De l’Ingénierie de procédés au Bioraffinage

Bioraffinerie de 1ère génération (2010)

Cette catégorie de bioraffinage est basée sur l’utilisation directe des formes de biomasses agricoles classiques (voir figures no.2 & 3 et tableaux no.3 & 4), à savoir :

Produits agricoles et forestiers.
Résidus agricoles et forestiers.

La figure no.3 illustre quelques exemples de production de biofuel à partir de produits agricoles, selon le modèle de bioraffinage de 1ère génération.

Tel qu’illustré par la figure no.3 et le tableau no.3, on assiste à deux types de procédés de bioraffinage de la biomasse de 1ère génération :

Procédés de conversion de la biomasse riche en sucre par fermentation et produisant du BioÉthanol.
Procédés de conversion de la biomasse riche en huile par Transéstérification et produisant du BioDiésel.

Produit agricole contenant	Procédé	Fuel produit	Sous produit
Sucre	Fermentation	BioÉthanol	Drêches/Glycerol
Huile	Transéstérification	BioDiésel	Glycerol

Tableau no.3 : Divers procédés de bioraffinage

Types de biomasse	Produits valorisés				Produits finis
Types de biomasse	Produit	% Huile	% Sucre	Source	Produit	Rendement %	Source
Produits agricoles	Colza	30-50%		a,d	BioDiesel	40-50	f
	Tournesol	30-50%		b,d
	Soja	11-22%		c,d
	Palme	40-50%		d
	Jatropha	30-37%		e
	Betterave		15-18%	f	BioÉthanol	53%L jus de glucose 40 - 95% "85-135 L/ Tonne de canne"	f
	Canne à sucre		10-12.5%	g
	Blé
	Maïs

a	http://www.cogedev.com/WEB%20BIO/Documents%20site/10%20HVB-Joye%20Gembloux.pdf
b	Histoire et amélioration de cinquante plantes cultivées
c	http://www.lebulletin.com/article.jsp?content=20000701_archives_0007f
d	http://www.sicac.org/pmb/opac_css//doc_num.php?explnum_id=862
e	http://www.jatrophabiodiesel.org/aboutJatrophaPlant.php?_divid=menu1 http://www.bulkoil.com/scripts/oiltype_item.asp?p=75
f	http://www.agrosources2008.com/images/posters/51_Diversite_et_valeur_des_coproduits.pdf http://www.labetterave.com/les_produits/le_bioethanol/20/index.html http://www.labetterave.com/les_produits/le_sucre/19/index.html http://r0.unctad.org/infocomm/francais/sucre/utilisat.htm De la canne au rhum - Résultats Google Recherche de Livres
g	http://www.afcas.info/documents/7/Copie%20de%20N-Ngo%20Tedga.pdf

Tableau no.4 : Les différentes ressources et produits de conversion de la biomasse de 1ère génération

Certes, le bioraffinage de 1ère génération présente plusieurs avantages (voir section précédente), cependant, plusieurs inconvénients peuvent être adressés :

Risque de culture intensive.
Risque d’épuisement de la qualité organique et minérale du sol.
Utilisation abusive d’engrais et pesticides pour améliorer les rendements de production.
Compétition entre production agricole alimentaire et celle destinée au bioraffinage.
Risque de déforestation à long terme.

Figure no.2 : Exemple de la chaîne de bioraffinerie de 1ère génération

Figure no.3 : Illustration de quelques types et procédés de bioraffinerie de 1ère génération, (IFP, Panoram 2007, Les nouvelles filières biocarburants)

Une illustration simplifiée du schéma type du procédé (PFD) de bioraffinage de 1ère génération est présentée au niveau de la figure no. 4.

Ce mode de conversion de la biomasse constitue un des principaux axes de recherche des équipes membres du CRIP-Bioraffinage (Pour plus de détails des activités de recherche dans la section : Équipes, laboratoires & chaires de recherche) :

Professeur Robert Legros
Professeur Mario Jolicoeur
Professeur Louis Fradette
Professeur François Bertrand

Esterfif-HTM

Figure no.4 : Illustration du schéma simplifié type procédé (PFD) Esterfif-HTM de bioraffinage de 1ère génération basé sur l’utilisation de produits agricoles riches en huile, (Source : L. Bournay, D. Casanave, B. Delfort, G. Hillion, J.A. Chodorge, New heterogeneous process for biodiesel production: A way to improve the quality and the value of the crude glycerin produced by biodiesel plants, Catal Today, 106, 1-4, 2005, pp. 190-192)

Un exemple d’un réacteur de fermentation en bioraffinage est présenté en figure 4Bis.

Figure no.4Bis: Illustration d’un réacteur de fermentation en bioraffinage. (Source: Bioengineering AG, Switzerland)

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