Procédé de fabrication de biocarburants à partir de biomasse PDF

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L'expression biocarburant indique que ce carburant est obtenu à partir de Toutefois plusieurs projets de grande envergure sont actuellement en cours

Production de biocarburants et de bioproduits avantages et impacts

Le développement en cours dans le domaine des biocarburants concerne donc 2006. site internet : http://www.biocap.ca/conf2006/presentations/Volk_T.pdf.

Le rapport public annuel 2016 - Tome II : les biocarburants : des

d'incorporation des biocarburants dans les carburants fossiles la suppression de la défiscalisation fin biocarburants était apparue à la Cour en 2011 :.

Les BIOCARBURANTS en AFRIQUE

bron) destinée à produire en bout de course du biodiesel. http://www.lumes.lu.se/database/alumni/04.05/theses/leah_wanambwa.pdf#search=%22ethanol%20% ...

PERSPECTIVES DÉVOLUTION DES BIOCARBURANTS

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En Indonésie malgré la progression prévue de la part du diesel et du biodiesel dans la consommation totale de carburant au cours de la période de projection

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La mise à la consommation de biocarburants en France est encadrée par des mesures législatives qui incorporations au cours du second semestre 2018.

Le système de certification des biocarburants durables de lUnion

22 juin 2016 PDF. ISBN 978-92-872-5225-8 ISSN 1977-5695 doi:10.2865/030375 ... Les rapports spéciaux de la Cour présentent les résultats de ses audits de ...

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PROCEDE DE FABRICATION DE BIOCARBURANTS A PARTIR DE BIOMASSE CHAPITRE II : EVOLUTION DE LA BIOMASSE AU COURS DE LA DESTRUCTURATION......... 67 ...

Les nouvelles technologies de production de biocarburants : état

biocarburants dans le pool de carburants essence et gazole pour le transport routier sont donc en cours de recherche et développement pour.

LES BIOCARBURANTS: PERSPECTIVES RISQUES ET OPPORTUNITÉS

LES BIOCARBURANTS: PERSPECTIVES RISQUES ET OPPORTUNITÉS 11 2 Biocarburants et agriculture – un aperçu technique principale source d’énergie pour la plupart

Chapitre 9 Biocarburants - Food and Agriculture Organization

brésilienne d’éthanol devrait progresser de 5 4 milliards de litres au cours de la période étudiée et l’obligation d’incorporation de biodiesel devrait atteindre 10 à l’horizon 2020 ce qui conduira à une hausse de la production de biodiesel de plus de 40 durant la prochaine décennie

biotechspipac-rouenfr

biotech spip ac-rouen

Comment sont fabriqués les biocarburants de la deuxième génération ?

Les biocarburants de la deuxième génération en cours de mise au point seront produits à partir de la biomasse lignocellulosique provenant du bois, de certaines graminées et des résidus de la sylviculture et de l’agriculture.

Quels sont les différents types de biocarburants ?

On peut classer les biocarburants en fonction de leur origine et de leur type. Ils peuvent provenir de déchets forestiers, agricoles ou de produits de la pêche ou de déchets municipaux ou encore de sous-produits et déchets de l’agro-industrie, des industries alimentaires et des services Source: FAO.

Quel est le bilan énergétique d’un biocarburant ?

Le bilan énergétique de chaque biocarburant dépend de facteurs tels que la matière première végétale, le lieu de production, les pratiques agricoles et la source d’énergie utilisée dans le processus de conversion. En termes de contribution à la réduction des émissions de gaz à effet de serre, les écarts entre eux sont également très importants.•

Quelle est la production mondiale de biocarburants liquides ?

À l’heure actuelle, 85 pour cent de la production mondiale de biocarburants liquides consiste en éthanol (Tableau 1).

THESE

Pour l'obtention du Grade de

DOCTEUR DE L'UNIVERSITE DE POITIERS

(Faculté des Sciences Fondamentales et Appliquées) (Diplôme National - Arrêté du 7 août 2006) Ecole Doctorale : Sciences pour l'Environnement Gay Lussac

Secteur de Recherche : Géochimie Organique

Présentée par :

David KPOGBEMABOU

PROCEDE DE FABRICATION DE BIOCARBURANTS A PARTIR DE BIOMASSE

LIGNOCELLULOSIQUE BIOLOGIQUEMENT DESTRUCTUREE

Directeurs de Thèse :

A. AMBLÈS, Professeur, Université de Poitiers L. LEMEE, Ingénieur de recherche, Université de Poitiers

Soutenue le 06 Mai 2011

Devant la Commission d'Examen

JURY Dr C. MASSIANI Professeur, Université de Provence Rapporteur Dr J-R DISNAR DR CNRS, Université d'Orléans Rapporteur Dr M. HALIM Professeur, Université de Rabat Examinateur Dr P. MAGNOUX DR CNRS, Université de Poitiers Examinateur Dr A. AMBLÈS Professeur, Université de Poitiers Examinateur Dr L. LEMÉE Ingénieur de Recherche, Université de Poitiers Examinateur Dr L. PINARD Maître de Conférences, Université de Poitiers Examinateur Dr F. BATAILLE Ingénieur de Recherche, VALAGRO Examinateur

SOMMAIRE

3 S

OMMAIRE

LISTE DES FIGURES....................................................................................................................7

ISTE DES TABLEAUX...............................................................................................................10

ISTE DES ABREVIATIONS........................................................................................................11

NTRODUCTION GENERALE.....................................................................................................12

TUDE BIBLIOGRAPHIQUE.........................................................................................................15

I C HAPITRE I : COMPOSITION DE LA BIOMASSE LIGNOCELLULOSIQUE..............................19 I. L

A PAROI PRIMAIRE........................................................................................................19

I.1. L

ES GLUCIDES......................................................................................................19

I.2. L

ES SUBSTANCES PECTIQUES...............................................................................22

I.3. L

ES PROTEINES....................................................................................................23

II. L

A PAROI SECONDAIRE...................................................................................................23

II.1. L

ES LIGNINES.......................................................................................................23

II.2. C

UTINES, SUBERINES ET CIRES............................................................................25

III. L

ES AUTRES COMPOSES.......................................................................................27

C C HAPITRE II : FRACTIONNEMENT DE LA BIOMASSE LIGNOCELLULOSIQUE.....................29 I. F RACTIONNEMENT BIOCHIMIQUE : SEPARATION DES CONSTITUANTS

LIGNOCELLULOSIQUES

II. F RACTIONNEMENT CHIMIQUE : SEPARATION DES DIFFERENTES FORMES DE MATIERE

ORGANIQUE

II.2. L

ES LIPIDES..........................................................................................................33

II.3. L

ES SUBSTANCES HUMIQUES...............................................................................33

II.3.1. L

ES ACIDES " FULVIQUES » .................................................................................35

II.3.2. L

ES ACIDES " HUMIQUES »..................................................................................36

II.3.3. L'

C C HAPITRE III BIODEGRADATION DE LA BIOMASSE LIGNOCELLULOSIQUE.......................39 I. P

RINCIPE DE L'ELABORATION DU COMPOST..................................................................39

I.1. L

ES PHASES DU COMPOSTAGE.............................................................................39

I.2. E

VOLUTION DE LA MO AU COURS DU COMPOSTAGE..........................................41 II. P

ARAMETRES DE BIODEGRADATION..............................................................................43

II.1. L

E BIO REACTEUR................................................................................................43

II.2. L

E CHOIX DES INTRANTS......................................................................................43

SOMMAIRE

4 II.3. L

E TAUX D'HUMIDITE..........................................................................................44

II.4. L'

III. P

ARAMETRES PHYSICO-CHIMIQUES....................................................................45

III.1. L

A TEMPERATURE................................................................................................45

III.2. L

E PH...................................................................................................................46

III.3. L

A MINERALISATION...........................................................................................46

III.4. L

E TEST D'AUTO-ECHAUFFEMENT......................................................................46 IV. C RITERES D'EVOLUTION MOLECULAIRE............................................................46

IV.1. L

A SPECTROSCOPIE INFRAROUGE A TRANSFORMEE DE FOURIER EN REFLEXION

DIFFUSE

IV.2. A

NALYSES THERMIQUES GRAVIMETRIQUES ET DIFFERENTIELLES....................49

IV.3. L

A THERMOCHIMIOLYSE ET LA PYROLYSE MULTISHOT....................................49 C C HAPITRE IV: CONVERSION ENERGETIQUE DE LA BIOMASSE :LA LIQUEFACTION........51 I. L

ES FILIERES DE CONVERSION.......................................................................................51

II. C

ONDITIONS DE LIQUEFACTION.....................................................................................52

II.1. R

OLE DE LA TEMPERATURE.................................................................................53

II.2. R

OLE DU SOLVANT...............................................................................................54

II.3. R

OLE DU CATALYSEUR ET DU GAZ REDUCTEUR.................................................55

III. L

ES DIFFERENTS PROCEDES DE LIQUEFACTION..................................................55

III.1. L

A LIQUEFACTION DU BOIS..................................................................................55

III.2. L

A LIQUEFACTION DES FRACTIONS DU BOIS.......................................................56 C P

ARTIE 1 : .................................................................................................................................59

ESTRUCTURATION DE LA BIOMASSE........................................................................................59

HAPITRE I: CONDITIONS DE DESTRUCTURATION...........................................................61

I. C

HOIX DES INTRANTS.....................................................................................................61

I.1. C

OMPOSITION DES DEUX MELANGES..................................................................62

I.2. C

ARACTERISATION DES INTRANTS......................................................................63 II. P

ARAMETRES DE BIODEGRADATION..............................................................................64

II.1. L

E TAUX D'HUMIDITE..........................................................................................64

II.2. L'

III. L

E BIOREACTEUR.................................................................................................64

C HAPITRE II : EVOLUTION DE LA BIOMASSE AU COURS DE LA DESTRUCTURATION.........67

SOMMAIRE

5 I. L

ES PARAMETRES PHYSICO-CHIMIQUES........................................................................67

I.1. L

A TEMPERATURE................................................................................................67

I.2. L

E PH...................................................................................................................69

I.3. A

NALYSE ELEMENTAIRE......................................................................................70

II. A

CTIVITE BIOLOGIQUE...................................................................................................73

II.1. L'

AUTO ECHAUFFEMENT.....................................................................................73

II.2. L

A MINERALISATION...........................................................................................75

III. E

VOLUTION STRUCTURALE.................................................................................75

III.1. L

ES ANALYSES THERMIQUES...............................................................................75

III.2. L

ES ANALYSES SPECTROSCOPIQUES....................................................................79 C C

HAPITRE III : ETUDE MOLECULAIRE...............................................................................83

I. L A THERMODESORPTION HEADSPACE-GC/MS ............................................................83 II. L A THERMOCHIMIOLYSE ET LA PYROLYSE MULTISHOT...............................................86

III. C

OMPOSITION DE LA BIOMASSE LIGNOCELLULOSIQUE AU COURS DE LA

BIODEGRADATION

IV. F RACTIONNEMENT DE LA MOT DE LA BIOMASSE..............................................92

IV.1. A

NALYSE DES LIPIDES..........................................................................................95

IV.2. A

NALYSE DES FRACTIONS HUMIQUES...............................................................110

IV.2.1. I

NDICE D'HUMIFICATION...................................................................................110

IV.2.2. A

NALYSES GLOBALES........................................................................................112

IV.2.3. A

NALYSE MOLECULAIRE...................................................................................115

C S

YNTHESE DES RESULTATS DE DESTRUCTURATION..........................................................120

ARTIE 2 : ...............................................................................................................................122

LIQUEFACTION DE LA BIOMASSE..............................................................................................122

I C HAPITRE I: OPTIMISATION DES CONDITIONS DE LIQUEFACTION.................................124 I. E

FFET DE LA DUREE DE LIQUEFACTION.......................................................................124

II. I NFLUENCE DES PARAMETRES DE LIQUEFACTION.......................................................124

II.1. R

OLE DU SOLVANT ET DU CATALYSEUR............................................................124

II.2. I

NFLUENCE DES PARAMETRES DE LIQUEFACTION SUR LE TAUX DE CONVERSION 127

II.3. E

TUDE QUANTITATIVE.......................................................................................128

SOMMAIRE

6 II.4. E

TUDE QUALITATIVE.........................................................................................129

II.5. E

TUDE MOLECULAIRE.......................................................................................131

III. E

FFET DE LA TEMPERATURE DE LIQUEFACTION...............................................133

III.1. E

TUDE QUANTITATIVE.......................................................................................133

III.2. E

TUDE QUALITATIVE.........................................................................................135

III.2.1. S

UR L'HUILE DE SOLVOLYSE.............................................................................135

III.2.2. S

UR L'HUILE DE SOLVOLYSE SOLUBLE DANS L'HEXANE..................................136

III.3. E

TUDE MOLECULAIRE.......................................................................................137

C C HAPITRE II : EFFET DE LA DESTRUCTURATION SUR LA REACTION DE LIQUEFACTION141 I. R

EACTION DE LIQUEFACTION......................................................................................141

II. A

NALYSE DES LIQUIDES................................................................................................142

III. C

ARACTERISATION DES PRODUITS SECONDAIRES DE SOLVOLYSE...................152

III.1. P

YROLYSE DU RESIDU........................................................................................152

III.2. C

OMPOSITION ELEMENTAIRE DU RESIDU.........................................................153 C HAPITRE III : LIQUEFACTION DES DIFFERENTES FRACTIONS HUMIQUES....................156 I. A

NALYSE DES PRODUITS DE LIQUEFACTION................................................................156

I.1. E

TUDE QUANTITATIVE.......................................................................................156

I.2. E

TUDE QUALITATIVE.........................................................................................159

II. C OMPOSITION DE L'HUILE DE SOLVOLYSE SOLUBLE DANS L'HEXANE.......................161 S YNTHESE DES RESULTATS DE LIQUEFACTION DE LA BIOMASSE.....................................166 C

ONCLUSION GENERALE ET PERSPECTIVES.........................................................................171

C ONCLUSION GENERALE ET PERSPECTIVES..................................Erreur ! Signet non défini. P

ARTIE EXPERIMENTALE.........................................................................................................175

I. M

ISE AU POINT DE LA BIODEGRADATION.....................................................................176

I.1. L

A TEMPERATURE..............................................................................................176

I.2. L

E TAUX D'HUMIDITE........................................................................................177

I.3. L'

AUTO ECHAUFFEMENT...................................................................................177

I.4. L

E PH.................................................................................................................177

I.5. L

E TAUX DE MATIERE ORGANIQUE....................................................................177

I.6. L

A MINERALISATION.........................................................................................178

II. E

III. M

ISE AU POINT DE LA LIQUEFACTION...............................................................179 R

LISTE DES FIGURES

7 L

ISTE DES FIGURES

Figure 0-I Représentation schématique des parois primaire et secondaire..............................19

Figure I.1-I: Unités de base de la cellulose reliées par une liaison ȕ-(1-4)-glycosidique........21

Figure I.1-II: Structure des monomères des hémicelluloses....................................................22

Figure II.1-I Les trois monolignols constitutifs de la lignine...................................................24

Figure II.1-II : Structure schématique de la lignine de hêtre (Lüdemann, 1974).....................24

Figure II.2-I Modèle de la subérine de pomme de terre. Les connections indiquées sont respectivement C : polysaccharide ; P : groupe phénolique et S : subérine (Bernards, 2002) 26

Figure III-I:Structure générale des monomères des tannins condensés...................................27

Figure III-II: Structure des monomères des tannins hydrolysables..........................................28

Figure I-I : Protocole de fractionnement biochimique de la biomasse lignocellulosique........30quotesdbs_dbs27.pdfusesText_33

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Comment sont fabriqués les biocarburants de la deuxième génération ?

Quels sont les différents types de biocarburants ?

Quel est le bilan énergétique d’un biocarburant ?

Quelle est la production mondiale de biocarburants liquides ?

Pour l'obtention du Grade de

DOCTEUR DE L'UNIVERSITE DE POITIERS

Secteur de Recherche : Géochimie Organique

Présentée par :

David KPOGBEMABOU

LIGNOCELLULOSIQUE BIOLOGIQUEMENT DESTRUCTUREE

Directeurs de Thèse :

Soutenue le 06 Mai 2011

Devant la Commission d'Examen

SOMMAIRE

OMMAIRE

I.1. L

I.2. L

I.3. L

II.1. L

II.2. C

III. L

LIGNOCELLULOSIQUES

ORGANIQUE

II.2. L

II.3. L

II.3.1. L

II.3.2. L

II.3.3. L'

I.1. L

I.2. E

II.1. L

II.2. L

SOMMAIRE

4 II.3. L

II.4. L'

III. P

III.1. L

III.2. L

III.3. L

III.4. L

IV.1. L

DIFFUSE

IV.2. A

IV.3. L

II.1. R

II.2. R

II.3. R

III. L

III.1. L

III.2. L

I.1. C

I.2. C

II.1. L

II.2. L'

III. L

SOMMAIRE

5 I. L

I.1. L

I.2. L

I.3. A

II.1. L'

II.2. L

III. E

III.1. L

III.2. L

III. C

BIODEGRADATION

IV.1. A

IV.2. A

IV.2.1. I

IV.2.2. A

IV.2.3. A

II.1. R

II.2. I

II.3. E

SOMMAIRE

6 II.4. E

II.5. E

III. E