INTRODUCTION
De nombreuses réactions chimiques permettent de
produire de l'énergie, ce qui est le cas des réactions de
combustion, la découverte de la combustion par l'O2 est
imputable au chimiste français Lavoisier, en 1775. Elle a cependant
conduit pendant l'ère industrielle à l'émission massive de
CO2, qui est un gaz à effet de serre contribuant pour une
large part aux phénomènes de dérèglement climatique
(David Soissons & Nathan 2000).
La communauté internationale se préoccupe de
l'environnement : la question de pollution en tout genre, le
réchauffement climatique et l'économie des énergies.
L'assainissement et la préservation de l'environnement, ainsi que la
recherche de nouvelles sources d'énergies propres et renouvelables sont
devenus la priorité du 21ème siècle (Nidhal
Attia Mars 2018).
A l'heure actuelle, environ 95 % des besoins
énergétiques mondiaux sont assurés par les carburants
fossiles et on estime que la demande globale en énergie devrait
s'accroitre de 57% d'ici 2030. Dans ce contexte, les biocarburants ont souvent
été présentés comme la panacée vers un bilan
carbone neutre, moins d'émissions néfastes et une
biodégradation plus rapide en cas de déversement accidentel
(Patrice LEVAN G, D. SHEIL et Markku K., 2015).
Les huiles végétales peuvent être
utilisées directement comme carburants car leur pouvoir calorifique est
important (environ 80 % de celui du carburant fossile). Mais elles ont des
viscosités cinématiques importantes, au moins 10 fois
supérieures à celles du diesel à 40°C, ce qui
occasionne une mauvaise atomisation dans la chambre de combustion du moteur
(Conceicao M., Silva F.C., and Souza A.G.) & (Kulkarni M.G., and Bakhshi
N.(2007). D'autre part, leurs combustions y provoquent la formation
d'importants dépôts(Altin R. C., and Yücesu H.S.,
(2001),Ropkins K., Li H., and Andrews G., (2007). Pour les raisons
citées précédemment, l'utilisation directe des huiles dans
les moteurs est à éviter en général. Les huiles
végétales sont transformées par transestérification
en biodiesel dont les propriétés physico-chimiques sont voisines
de celles du carburant fossile (essence, diesel).
Les biocarburants sont produits par des matières
premières biosourcées donc renouvelable, départ leurs
origines, une problématique s'est alors imposée, celle de
l'équilibre de la demande de plus en plus forte de l'énergie non
fossile et la quantité de terres à consacrer pour celle-ci (TOTAL
Foundation 2020).
Avec 62 millions de tonnes produites en 2016, l'huile de palme
est l'huile végétale la plus produite au monde devant l'huile de
soja, l'huile de colza et l'huile de tournesol, l'huile d'arachide. Plusieurs
atouts la rendent particulièrement attractive, d'abord pour l'industrie
: ses faibles coûts de production, son rendement élevé
à l'hectare, ainsi que ses propriétés physico-chimiques.
Grâce à ces avantages comparatifs, l'huile de palme est devenue
omniprésente dans de nombreux produits de consommation, que ce soit dans
l'industrie alimentaire, les cosmétiques, les produits d'entretien
où ces dernières années pour la production
d'agro-carburants ou d'électricité (Rapport : Dossier, mythe
de l'huile de palme 100% durable, Les limites des initiatives
volontaires : le cas de la RSPO et de l'Alliance Belge pour une huile de
palme durable 2018).
Le biocarburant présente de nombreux avantages face au
carburant d'origine fossile. Il possède généralement un
indice d'octane plus élevé ainsi qu'une meilleure
efficacité de combustion. L'un des plus importants aspects porte sur les
émissions de gaz à effet de serre et autres polluants. En effet,
sa combustion produit moins de soufre, moins de CO2, moins de
composés aromatiques, moins de monoxydes d'hydrocarbures non
brulés.
A la lumière de notre problématique, les
questions suivantes méritent d'être posées :
- Les propriétés physico-chimiques de l'huile de
palme influencent-elles le rendement de biocarburant ?
- Les catalyseurs acides et bases appliqués
améliores-t-ils le rendement ?
- Le produit synthétiser as-t-il les mêmes
caractéristique physico-chimique que les carburants fossiles ?
Faisant suite logique à notre questionnement, nous
formulons les hypothèses suivantes :
- Les propriétés physico-chimiques de l'huile de
palme influenceraient le rendement de biocarburant.
- Les catalyseurs acides et bases utilisés
amélioreraient le rendement du biocarburant.
- Le biocarburant obtenu aurait les caractéristiques
physico- chimiques proches des carburants fossiles comme le diesel.
Ce travail a pour objectif global, la synthèse du
biocarburant par transestérification catalytique de l'huile de palme.
Les objectifs spécifiques poursuivis sont :
- Déterminer les propriétés
physico-chimiques de l'échantillon de l'huile de palme que nous allons
utiliser pour synthétiser le biocarburant ;
- Evaluer le rendement du biocarburant vis-à-vis des
catalyseurs acide et base.
- Déterminer les propriétés
physico-chimiques du biocarburant synthétiser ;
Notre étude expérimentale s'étend sur une
période allant du 25 septembre 2021 au 15Novembre 2021, avec plusieurs
des travaux en laboratoire de l'ISTM KATOYI et de l'OCC Goma, les manipulations
ont été orientées vers la transestérification
hétérogène de l'huile de palme raffiné (PALMOLIN)
et l'huile de palme (MAWESA) encore brute en présence d'un excès
de méthanol et des catalyseurs comme le KOH, H2SO4
pour obtenir un mélange d'esters d'acides gras qui après
être lavé et séché on obtient le
biodiesel.
Le travail est harmonisé comme suit :
- Partie introductive.
- Le chapitre I est consacré à une mise au point
bibliographique.
- La partie expérimentale, qui englobe les
méthodes et techniques utilisées, est exposée dans le
chapitre II.
- Les résultats et discussions de la réaction de
transestérification de l'huile de palme sont analysés et
commentés dans le chapitre III
- Et enfin, nous terminerons avec une conclusion
générale.
Après avoir présenté la
problématique, les hypothèses et les objectifs de notre
étude, le chapitre premier ci-dessous décrisles généralités sur notre
thème de travail.
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