MOTEUR HYBRIDE FONCTIONANT AVEC DU JATROPHA APPLIQUE DANS UN SYSTEME
PHOTOVOLTAIQUE

Généralité sur les huiles végétales 

Définition 

Une huile végétale est un corps gras extrait d’une plante oléagineuse, c’est-à-dire une plante dont les graines, noix ou fruits contiennent des lipides. On nomme également huile végétale les « macérats » huileux et les beurres végétaux Le terme peut faire référence à : – une huile végétale carburant, utilisée comme carburant pour les moteurs – l’huile végétale (combustible), utilisée comme combustible pour une lampe à huile par exemple. – une huile végétale utilisée dans d’autres domaines qu’alimentaire, par ex l’huile de cumin noir en cosmétique ou l’huile de lin comme siccatif. – l’huile alimentaire : une huile végétale alimentaire Notre concept étant ici l’adaptation d’un groupe électrogène par l’huile végétale Jatropha (ANNEXE I) comme carburant, donc on va juste uniquement élaborer ce cas. 

 Les huiles végétales carburant accessibles ici à Madagascar

 Les substances à partir desquelles sont produites les huiles sont soit des graines ou des amandes soit des fruits. L’huile est extraite par des procédés plus ou moins complexes dans des usines de trituration ou des huileries artisanales. En fait, les graines, tous les fruits et toutes les amandes contiennent de l’huile, mais seuls sont appelés oléagineux ceux qui servent à produire industriellement de l’huile et qui sont cultivés dans ce but [2]. Parmi les graines de plantes cultivées pour leur huile, les plus connues sont : l’arachide, le colza, le ricin, le tournesol, le coton et le lin. Quant aux fruits oléagineux et aux amandes, ils proviennent principalement du cocotier (noix de coco), du palmier à huile, de l’olivier et du pourghère (Jatropha curcas : voir figure 01).En effet, seules les huiles de coton et de Jatropha sont produites a Madagascar ; les autres sont importées des pays voisins côtiers et européens ou asiatiques. [Bicarburation groupe électrogène] 2017 Page 3 

Utilisation traditionnelle de Jatropha à Madagascar 

Jatropha fut introduite au 17ème siècle, probablement par les Portugais. Initialement, la plante fut utilisée comme buisson individuel, elle fut cultivée à plus grande échelle dans les années 30 du 20ème siècle. Jatropha est une plante sauvage buissonnante de la famille des Euphorbiaceae. Elle peut atteindre jusqu’à 8m de hauteur, ce qui la rend particulièrement intéressante: ses graines contiennent 27 à 40 % d’huile. L’huile n’est pas comestible, voire toxique, à cause de sa teneur en ester phorbélique, mais c’est un excellent carburant, huile lampant et matière première pour la production de savon. L’huile fut utilisée à l’échelle industrielle pour la production de savon, les produits secondaires ont été utilisés pour la production de la cire. Par ailleurs, l’huile a été utilisée directement comme carburant de moteurs diesel ou en mélange avec le diesel d’origine fossile. Ce mode d’utilisation fut le plus répandu (jusqu’à aujourd’hui) pendant la 2ème guerre mondiale. A côté des développements actuels, qui seront traités plus en détail plus tard, le Jatropha fut utilisé à Madagascar comme tuteur des plantations de vanille et de poivre, ainsi que pour la clôture de champs et de fermes. De plus, on trouve, par endroits spécifiques, d’autres utilisations: – épées de graines de Jatropha (sans écorce) comme bougie – huile extraite par cuisson à des fins cosmétiques – feuilles et jus comme plante médicinale.

Bilan énergétique des HVP à Madagascar 

Le rendement énergétique est égal au rapport entre l’énergie récupérée par l’utilisation et énergie utilisée à la production [3]. Le rendement de l’huile végétale est égal à 6,3 pour 1 unité d’énergie fossile utilisée (essentiellement engrais et carburants pour la culture) [4], alors que Le gasoil a un rendement énergétique égal à 0,8 [5].Ce qui montre un meilleur bilan carbone de l’HVP par rapport au gasoil. La source d’énergie primaire la plus importante à Madagascar est le bois (81%), suivi par les hydrocarbures fossiles à 14%. Le bois est surtout utilisé pour la préparation de la nourriture, soit directement, soit sous forme de charbon de bois. Malheureusement, le cuiseur utilisant l’huile de Jatropha n’est pas encore au point pour une utilisation à grande échelle, et ainsi, la substitution du bois de feu par l’huile de Jatropha n’est pas encore envisagée. Cependant, l’huile de Jatropha est déjà utilisable sans raffinage comme carburant de moteurs diesel à chambre de précombustion, et par transestérification, elle peut être utilisée comme carburant biodiesel par tous les moteurs diesel. Ainsi, elle possède le potentiel pour couvrir les besoins en huile minérale de 14%, et elle pourra jouer un rôle important dans la couverture des besoins énergétiques de Madagascar. Mais ce dernier demande une maitrise et connaissance en matière énergétique. 

Généralité sur l’adaptation huile végétale dans un moteur Diesel 

Procédé de production des huiles végétales pures

 Les huiles végétales carburant (HVC) proviennent de cultures oléagineuses dédiées ou des sous-produits agricoles. La nature des cultures dont l’huile est issue a une influence modeste sur sa qualité carburant. Les huiles sont généralement produites par l’extraction mécanique de l’huile à partir du noyau ou de graine. Ces huiles ont une composition chimique qui correspond le plus souvent à un mélange de 95% de triglycérides et d’acides gras libres, et de 5%, de stérols, cires et diverse impuretés. Cinq principales opérations sont nécessaires dans le processus de production de HVC (figure02). Celles-ci conditionnent la quantité des carburants – Stockage des graines. Un stockage des graines de plusieurs mois peut être nécessaire pour la gestion et la planification des procédés de transformation. Les graines doivent être aérées régulièrement pour éviter l’acidification et l’accumulation de chaleur. – Prétraitements. Les impuretés (feuilles, terre, pierres, objets métalliques, etc.) dans les graines doivent être éliminés pour que les lots de graines en contiennent un maximum de 2 % en poids. Ces impuretés provoquent l’usure de la presse – Extraction mécanique. Le procédé de production le plus courant consiste en une extraction mécanique de l’huile à partir des graines à l’aide d’une presse – Filtration : après extraction, l’huile est simplement filtrée. La filtration élimine les impuretés solides de l’huile (particules, cires, phospholipides) – Stockage de l’huile: stockées dans des containers propres, étanches à l’air, dans une zone de stockage dont la température reste inférieure à 25° C et à l’abri de la lumière pour éviter l’oxydation et l’acidification de l’huile, qui augmente leur viscosité.

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