Améliorer la bio

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 4606 (2023) Citer cet article

740 accès

2 citations

Détails des métriques

La rareté de l'énergie et les problèmes énergétiques conventionnels sont la principale raison pour laquelle il est nécessaire de trouver une source d'énergie renouvelable, bon marché et respectueuse de l'environnement. La production de biodiesel est donc l'une des solutions les plus prometteuses à ce problème. En outre, le ricin égyptien est l’une des cultures oléagineuses les plus importantes par rapport aux autres cultures oléagineuses couramment utilisées. L'objectif principal de cette étude est d'améliorer la production de bio-huile à partir de graines de ricin égyptiennes en utilisant des micro-ondes et des ultrasons comme prétraitements. Pour y parvenir, les effets de la vitesse de la vis d'extraction (20, 40 et 60 tr/min) et de la température (100, 150, 200 et 250 °C) sur le rendement et la qualité de l'extraction de l'huile, les besoins énergétiques d'extraction et le temps d'extraction ont été étudiés. En outre, l'effet des conditions de prétraitement des micro-ondes à trois niveaux de puissance (faible, moyen et élevé) et des durées différentes (1, 2 et 3 min) et des conditions de prétraitement par ultrasons avec différentes températures (40, 60 et 80 °C) et différentes temps (15, 30 et 45 min) pour les graines de ricin avant extraction avec l'état optimal de la presse à vis sur le rendement d'extraction de l'huile des graines de ricin, l'énergie d'extraction, le temps d'extraction et la qualité de l'huile extraite. Les résultats indiquent que les conditions optimales d'extraction de l'huile par presse à vis étaient une température d'extraction de 200 °C et une vitesse de vis de 60 tr/min. On a pu constater que le rendement en huile d’extraction, les besoins énergétiques d’extraction et le temps d’extraction étaient respectivement de 35,59 %, 18,68 et 1,86 min. Les prétraitements par micro-ondes ont eu un meilleur rendement en huile et en énergie requise pour l'extraction par rapport aux prétraitements par ultrasons, où les prétraitements par micro-ondes ont enregistré un rendement en huile élevé et des besoins énergétiques inférieurs par rapport aux prétraitements par ultrasons. Le rendement en pétrole variait de 32,67 à 37,41 %, contre 13,29 à 39,83 % dans la littérature. Le temps requis pour l’extraction variait respectivement de 1,77 à 2,00 et de 1,79 à 2,21 minutes pour les prétraitements par micro-ondes et par ultrasons. Le prétraitement a amélioré les propriétés de l’huile extraite.

Les industries consomment moins d’énergie que celles des bâtiments. Les transports arrivent au troisième niveau de consommation d'énergie après les bâtiments et les transports. Les activités agricoles, de pêche et forestières génèrent un faible niveau de consommation d'énergie. La consommation d'énergie est passée à 9,1 Gigatonnes dans toutes ces activités au cours de l'année 20191.

La consommation de carburant pour les transports a doublé au cours des décennies perdues, en raison de l’augmentation de la population, de l’urbanisation et de la mobilité mondiale. Ce secteur a consommé environ 28 % de la demande totale d'énergie. Les mouvements de passagers et de marchandises ont consommé environ 70 % de l'énergie totale consommée dans le transport. En raison de l’utilisation de carburants à base de pétrole dans environ 95 % de l’énergie utilisée pour les transports, l’environnement et la sécurité énergétique sont profondément affectés2.

La pénurie d'énergie est un problème très grave. Le bilan énergétique de l'Égypte en 2022 indique que le secteur industriel consomme la plus grande part de la consommation finale d'énergie (34,2 %), suivi des transports (24,2 %), des bâtiments résidentiels (18,8 %) et de l'agriculture et des mines (4,7 %), soit 81,9 % de la consommation finale d'énergie. la consommation totale3. Aujourd'hui, la crise des prix du carburant et le problème de sensibilisation constituent le facteur le plus efficace sur la structure de l'utilisation de l'énergie dans le monde entier. Des efforts plus importants ont été consacrés par les chercheurs pour développer une énergie renouvelable. Les énergies renouvelables sont un facteur clé pour l’avenir non seulement pour l’Égypte mais aussi pour le monde entier4. Par conséquent, l’utilisation du biodiesel comme ressource énergétique alternative réduit les polluants et les cancérigènes potentiels. Il a de faibles émissions car le carbone organique est utilisé dans la photogénération. De plus, cela n’augmente pas les niveaux de dioxyde de carbone dans l’atmosphère5,6.

Des plantes telles que les huiles de soja, de maïs, de palme et de ricin sont utilisées pour produire du biodiesel par réaction avec des alcools catalysés. Ces huiles peuvent être des huiles comestibles ou non comestibles. L’utilisation d’huiles non comestibles dans le biodiesel est préférable pour résoudre les problèmes de déficit alimentaire. Les prix du biodiesel dépendent du coût du pétrole brut (75%). L’utilisation de matières premières à bas prix réduit le prix du biodiesel. En Egypte, le prix de l’huile de ricin est moins cher que celui de l’huile de Jatropha7. La différence de prix de l’huile de ricin est inférieure (de 15 %) à celle du jatropha en Égypte.