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2018-11-20 - Colloque/Présentation - poster - Français - 1 page(s)

Delort Claire , Hantson Anne-Lise , "Conception et optimisation de procédés de production de lipides micro-algaux" in Journées des Jeunes Chercheurs UGéPE_Nord de France-GEPROC 2018, Villeneuve d'Ascq, France, 2018

  • Codes CREF : Sciences de l'ingénieur (DI2000), Biotechnologie (DI3800), Technologie biochimique (DI3816), Technologie de la biomasse, production et reconversion (DI3618)
  • Unités de recherche UMONS : Génie des Procédés chimiques et biochimiques (F505)
  • Instituts UMONS : Institut des Biosciences (Biosciences), Institut de Recherche en Energétique (Energie)
  • Centres UMONS : Biosys (BIOSYS)
Texte intégral :

Abstract(s) :

(Français) Utilisation des microalgues pour la production de biodiesel : de la photosynthèse à l’optimisation des procédés L’utilisation des microalgues pour la production de biodiesel est déjà connue mais encore peu mise en application au niveau industriel. En effet, dans le cas de la production de biodiesel, la priorité est de produire un carburant de qualité au moins égale au diesel de pétrole et de coût égal ou moindre. Pour une optimisation de l’efficacité et la rentabilité, les conditions pour la production des lipides doivent être optimales et les coûts doivent être limités au minimum. On peut aussi développer des co-valorisations rentables et proposer un procédé le plus éco-responsable possible. Dans le cas d’organismes photosynthétiques, le CO2 atmosphérique, voire les fumées industrielles, sont des sources de carbone bon marché. L’utilisation d’une illumination naturelle par le soleil permet aussi de réduire la consommation électrique, à conditions que cela n’ajoute pas de frais de thermorégulation trop importants et que l’illumination naturelle soit suffisante pour une bonne production. Il s’agit aussi de choisir au mieux des espèces microalgales spécialisées, ainsi qu’une géométrie de photobioréacteur et des outils de monitoring en ligne et hors ligne spécifiques. Le design du photobioréacteur doit prendre en compte la répartition des rayons lumineux au sein de la culture, une bonne homogénéisation et de bons échanges gazeux, sans oublier la conservation de la stérilité et les dépressurisations que demande la production importante de dioxygène. Les modélisations physiques permettent de simuler l’hydrodynamique d’un système ou la transmission de la lumière au sein du photobioréacteur. Une compréhension complète de ces modèles permet d’estimer les cultures dans le cas d’une montée en échelle en géométrie similaire. De manière complémentaire, des modélisations biologiques et physiques peuvent être entreprises. Une bonne compréhension des flux métaboliques permet de créer des modélisations de l’organisme simplifiées. Enfin, les lipides sont stockés de manière intracellulaire chez les microalgues et très rarement excrétés. La récolte des microalgues et l’extraction des lipides restent des phases très problématiques dans la rentabilisation du procédé de production de biocarburants par les algues. Cette partie est un enjeu majeur dans la rentabilisation de la production. Pour cela, les innovations dans les bioprocédés sont envisagées, qu’il s’agisse des liquides ioniques, des fluides supercritiques, ou autres.

(Anglais) Utilisation des microalgues pour la production de biodiesel : de la photosynthèse à l’optimisation des procédés Claire DELORT1*, Anne-Lise HANTSON1 1Service de Génie des Procédés Chimiques et Biochimiques, Faculté Polytechnique de l’UMons *(auteur correspondant : claire.delort@umons.ac.be) Mots-clés: microalgues, biodiesel, photobioréacteur, valorisation, optimisation, conception L’utilisation des microalgues pour la production de biodiesel est déjà connue mais encore peu mise en application au niveau industriel. En effet, dans le cas de la production de biodiesel, la priorité est de produire un carburant de qualité au moins égale au diesel de pétrole et de coût égal ou moindre. Pour une optimisation de l’efficacité et la rentabilité, les conditions pour la production des lipides doivent être optimales et les coûts doivent être limités au minimum. On peut aussi développer des co-valorisations rentables et proposer un procédé le plus éco-responsable possible. Dans le cas d’organismes photosynthétiques, le CO2 atmosphérique, voire les fumées industrielles, sont des sources de carbone bon marché. L’utilisation d’une illumination naturelle par le soleil permet aussi de réduire la consommation électrique, à conditions que cela n’ajoute pas de frais de thermorégulation trop importants et que l’illumination naturelle soit suffisante pour une bonne production. Il s’agit aussi de choisir au mieux des espèces microalgales spécialisées, ainsi qu’une géométrie de photobioréacteur et des outils de monitoring en ligne et hors ligne spécifiques. Le design du photobioréacteur doit prendre en compte la répartition des rayons lumineux au sein de la culture, une bonne homogénéisation et de bons échanges gazeux, sans oublier la conservation de la stérilité et les dépressurisations que demande la production importante de dioxygène. Les modélisations physiques permettent de simuler l’hydrodynamique d’un système ou la transmission de la lumière au sein du photobioréacteur. Une compréhension complète de ces modèles permet d’estimer les cultures dans le cas d’une montée en échelle en géométrie similaire. De manière complémentaire, des modélisations biologiques et physiques peuvent être entreprises. Une bonne compréhension des flux métaboliques permet de créer des modélisations de l’organisme simplifiées. Enfin, les lipides sont stockés de manière intracellulaire chez les microalgues et très rarement excrétés. La récolte des microalgues et l’extraction des lipides restent des phases très problématiques dans la rentabilisation du procédé de production de biocarburants par les algues. Cette partie est un enjeu majeur dans la rentabilisation de la production. Pour cela, les innovations dans les bioprocédés sont envisagées, qu’il s’agisse des liquides ioniques, des fluides supercritiques, ou autres. Remerciements : Les auteurs souhaitent exprimer leur gratitude à la DG06 de la Région Wallonne pour son financement ainsi que toute l’équipe du service de Génie des Procédés Chimiques et Biochimiques pour le soutien apporté à ces recherches.


Mots-clés :
  • (Français) microalgues, biodiesel, photobioréacteur, valorisation, optimisation, conception