Production de biodiesel et optimisation des paramètres des procédés de culture des microorganismes

Abstract

L'utilisation de l'énergie courante a généré des problèmes environnementaux. Cela augmente l'intérêt des chercheurs pour développer de nouvelles technologies pour l'énergie propre grâce à l'utilisation de l'énergie renouvelable. Les algues ont le potentiel de devenir des convertisseurs photochimiques industriels avec leurs divers aventages. Ces Algues photo-synthétiques pourraient permettre à grande échelle de la production de combustibles liquides et de produits chimiques propres et renouvelables. De point de vue optique, les coûts d’investissement est le principal problème à résoudre, pour les améliorations techniques du bio- procédés. Dans cette perspective, Diverses approches sont étudiées. En effet, dans cette présente étude, nous présentons et nous décrivirons les principaux paramètres et facteur limitant et nous montrons que seule l’approche de la lumière du soleil est économiquement réaliste. Un des principaux objectifs est de surmonter les effets de photo-saturation et la phothinibition qu'ont un impact négatif sur les cultures en plein soleil. Une autre approche a été également abordée, qu'est la technique d'adaptation spectrale basée sur la luminescence pour optimiser le spectre solaire en vue des exigences de la bio-conversion souhaitée. Les systèmes de cultures utilisés nous donne une biomasse dont le rendement d'huile obtenue est de l'ordre de 40,17%, qu'est très important, cette huile est convertie en biodiesel par tranestérification, le rendement de biodiesel obtenu est de 92,56%, ce rendement dépend des conditions de travail et sûrement de pourcentage de triglicyrides dans l'huile. Une modélisation et une optimisation sont effectuées on appliquant la technique de réseaux de noureunes artificiels, les calculs d'optimisations effectuées par le moyen de logiciel NeuroOne, en se basant que sur les caractéristiques colorimétriques des systèmes de culture, nous montrent que, les caractéristiques améliorées permis une augmentation de rendement en biomasse de l'ordre de 144,20 % et 614,2857 % dans les mêmes conditions de culture au niveau de laboratoire et à l'air libre respectivement.

The use of current energy has generated many environmental problems that increase every day the interest of searchers in order to develop new technologies for clean resources using the renewable energy. Seaweeds, with their various advantages, have the potential to become industrial photochemical converters. These photosynthetic seaweeds, under determinate conditions are able to produce liquid fuels and clean renewable chemicals. Optically, an investment cost is the main problem to solve, to optimize for the improvement of bioprocesses technics. From this perspective, various approaches are studied. In the present study, we present and describe the main parameters and limiting factors and we show that only the approach of sunlight is economically realistic. One of the main objectives in the field of seaweeds is to decrease the light to overcome the effects of photo-saturation and photo-inhibition that have a negative impact on crops in the sun, and we focused to the importance of external parameters independent of nutrient environment on growth. Another approach was also discussed, which is an adaptation technique based on spectral luminescence in order to optimize the solar spectrum according the desired bioconversion requirements. Crop systems used gives us a biomass with yield of obtained oil is of the order of 40.17%, which is very important, this oil is converted into biodiesel by trans esterification, the yield of biodiesel is 92.56%, which this yield depends on the conditions of work and surely of the triglycerides percentage in oil. Modeling and optimization are performed on applying the technique of artificial neurons networks, optimization calculations performed by means of NeuroOne, based on the color characteristics of the systems. We show that the improved characteristics permit a biomass yield increase on the order of 144.20% and 614.2857% under the same conditions at laboratory and outdoors respectively.