Cette présentation effectue une description sommaire des principales voies de transformation de la biomasse et identifie les facteurs déterminant le choix de ces options.
Algocarburant, biocarburant 3ième génération, Frédéric Bataille Valagro Carbone renouvelable
La Rochelle, EIGSI Ecole d’ingénieurs généralistes
3ième Edition du Forum des mobilités interrégionales « ENERGIES & TRANSPORT PUBLIC »
Cette présentation effectue une description sommaire des principales voies de transformation de la biomasse et identifie les facteurs déterminant le choix de ces options.
Algocarburant, biocarburant 3ième génération, Frédéric Bataille Valagro Carbone renouvelable
La Rochelle, EIGSI Ecole d’ingénieurs généralistes
3ième Edition du Forum des mobilités interrégionales « ENERGIES & TRANSPORT PUBLIC »
biomas pyrolysis,its features properties methods and current context in India and world with life cycle analysis.Biomass as renewable energy source for pollution free environment and sustainable development of society.Biochar for farming and Bagesse for cogeneration in industries
This presentation discusses producing bio-fuel from solid green waste via pyrolysis. It introduces biomass as a renewable energy source and describes pyrolysis as a thermo-chemical process that converts biomass into bio-oil, bio-char, and gas. Fast pyrolysis of green waste between 650-1000°C produces the highest yield of bio-oil. While pyrolysis fuel has advantages over fossil diesel, its production costs remain higher. Further technological advances are needed to make pyrolysis economically competitive with traditional energy sources.
Polycopié TP : Physiologie des Stress_Boucelha_2021.pdfLilya BOUCELHA
Ce polycopié présente une compilation de travaux pratiques en relation avec la physiologie des stress. Il est destiné aux étudiants de licence et master en Sciences du Végétal.
Ces manipulations permettront aux étudiants de mettre en adéquation les connaissances acquises en cours et la pratique. C’est une excellente illustration pour étudier et comprendre les mécanismes et les effets du stress hydrique sur les plantes au niveau morphologique, physiologique et biochimique avec des approches quantitatives et qualitatives. Ces manipulations peuvent être réalisées avec des techniques simples, des appareils courants et des réactifs facilement disponibles.
Les TP reposent sur une comparaison entre des plantes témoins (non stressées) et des plantes stressées par un arrêt d’arrosage. Après chaque TP, l’étudiant doit remettre un compte-rendu reprenant le protocole expérimental, les méthodes et leurs principes ainsi que les résultats et leurs modes de calcul. L’étudiant devra interpréter ces résultats sur la base de ses connaissances théoriques. Chaque protocole est précédé de rappels relatifs à chaque paramètre étudié.
Ce polycopié est structuré en trois parties distinctes. La première partie est consacrée à de brefs rappels sur le stress hydrique et les effets et réponses y afférentes. La deuxième partie regroupe les protocoles des différents travaux pratiques à réaliser. Les principes des différentes techniques utilisées sont exposés dans la troisième partie. En annexe, la préparation des réactifs et solutions utilisés est expliquée.
Nous espérons que ce modeste travail aidera les enseignants dans la mise en place de travaux pratiques et les étudiants à mieux appréhender les mécanismes physiologiques du stress hydrique.
Pour toute remarque ou suggestion, les utilisateurs peuvent contacter les auteurs : liliaboucelha@yahoo.fr ou reda_djebbar@yahoo.fr
Boucelha Lilya est Maître de conférences B et Djebbar Réda est Professeur. Tous deux sont rattachés à la Faculté des Sciences Biologiques, Université des Sciences et Technologie Houari Boumediene (USTHB), Alger
Traitement et Valorisation des eaux usées.pptxKahina BOUZID
République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique, Université A.MIRA-BEJAIA.Faculté des science de la nature et de la vie Département Microbiologie, Master Biotechnologie Microbienne.
Thème: Traitement et valorisation des eaux usées .
*Définition et origine des eaux usées:Les eaux usées: sont des eaux polluées constituées de tous types d'eau de la nature. Ce type d'eau est contaminer par des polluants physiques ,chimiques ou biologiques,sont des eaux qui ont été altérées par l'activité humaine. Il peut ainsi s'agir d'eaux polluées provenant d'usines ou d'eau de ruissellement provenant d'un parc de stationnement.
1.les eaux domestiques
2.les eaux industrielles
3.Les eaux pluviales
* Les Caractéristiques des eaux usées:
1-Caractéristiques physiques :
Couleur .
Température .
Odeur .
La concentration en matière solide en suspension .
2-Caractéristiques chimique :
Demande biochimique en oxygène.
Demande chimique en oxygène.
PH .
Huiles et graisses .
Matières phosphatés.
Matières azotés.
3-Caractéristiques biologiques :la charge infectieuse présente dans les eaux se répartir en trois grandes familles soit ,les bactéries ,les virus ,les parasites
4/Traitement des eaux usées
Une goutte d’eau usée produite par le consommateur transite par plusieurs étape avant d’étre rejetée dans le milieu naturel .
Les eaux usées sont acheminées jusqu’à la station d’épuration par des réseaux d’assainissement , qui passent ensuite par plusieurs étapes de traitement.
1/Prétraitement :
A-Dégrillage :
B-dessablage :
C-dégraissage :
2/Traitement:
A-Décantation
3-Traitement biologique
A-Clarification
4-Traitement des boues
5/ Les stations dépurations des eaux usées en Algérie
Exemple de stations :
SEAAL gère sur les périmètres des wilayas d’alger et de Tipaza ,sept stations d’épuration :
1-sur Alger :
*Station de traitement des eaux usées de Baraki .
*Station de traitement des eaux usées de Béni Messous
2-Sur Tipaza:
*Station de traitement des eaux usées de Hadjout
*Station de traitement des eaux usées de chenoua
6/valorisation des eaux usées :
Les formes de réutilisation des eaux usées :
a-Utilisation urbaines : Arrosage des espaces verts ,lavage des rues ,alimentation de plans d’eau fontaines, auxquelles on peut ajouter une utilisation périurbaines qui se développe arrosage des golfs
b-Utilisation agricoles : Irrigation de cultures ou d’espace vert car il contient des éléments fertilisants ainsi que des oligoéléments.
c-Utilisation industrielles : Cette réutilisation est importante en raison de recyclage fréquent des eaux de processus qui est souvent justifié par la réduction de consommations.
d-Amélioration des ressources et la qualité des eaux :Recharge des nappes protection contre l’intrusion des biseau salé en bord de mer par recharge de nappes .
Examen Master CCV : Méthode et Plan d'ExpériencesMohammed TAMALI
la règle d’or pour la lecture d’un document, nécessite intelligence et attention. De même, répondre aux questions d’un examen est une tâche qui n’exige pas (dire jamais), le fait d’apprendre par cœur les notions mais les appréhender et savoir les utiliser aux moments opportuns.
La lecture d’un livre dont le contenu est en rapport avec les notions étudiées dans cours dispensé en salle restera toujours la seule solution pou réussir dans une matière. Les polycopiés ne sont que complémentarités aux différents et multiples références académiques se trouvant sur le marché sinon mises en ligne. Ces même références resteront toujours un effort personnel de l’enseignant qui les a mises en circulation et ne peuvent être prise comme preuve pour démontrer son impertinence par rapport à une notion.
On a beau aimer la mode, pour le bien de la Terre et des hommes, on ne peut plus continuer à acheter sans savoir. Savoir qu’à l’autre bout de la planète, l’industrie du prêt-à-porter pollue l’eau des villages, les terres de cultures et détruit la santé et l’environnement des populations qui travaillent pour vêtir le reste de la planète. La mode est, après le pétrole, l’industrie la plus polluante au monde.
Melanie Pierra PhD defense : Coupling dark fermentation and microbial electro...melaniepierra
PhD in environmental biotechnology: Coupling dark fermentation and microbial electrolysis for hydrogen production. Main skills developped : Anaerobic process, pure culture in anoxic conditions, bioelectrochemical technics, molecular biology (PCR, CE-SSCP), INRA - LBE, Narbonne, FRANCE, INRA (French national agronomy research institute) LBE (Laboratory of Environmental Biotechnologies) Involved in the Defi H12 project financed by French National Research Agency (ANR) (5 publications, 5 oral communications)
Supervisors: Dr Nicolas Bernet, Dr Eric Trably.
biomas pyrolysis,its features properties methods and current context in India and world with life cycle analysis.Biomass as renewable energy source for pollution free environment and sustainable development of society.Biochar for farming and Bagesse for cogeneration in industries
This presentation discusses producing bio-fuel from solid green waste via pyrolysis. It introduces biomass as a renewable energy source and describes pyrolysis as a thermo-chemical process that converts biomass into bio-oil, bio-char, and gas. Fast pyrolysis of green waste between 650-1000°C produces the highest yield of bio-oil. While pyrolysis fuel has advantages over fossil diesel, its production costs remain higher. Further technological advances are needed to make pyrolysis economically competitive with traditional energy sources.
Polycopié TP : Physiologie des Stress_Boucelha_2021.pdfLilya BOUCELHA
Ce polycopié présente une compilation de travaux pratiques en relation avec la physiologie des stress. Il est destiné aux étudiants de licence et master en Sciences du Végétal.
Ces manipulations permettront aux étudiants de mettre en adéquation les connaissances acquises en cours et la pratique. C’est une excellente illustration pour étudier et comprendre les mécanismes et les effets du stress hydrique sur les plantes au niveau morphologique, physiologique et biochimique avec des approches quantitatives et qualitatives. Ces manipulations peuvent être réalisées avec des techniques simples, des appareils courants et des réactifs facilement disponibles.
Les TP reposent sur une comparaison entre des plantes témoins (non stressées) et des plantes stressées par un arrêt d’arrosage. Après chaque TP, l’étudiant doit remettre un compte-rendu reprenant le protocole expérimental, les méthodes et leurs principes ainsi que les résultats et leurs modes de calcul. L’étudiant devra interpréter ces résultats sur la base de ses connaissances théoriques. Chaque protocole est précédé de rappels relatifs à chaque paramètre étudié.
Ce polycopié est structuré en trois parties distinctes. La première partie est consacrée à de brefs rappels sur le stress hydrique et les effets et réponses y afférentes. La deuxième partie regroupe les protocoles des différents travaux pratiques à réaliser. Les principes des différentes techniques utilisées sont exposés dans la troisième partie. En annexe, la préparation des réactifs et solutions utilisés est expliquée.
Nous espérons que ce modeste travail aidera les enseignants dans la mise en place de travaux pratiques et les étudiants à mieux appréhender les mécanismes physiologiques du stress hydrique.
Pour toute remarque ou suggestion, les utilisateurs peuvent contacter les auteurs : liliaboucelha@yahoo.fr ou reda_djebbar@yahoo.fr
Boucelha Lilya est Maître de conférences B et Djebbar Réda est Professeur. Tous deux sont rattachés à la Faculté des Sciences Biologiques, Université des Sciences et Technologie Houari Boumediene (USTHB), Alger
Traitement et Valorisation des eaux usées.pptxKahina BOUZID
République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique, Université A.MIRA-BEJAIA.Faculté des science de la nature et de la vie Département Microbiologie, Master Biotechnologie Microbienne.
Thème: Traitement et valorisation des eaux usées .
*Définition et origine des eaux usées:Les eaux usées: sont des eaux polluées constituées de tous types d'eau de la nature. Ce type d'eau est contaminer par des polluants physiques ,chimiques ou biologiques,sont des eaux qui ont été altérées par l'activité humaine. Il peut ainsi s'agir d'eaux polluées provenant d'usines ou d'eau de ruissellement provenant d'un parc de stationnement.
1.les eaux domestiques
2.les eaux industrielles
3.Les eaux pluviales
* Les Caractéristiques des eaux usées:
1-Caractéristiques physiques :
Couleur .
Température .
Odeur .
La concentration en matière solide en suspension .
2-Caractéristiques chimique :
Demande biochimique en oxygène.
Demande chimique en oxygène.
PH .
Huiles et graisses .
Matières phosphatés.
Matières azotés.
3-Caractéristiques biologiques :la charge infectieuse présente dans les eaux se répartir en trois grandes familles soit ,les bactéries ,les virus ,les parasites
4/Traitement des eaux usées
Une goutte d’eau usée produite par le consommateur transite par plusieurs étape avant d’étre rejetée dans le milieu naturel .
Les eaux usées sont acheminées jusqu’à la station d’épuration par des réseaux d’assainissement , qui passent ensuite par plusieurs étapes de traitement.
1/Prétraitement :
A-Dégrillage :
B-dessablage :
C-dégraissage :
2/Traitement:
A-Décantation
3-Traitement biologique
A-Clarification
4-Traitement des boues
5/ Les stations dépurations des eaux usées en Algérie
Exemple de stations :
SEAAL gère sur les périmètres des wilayas d’alger et de Tipaza ,sept stations d’épuration :
1-sur Alger :
*Station de traitement des eaux usées de Baraki .
*Station de traitement des eaux usées de Béni Messous
2-Sur Tipaza:
*Station de traitement des eaux usées de Hadjout
*Station de traitement des eaux usées de chenoua
6/valorisation des eaux usées :
Les formes de réutilisation des eaux usées :
a-Utilisation urbaines : Arrosage des espaces verts ,lavage des rues ,alimentation de plans d’eau fontaines, auxquelles on peut ajouter une utilisation périurbaines qui se développe arrosage des golfs
b-Utilisation agricoles : Irrigation de cultures ou d’espace vert car il contient des éléments fertilisants ainsi que des oligoéléments.
c-Utilisation industrielles : Cette réutilisation est importante en raison de recyclage fréquent des eaux de processus qui est souvent justifié par la réduction de consommations.
d-Amélioration des ressources et la qualité des eaux :Recharge des nappes protection contre l’intrusion des biseau salé en bord de mer par recharge de nappes .
Examen Master CCV : Méthode et Plan d'ExpériencesMohammed TAMALI
la règle d’or pour la lecture d’un document, nécessite intelligence et attention. De même, répondre aux questions d’un examen est une tâche qui n’exige pas (dire jamais), le fait d’apprendre par cœur les notions mais les appréhender et savoir les utiliser aux moments opportuns.
La lecture d’un livre dont le contenu est en rapport avec les notions étudiées dans cours dispensé en salle restera toujours la seule solution pou réussir dans une matière. Les polycopiés ne sont que complémentarités aux différents et multiples références académiques se trouvant sur le marché sinon mises en ligne. Ces même références resteront toujours un effort personnel de l’enseignant qui les a mises en circulation et ne peuvent être prise comme preuve pour démontrer son impertinence par rapport à une notion.
On a beau aimer la mode, pour le bien de la Terre et des hommes, on ne peut plus continuer à acheter sans savoir. Savoir qu’à l’autre bout de la planète, l’industrie du prêt-à-porter pollue l’eau des villages, les terres de cultures et détruit la santé et l’environnement des populations qui travaillent pour vêtir le reste de la planète. La mode est, après le pétrole, l’industrie la plus polluante au monde.
Melanie Pierra PhD defense : Coupling dark fermentation and microbial electro...melaniepierra
PhD in environmental biotechnology: Coupling dark fermentation and microbial electrolysis for hydrogen production. Main skills developped : Anaerobic process, pure culture in anoxic conditions, bioelectrochemical technics, molecular biology (PCR, CE-SSCP), INRA - LBE, Narbonne, FRANCE, INRA (French national agronomy research institute) LBE (Laboratory of Environmental Biotechnologies) Involved in the Defi H12 project financed by French National Research Agency (ANR) (5 publications, 5 oral communications)
Supervisors: Dr Nicolas Bernet, Dr Eric Trably.
La regla 1 define el juego del baloncesto y sus objetivos. La regla 2 describe las dimensiones del terreno de juego, el equipamiento requerido como los tableros, líneas y zonas. La regla también especifica la ubicación de la mesa de anotadores y los bancos de los equipos.
O documento não fornece nenhum conteúdo para resumir, consistindo apenas no título "Louvre" e o nome da banda "iL Divo" sem nenhum texto ou informações entre eles.
This document contains instructions and solutions for mental math exercises involving square roots. The exercises include: (1) taking the square root of 7, (2) simplifying 16 + 9, (3) simplifying 2 × 6 / 3, (4) writing 3^2 - 7^2 + 2 in the form a^2, and (5) writing 18 in the form a^2. The solutions are provided in simplified form as requested.
Este documento resume las características de los planetas enanos y asteroides. Los planetas enanos son cuerpos esféricos más pequeños que los planetas que orbitan el Sol, como Plutón. Los asteroides son cuerpos irregulares más pequeños que se encuentran principalmente en el cinturón de asteroides y el cinturón de Kuiper.
Raspberry Pi: tutoriales (servidor web, ownCloud y XBMC)Jorge Cacho
Este documento presenta tres tutoriales para configurar una Raspberry Pi como servidor web, servidor ownCloud y centro multimedia XBMC. Primero explica cómo cargar el sistema operativo Raspbian en una tarjeta SD e instalar una IP estática. Luego detalla los pasos para configurarla como servidor web con Apache, PHP y MySQL. El segundo tutorial enseña a usar un pendrive USB para almacenar los archivos de ownCloud y desplegar el servidor ownCloud. El tercer tutorial aún no se ha presentado.
Los jóvenes emprendedores quieren redactar una proclama para presentársela al estado y que se conozca lo que los jóvenes creen que debe hacerse para proteger el medio ambiente. También exigen que se respeten sus derechos y exista un espacio donde puedan presentar sus ideas e inquietudes.
Par Anthony Goncalves, m.sc., président de NexxÉnergie.
Implantation de réseaux de chaleur à Normanwells dans les territoires du Nord-Ouest : Défis d’implantation, gestion des réseaux, approvisionnements, impacts économiques et environnementaux, partenaires aux projets etc.
Par William Belhadef m.ing. et Ahmed Koobaa, directeur du Laboratoire des biomatériaux de l’UQAT.
Des granules combustibles intégrants le bouleau blanc et des graines de canola, c’est possible : Une opportunité d’affaires à évaluer pour les secteurs forestier et agricole régional.
Par Alexandre Richard, représentant pour la Ferme avicole Paul Richard & fils inc.
Cette entreprise est un modèle régional de développement durable. Elle a mis de l’avant un projet écoénergétique consistant à fabriquer des cubes faits à partir de la paille récupérée, compactée en granules et servant à chauffer les bâtiments.
Jean-Pierre Bourque et François Baril ing.f., conseillers en développement de l’industrie des produits du bois au ministère des Forêts de la Faune et des Parcs.
Les experts du MFFP dresseront un portrait d’ensemble de l’industrie des granules au Québec et en région (technologie, capacité de production, marchés locaux et internationaux) et présenteront un état de l’utilisation et de la disponibilité de la biomasse forestière à cette fin.
Solutions pour la production de chaleur à partir de biomasse forestière.
Soutien technique et financier aux coopératives forestières pour leurs projets.
Contexte du projet de Rémigny (Témiscamingue)
• Municipalité de 335 habitants située dans le secteur nord de la MRC;
• La vieille chaudière au bois de l’église nécessite l’implication de plusieurs bénévoles pour son alimentation avec environ 110 cordes par année;
• Le conseil municipal décide de venir en aide à la fabrique et d’en profiter du même coup pour améliorer ses propres installations;
• L’édifice municipal et l’école sont situés près de l’église, ensemble, ils consomment plus de 21 000 L de mazout/an;
• Augmentation de 115 % du prix du mazout depuis 2002;
• Convention d’aménagement (CvAF) et scierie;
• Biomasse disponible vs arbres impropres au sciage;
• Un conseiller municipal est chargé d’entreprendre les démarches pour implanter une chaufferie à la biomasse dans le village.
Cette étude a d’abord permis de sélectionner les 5 filières suivantes, parmi les 22 documentées par le Groupe de travail sur le Milieu rural comme producteur d’énergie du MAMROT :
- Biomasse conditionnée
- Biomasse densifiée
- Économie d'énergie dans les transports et les bâtiments
- Biohuile pyrolytique
- Éthanol cellulosique
Une analyse forces, faiblesses, menaces et opportunités (SWOT), ainsi qu’une analyse économique ont été réalisées pour chacune de ces filières.Il en ressort les points saillants suivants :
La filière de la biomasse conditionnée pour la chauffe est une filière mature qui est déjà présente en région et qui est prête à se développer davantage sur un horizon à court terme. Le Québec a un plan de réduction de ses émissions de GES et des programmes favorisant le remplacement du mazout léger par de la biomasse forestière. Des aides financières d’environ 50 % du coût des travaux ont été disponibles et sont en attente de reconduction.
La filière économies d’énergie dans les transports et les bâtiments est bien positionnée pour profiter des avantages et des opportunités potentielles si la planification de l’utilisation des ressources et technologies locales est optimisée. De plus, la réalisation des projets devrait se faire sans grands obstacles imprévus puisque la filière est mature et profite de nombreux programmes de subvention et de soutien. Le prix des formes d’énergie est hors de contrôle des promoteurs de projet. Bien que tout indique que les prix devraient augmenter, entraînant avec eux la rentabilité des projets d’économies d’énergie, les dernières années ont démontré que personne n’est à l’abri des imprévus. Toutefois, le fait de pouvoir compter sur des subventions vient atténuer cette menace. Le gouvernement du Québec a un plan de réduction de ses émissions de GES favorisant l’économie
et le remplacement des carburants pétroliers. Les consommateurs de carburants pétroliers locaux ne sont pas toujours au fait des aides financières disponibles.
La filière biomasse densifiée est plus ou moins bien positionnée pour profiter des opportunités à court-terme. La capacité de production québécoise est très supérieure à la demande. Cette dernière devra augmenter de façon très importante pour que cette filière prenne réellement son envol. De plus, le développement d’un réseau de distribution en vrac est nécessaire pour que cette filière puisse pleinement concurrencer les combustibles fossiles.
Bien qu’elles aient progressé au cours des cinq dernières années et que les coûts de production ont diminué, les filières éthanol cellulosique et biohuile pyrolytique ne sont pas encore matures et représentent un risque financier important.
Biomasse Présentation CTRI - Biocarburants liquides de 2e génération
1. Développement d’un procédé de production d’éthanol cellulosique à
partir de biomasse forestière
Mathieu Allaire
Pierre-Olivier Gendron
Jasmina Lahlah
Félicia Porqueres
2. Éthanol cellulosique à partir de biomasse forestière
L’émergence de l’éthanol
Éthanol de première génération depuis plusieursdeuxièmeon le
L’éthanol est utilisé comme carburant Éthanol de années et génération
décrit comme un carburant vert.
Maïs, céréales, canne à sucre. Biomasse
Mais on connais maintenant les problèmes engendrés par la production Gazéification
massive d’éthanol à partir de cultures alimentaires (maïs, céréales).
Prétraitement, hydrolyse
Saccharification
Flambée du prix des aliments.
Utilisation massive d’engrais et de pesticides.
Purification
L’utilisation de biomasse comme les résidus forestiers est une alternative.
Fermentation
Production d’éthanol au Québec !
Fermentation
A varenne le complexe Ethanol GreenField (éthanol de première génération et
Distillation
cellulosique) et Enerkem (gazéification).
Distillation
Tembec à Témiscaming.
Au Brésil l’éthanol carburant est
produit à partir de canne à sucre. Aux
États-Unis le maïs est la culture la plus
utilisée.
3. Éthanol cellulosique à partir de biomasse forestière
L’éthanol carburant au Québec
Plan d’action du gouvernement du Québec 2006-2012 sur les changements
climatiques.
Toute l’essence distribuée au Québec devrait contenir 5% d’éthanol.
Budget 2012-2013
Le gouvernement du Québec offre des avantages fiscaux pour la production
d’éthanol de deuxième génération.
Le gouvernement souhaite favoriser l’éthanol cellulosique plutôt que
l’éthanol de première génération.
Toute l’essence distribuée au Québec ?
8.5 milliards de litres distribuée en 2010 (statistiques Canada).
5% = 430 millions de litres par année.
GrenField 120 millions litres/an
Enerkem 38 millions
Tembec 15 millions
4. Éthanol cellulosique à partir de biomasse forestière
La place de la région dans ce nouveau marché
La région peut tirer avantage de son industrie forestière et de son territoire.
La biomasse lignocellulosique et agricole est présente en région et accessible.
L’expertise forestière et industrielle pour gérer la biomasse est présente.
Possibilité de production de cultures énergétiques à croissance rapide (saule,
peuplier) sur des terre non agricoles.
Photo Jean Boivin
5. Éthanol cellulosique à partir de biomasse forestière
Défis à relever.
Contraintes techniques à résoudre pour atteindre les rendements de l’éthanol de
première génération.
Développer un système d’approvisionnement en biomasse efficace et rentable.
Le prix et la disponibilité de la biomasse lignocellulosique et agricole peut être
sujet à de grandes variations.
Traiter la biomasse en région !
Appauvrissement des sols forestiers après le retrait de la biomasse.
Photo Jean Boivin Photo Jean Boivin
6. Éthanol cellulosique à partir de biomasse forestière
La biomasse forestière
Dans la région un hectare de forêt peut
produire environ 20 tonnes métriques (verte)
de biomasse résiduelle.
Le coût de récolte peut varier entre 40 et 50$/
tmv
Photo Jean Boivin
Biomasse
résiduelle
Bois commercial
Photo Jean Boivin
Présentement une tonne de biomasse produit
entre 200 et 230 litres d’éthanol. Photo Jean Boivin
L’optimisation des procédés de conversions et de fermentations pourrais faire
augmenter ce rendement à près de 400 litres1.
1. La production d’éthanol à partir de matière lignocellulosique. Centre de référence en agriculture et agroalimentairre du Québec. 2008.
8. Schéma du procédé
Distillation
Biomasse
1. Prétraitement
Mise en pâte.
Rendre la fibre accessible.
2. Hydrolyse. 4. Fermentation
Faire du sucre.
3. Détoxification.
Solution propice à
la fermentation.
9. Éthanol cellulosique à partir de biomasse forestière
Premier défi pour produire de l’éthanol cellulosique
Extraire les sucres du bois
Matières extractibles
2à8%
La cellulose et
l’hémicellulose
constituent 60 à 80% de
Lignine
la masse de l’arbre et
21 à 25 % contiennent les sucres
fermentescibles
Hémicellulose 25 à 35 % Cellulose 35 à 45 %
Sucres 60 à 80% !
10. Schéma du procédé
Distillation
Biomasse
1. Prétraitement
Mise en pâte.
Rendre la fibre accessible.
2. Hydrolyse. 4. Fermentation
Faire du sucre.
3. Détoxification.
Solution propice à
la fermentation.
11. Première étape prétraitement de la fibre
Mise en pâte.
Transformation mécanique permettant la séparation
de la lignine.
Procédé testé au CTRI
Testé avec des résidus (branches) d’épinette noire.
Nos tests menés sur des branches avec et sans écorce ont donnés des
résultats similaires.
Pas nécessaire d’enlever l’écorce avant de traiter les branches.
À tester avec d’autres sources de biomasse.
12. Schéma du procédé
Distillation
1. Biomasse
2. Prétraitement
Mise en pâte.
Rendre la fibre accessible.
3. Hydrolyse. 5. Fermentation
Faire du sucre.
4. Détoxification.
Solution propice à
la fermentation.
13. Éthanol cellulosique à partir de biomasse forestière
La fibre de cellulose Lignine (21-25%)
Polymère de sucres Polymère phénolique difficile à
dégrader
Exemple d’un hydrolysat d’épinette noire
Cellulose
Glucose 26.96 g/l Polymère de glucose
Xylose 4 g/l
Mannose 5.36 g/l +
Arabinose 1.28 g/l Hemicellulose
Galactose 2.4 g/l Polymère de glucose, xylose,
mannose, arabinose, galactose.
Pas seulement du glucose…..
Hydrolyse
Sucres obtenus
Glucose
Xylose Fermentation
Image tirée du site
http://www.lbl.gov/Publications/YOS/Feb/ Mannose
14. Éthanol cellulosique à partir de biomasse forestière
L’hydrolyse
Étape clé la transformation de la cellulose.
Méthode la plus envisagée pour
Option 1. Hydrolyse enzymatique
la production industrielle.
Efficace, mais couteux.
Le prix des enzymes peut
Plus difficile à optimiser.
affecter la rentabilité du
Approvisionnements constant en enzyme $$
processus.
Option 2. Hydrolyse acide
Dégradation de la cellulose par l’acide
sulfurique.
Approvisionnement en acide sulfurique
permettant une compétitivité régionale.
Contraintes : récupération de l’acide,
neutralisation du milieu, production de
composés inhibiteurs.
Production d’acide
sulfurique par Xtrata
15. Éthanol cellulosique à partir de biomasse forestière
•L’hydrolyse est la réaction chimique qui transforme les polymère de sucre
(cellulose et hémicellulose en sucre simple ( glucose, xylose, mannose).
Cellulose 3 unités de glucose
Hydrolyse acide
par mico-onde
120°C 10 min
Utilisation des micro-ondes pour l’hydrolyse acide de la biomasse un procédé novateur
Avantage vs autre procédé Défi à relever
•La réaction d’hydrolyse est • Peu de procédé à l’échelle
rapide et sélective Industrielle utilise les micro-ondes
• Moins de formation de
composés inhibiteurs
• Moins énergivore
Avec la méthode développée au CTRI 86% des polymères
provenant de la pâte sont converti en sucre
16. Schéma du procédé
Distillation
Biomasse
1. Prétraitement
Mise en pâte.
Rendre la fibre accessible.
2. Hydrolyse. 4. Fermentation
Faire du sucre.
3. Détoxification.
Solution propice à
la fermentation.
17. Éthanol cellulosique à partir de biomasse forestière
Neutraliser et détoxifier l’hydrolysat
Avant de passer à l’étape de fermentation il est nécessaire de détoxifier celui-
ci, car l’acide contenu serait toxique pour les levures si on essayait de fermenter
la solution directement sans détoxification
Sucres + H2SO4+ 2NH4OH 2H2O + (NH4)2SO4
+
eau sel
La solution est dans un premier temps neutralisée avec de l’ammoniaque.
Il en résulte du sel et de l’eau.
•Milieu de culture trop salé pour la croissance des levures
18. Éthanol cellulosique à partir de biomasse forestière
Purification de l’hydrolysat
Deux techniques sont à l’essai présentement au CTRI
soit la filtration membranaire et l’électrodialyse.
1. Filtration membranaire 2. L’électrodialyse
L’acide est séparé des sucres
Dans un premier temps l’acide est
directement à l’aide d’un courant
Neutralisée avec l’ammoniaque, ensuite
électrique et de membranes échangeuses
les sucres sont séparés des sels par nano-
d’ions
Filtration.
19. Éthanol cellulosique à partir de biomasse forestière
Filtration membranaire
La nanofiltration est un procédé de séparation mécanique basé sur la grosseur des
particules à séparer. La taille des pores de la membranes est d’environ 10 nm
Sucre Sel
Glucose
> Ammonium
18 g/mol
Sulfate
180 g/mol 96 g/mol
Les molécules plus petite que 150 g/mol comme les sels passent à travers la
membrane sous une pression de 150 psi tandis que les molécules de sucres à
180 g/mol sont retenues dans la solution d’alimentation.
20. Éthanol cellulosique à partir de biomasse forestière
Électrodialyse
Cette technique consiste à faire migrer sous un courant électrique les ions SO4 2-
de l’hydrolysat à travers une membrane échangeuse d’anions (MEA) pour qu’ils
réagissent
avec les ions H+ formé à l’anode par l’électrolyse de l’eau.
•L’acide est reconcentré du côté
sucres gauche de la cellule et peu être
réutilisé dans le procédé
sucres
• Les sucres eux restent du côté
droit car ils ne peuvent migrer à
sucres
travers la membrane
•La solution du coté droit une
fois débarrassée de son acide
peut être ensuite fermentée.
pH pH
21. Schéma du procédé
Distillation
Biomasse
1. Prétraitement
Mise en pâte.
Rendre la fibre accessible.
2. Hydrolyse. 4. Fermentation.
Faire du sucre. Optimisation du
rendement.
3. Détoxification.
Solution propice à
la fermentation.
22. Éthanol cellulosique à partir de biomasse forestière
Fermentation
Transformer les sucres en alcool
Sélection d’une souche microbienne.
Hydrolysat cellulosique contenant
Glucose 67.4 % Ne fermente pas le xylose !
Xylose 10 % Perte de rendement par rapport aux
Mannose 13.4 % sucres totaux.
Arabinose, galactose
Saccharomyces cerevisiae (levure à bière)
Fermente les 3 sucres.
Sheffersomyces Permettra d’avoir un rendement
stipitis optimal, particulièrement avec les
espèces riches en hémicellulose.
Saccharomyces est une espèce bien connue et largement utilisée dans
l’industrie.
Sheffersomyces demande un peu plus d’optimisation mais permettra un
meilleur rendement si les concentrations de xylose sont élevés.
23. Éthanol cellulosique à partir de biomasse forestière
Optimisation de la fermentation
Obtenir le maximum d’éthanol par molécule de sucre
Milieu optimal !!!
Le rendement théorique maximum est de 0.51g de calcium gramme de sucre.
Panthoténate d’éthanol par CaCl2(2H2O)
Niacine H3BO3
K2HPO4 du sucre est utilisé Pyridoxamine sa croissance cellulaire.
Une partie par la levure pour Alaninine
KH2PO4les conditions pour un Acide Thioctique des sucres convertis en éthanol).
Définir rendement optimal (% Aginine
FeSO4(7H2O) Acide folique Acide aspartique
MgSO4(7H2O) de culture efficace et économique.
Définir un milieu Biotine Acide glutamique
Éléments à ajouter au mélange d’hydrolysat pour un rendement maximal.
NaCl B12 Histidine
-sel minéraux, source d’azote, taux d’oxygénation.
Adénine Tryptophane Leucine
Cytosine des levures pour le fermenteur.
Préparation Cystéine Isoleucine
Guanine ZnSO4(7H2O)
Uracile CoCl2(6H2O) Trop complexe pour un
Thymine
Présentement des tests préliminaires 2O) permettent usage industriel de
MnCl2(6H nous d’atteindre de plus
Thiamine
80% du rendement théorique total avec un(4H2O)
(NH4)6Mo7O24 hydrolysat d’épinette noire.
rentable.
Riboflavine CuSO4(2H2O)
Slininger et. al. Appl. Micro. Biotech. 2006
24. Éthanol cellulosique à partir de biomasse forestière
La fermentation
Paramètres à contrôler
1. pH
2. Température (30°C)
3. Agitation
4. Oxygénation
Fermentation en batch
1. Préparer les levures
2. Hydrolysat + additifs
3. Fermentation 24-30h
Points critiques à surveiller
Forcer la levure à utiliser le sucre pour
produire de l’éthanol.
Atteindre 100% de consommation des
sucres.
Fermenteur de laboratoire 2.5
Éviter les phénomènes d’inhibition. litres
25. La suite de nos travaux de recherche
Fermentation en continu par filtration membranaire.
Purifier l’éthanol en continu lors de la fermentation.
Meilleur rendement
Plus économique
Permet d’éviter les phénomènes d’inhibition et d’arrêt de
la fermentation.
Test avec différentes essences et
différentes sources de biomasse.
Travailler directement avec des
copeaux plutôt qu’avec de la pâte.
26. Conclusions
La région de l’Abitibi-Témiscamingue peut se démarquer dans l’important
marché de l’éthanol cellulosique grâce à son accès à la biomasse forestière.
L’hydrolyse acide est la méthode la plus avantageuse de prétraitement à
cause de la disponibilité de ce produit en région.
Des procédés novateurs d’hydrolyse au micro-onde et de purification
d’hydrolysat sont en développement.
Une bonne expertise scientifique et technique sur la production d’éthanol
cellulosique se développe au CTRI.
27. Remerciements
Notre levure qui travaille fort L’équipe biomasse du CTRI
Pierre-Olivier Gendron
Jasmina Lahlah
Félicia Porqueres
Hassine Bouafif
Jean Boivin
Robin Potvin
Sheffersomyces stipitis
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naturelles et en génie