origine végétale.
Dans un premier temps, elle a consisté à la mise en évidence d’une activité lipasique (éthanolyse et hydrolyse) dans les graines d’A. suarezensis, d’A. grandidieri, de J. curcas, de J. mahafalensis, de M. oleifera et de M. drouhardii. Ensuite, les influences de certains facteurs sur la capacité des poudres le(s)plus active(s) à réaliser des réactions d’éthanolyse en milieux non aqueux, aqueux et en utilisant comme substrat leurs lipides natifs ont été étudiées. Enfin, des essais de combustion ont été menés sur un moteur diesel pour l’étude des performances, des émissions et de la combustion du biodiesel produit brut et en mélange avec le gasoil. Les résultats montrent que les graines germées étudiées sont dotées d’une activité lipasique en hydrolyse et éthanolyse. La poudre d’A. grandidieri est la plus active en éthanolyse.
Avec cette dernière, deux procédés ont pu être développés : un en milieu non aqueux et un en milieu aqueux conduisant tous à un rendement de 96 %. Les performances comme combustible moteur du biodiesel produit et de ses mélanges sont similaires à celles du gasoil. Ces résultats montrent que les lipases végétales exploitées sous leurs formes brutes peuvent être une alternative aux lipases microbiennes et aux catalyseurs chimiques pour la production de biodiesel.
Abstract
There is a great interest in the use of lipase in the production of biodiesel, alternative diesel fuel, usually obtained from a transesterification of triacylglycerol with an alcohol which is mostly methanol and to obtain fatty acid methyl ester. To have a biodiesel derived totally from vegetable biomass, ethanol must be explored as acyl acceptor. The objective of this work is to develop enzymatic processes for the synthesis of ethyl esters catalyzed by plant lipases in their crude form with all inputs (oil and alcohol) of origin plant. Firstly, the hydrolysis and ethanolysis activities of A. suarezensis, A. grandidieri, J. curcas, J. mahafalensis, M. oleifera and M. drouhardii seeds were assessed. Subsequently, the most active(s) plant lipase(s) was selected to study the effects of some factors on their ability to carry out ethanolysis reactions in nonaqueous, aqueous media and using as substrate their lipids. Finally, combustion tests were carried out on a single cylinder direct injection engine to study the performance, emissions and combustion of biodiesel and its mixture with diesel. All germinated seeds have hydrolysis and ethanolysis activity. The most active in ethanolysis is the powder from A. grandidieri seed. With this powder, two processes were developed: one in nonaquous medium and the other in aqueous medium (yield of 96 % for both processes). Performance and combustion characteristics of biodiesel and its mixtures are similar to that of diesel fuel. A significant reduction in CO, NOX, CO2 and SO2 emissions during the combustion of biodiesel and its mixtures is observed. These results show that plant lipases exploited in their crude form can be an alternative to microbial lipases and chemical catalysts. |
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