OA18764A - Banana biomass renewable energy (ERBB). - Google Patents

Banana biomass renewable energy (ERBB). Download PDF

Info

Publication number
OA18764A
OA18764A OA1201700117 OA18764A OA 18764 A OA18764 A OA 18764A OA 1201700117 OA1201700117 OA 1201700117 OA 18764 A OA18764 A OA 18764A
Authority
OA
OAPI
Prior art keywords
banana
biomass
powder
particles
fragmentation
Prior art date
Application number
OA1201700117
Other languages
French (fr)
Inventor
ABANDA NDOUMA Jules Révérant
Original Assignee
Sapidacam S.A (Societe D'action Prioritaire Integree De Developpement Agricole Au Cameroun)
Filing date
Publication date
Application filed by Sapidacam S.A (Societe D'action Prioritaire Integree De Developpement Agricole Au Cameroun) filed Critical Sapidacam S.A (Societe D'action Prioritaire Integree De Developpement Agricole Au Cameroun)
Publication of OA18764A publication Critical patent/OA18764A/en

Links

Abstract

L’invention concerne deux aspects : - (1) fragmentation ou fraction du bananier à devenir une biomasse de bananier utile - (2) traitement de ladite biomasse de bananier fragmentée pour les énergies renouvelables et autres sousproduits issus du bananier. Le procédé de fractionnement par voie sèche ou humide de biomasse lignocellulosique comportant au moins 50 %, en masse, de lignines, cellulose et hémicelluloses, comportant : - (i) une étape de fragmentation du bananier pour obtenir une pâte grossièrement broyé - (ii) une étape de fragmentation du bananier par voie sèche pour obtenir une poudre ultrafine. L'invention concerne un procédé de fragmentation du bananier humide ou sèche et de traitement de cette biomasse lignocellulosique de bananier fractionnée en pâte, poudre, farine et pellet, incluant la gazéification d'un résidu ligneux en poudre. Le résidu ligneux provient d'un procédé de traitement biochimique de la biomasse lignocellulosique de bananier qui comporte une étape de prétraitement en voie humide, par chauffage en conditions acides et/ou d'autohydrolyse pour produire un substrat de bananier prétraité. Ledit substrat de bananier, éventuellement séparé d'une fraction liquide, est soumis à une hydrolyse enzymatique et est éventuellement soumis à une fermentation séparée ou concomitante à l'hydrolyse, ladite fermentation étant suivie d'une distillation. Le résidu ligneux de bananier est séparé en aval de l'hydrolyse. Il est séché et conditionné pour obtenir le résidu ligneux en poudre dont la granulométrie est comprise entre 15 et 900µµ, la teneur en eau inférieure à 12% pds, une densité de grain d'entre 500 et 900 kg/m 3 et une vitesse minimale de fluidisation est supérieure à zéro et inférieure à 0.15m/s. La poudre, est introduite dans un gaz de fluidisation à une vitesse supérieure ou égale à la vitesse minimale de fluidisation. L'invention est particulièrement adaptée pour la production des biocarburants à partir de gaz de synthèse, et en général dans un procédé de fragmentation de bananier pour plusieurs procédés de production des énergies renouvelables et autres, à base de bananier. The invention relates to two aspects: - (1) fragmentation or fraction of the banana to become a useful banana biomass - (2) treatment of said fragmented banana biomass for renewable energies and other banana by-products. The process of fractionation by dry or wet route of lignocellulosic biomass comprising at least 50%, by mass, of lignins, cellulose and hemicelluloses, comprising: - (i) a step of fragmentation of the banana tree to obtain a coarsely ground pulp - (ii) a banana fragmentation step by dry process to obtain an ultrafine powder. The invention relates to a method for fragmenting wet or dry bananas and for treating this lignocellulosic biomass of bananas fractionated into pulp, powder, flour and pellet, including the gasification of a powdery wood residue. The woody residue comes from a process for the biochemical treatment of lignocellulosic biomass of banana which comprises a wet pretreatment step, by heating under acid conditions and / or self-hydrolysis to produce a pretreated banana substrate. Said banana substrate, optionally separated from a liquid fraction, is subjected to an enzymatic hydrolysis and is optionally subjected to a fermentation which is separate or concomitant with hydrolysis, said fermentation being followed by distillation. The woody banana residue is separated downstream of the hydrolysis. It is dried and conditioned to obtain the woody powder residue with a particle size between 15 and 900µµ, a water content of less than 12% wt, a grain density of between 500 and 900 kg / m 3 and a minimum speed. fluidization is greater than zero and less than 0.15m / s. The powder is introduced into a fluidization gas at a speed greater than or equal to the minimum fluidization speed. The invention is particularly suitable for the production of biofuels from synthesis gas, and in general in a banana fragmentation process for several processes for producing renewable and other energies, based on banana.

Description

Avantage :Advantage:

- La présente invention met en exergue le potentiel énergétique des déchets (biomasse) du bananier produits 5 et non valorisés, comme dans tous les pays producteur de banane et banane plantain d'Afrique en particulier et du Monde en général.The present invention highlights the energy potential of the waste (biomass) of the banana produced and not upgraded, as in all the countries producing bananas and plantains in Africa in particular and in the world in general.

- La présente invention vise dont à remédier à ces inconvénients. Plus particulièrement, la présente invention vise à prévoir un dispositif qui permettrait de valoriser à 100% la valeur économique du bananier. Et favoriser l'inclusion des bioénergies propres à notre environnement.The present invention aims to remedy these drawbacks. More particularly, the present invention aims to provide a device which would make it possible to enhance the economic value of the banana tree at 100%. And promote the inclusion of bioenergy specific to our environment.

Inconvénients :Disadvantages:

Le bois de feu, surexploité et considéré comme source d'énergie du pauvre, est resté longtemps oublié de la 10 comptabilité énergétique nationale. L'électricité reste un luxe auquel ne peuvent accéder les populations défavorisées des milieux ruraux en Afrique dont le niveau de pauvreté est d'environ 70 %. Selon I Agence d'Électrification Rurale (AER) citée par Wandji (2007), Exemple : seulement 2 010 localités rurales camerounaises sur un total d'environ 7 500 dont la population est supérieure à 200 habitants, bénéficiaient du courant électrique en 2003.Fuelwood, overexploited and considered a source of energy for the poor, has long been forgotten in national energy accounts. Electricity remains a luxury that cannot be accessed by underprivileged populations in rural areas in Africa, whose poverty level is around 70%. According to the Rural Electrification Agency (AER) cited by Wandji (2007), Example: only 2,010 Cameroonian rural localities out of a total of around 7,500 with a population of over 200 inhabitants, benefited from electricity in 2003.

Il ressort de ces statistiques qu'une importante tranche de la population ne dispose pas de revenus suffisants pour payer sa facture d'électricité, malgré les multiples problèmes d'approvisionnement et les délestages intempestifs. Ceci se traduit par une forte utilisation du bois-énergie et du kérosène. Les milieux ruraux se 15 caractérisent ainsi par une faible pénétration des énergies modernes (sous forme de kérosène et rarement d’électricité). Ces dernières servent essentiellement à l'éclairage, les autres besoins énergétiques étant desservis par le bois-énergie.These statistics show that a large segment of the population does not have sufficient income to pay their electricity bill, despite multiple supply problems and untimely power cuts. This results in a strong use of wood energy and kerosene. Rural areas are thus characterized by a low penetration of modern energies (in the form of kerosene and rarely electricity). These are mainly used for lighting, other energy needs being served by wood energy.

Λ/g : Et l'invention vient résoudre ces problèmes qui n'avaient pas encore de solutions.Λ / g: And the invention comes to solve these problems which did not have solutions yet.

LE BUT DE L'INVENTIONTHE PURPOSE OF THE INVENTION

La présente invention vise à remédier à tout ou partie de ces inconvénients qui est le non utilisation de la biomasse de bananier.The present invention aims to remedy all or part of these drawbacks, which is the non-use of banana biomass.

“θ A cet effet, selon un premier aspect, la présente invention vise un procédé de fractionnement par voie humide ou par voie sèche de biomasse lignocellulosique de bananier comportant au moins 50 %, en masse, de lignines, cellulose et hémicelluloses, procédé qui comporte :“Θ To this end, according to a first aspect, the present invention relates to a process for the wet or dry fractionation of lignocellulosic banana biomass comprising at least 50%, by mass, of lignins, cellulose and hemicelluloses, which process comprises :

- une étape de fragmentation de bananier humide ou sèche pour obtenir une biomasse en patte ou en poudre ultrafine et au moins une étape de séparation d'une fraction enrichie en cellulose, d'une part, d'une fraction enrichie en lignine et en hémicelluloses d'autre part, par tri électrostatique des particules ultrafines.- a step of fragmentation of wet or dry banana to obtain a biomass in paw or ultrafine powder and at least one step of separation of a fraction enriched in cellulose, on the one hand, from a fraction enriched in lignin and in hemicelluloses on the other hand, by electrostatic sorting of the ultrafine particles.

Des opérations ultérieures de tri aérodynamique (basé sur la densité de particules) et de tri dimensionnel (basé sur la taille des particules) peuvent être appliquées aux fractions préalablement séparées, pour augmenter leur pureté.Subsequent operations of aerodynamic sorting (based on particle density) and dimensional sorting (based on particle size) can be applied to the previously separated fractions, to increase their purity.

- Le procédé objet de la présente invention permet de concentrer les lignines, les minéraux et les polysaccharides sans solvant, sans réactif chimique et sans recyclage et traitement des déchets. Ce procédé permet ainsi de valoriser très efficacement ces différentes fractions en biomolécules et matériaux bio-sourcés.- The process that is the subject of the present invention makes it possible to concentrate the lignins, minerals and polysaccharides without solvent, without chemical reagent and without recycling and treatment of waste. This process thus makes it possible to very effectively valorize these different fractions into biomolecules and bio-sourced materials.

Un produit biosourcé est un produit non alimentaire, partiellement ou totalement issu de la biomasse. Les 30 produits biosourcés incluent les produits à haute valeur tels que ceux issus de la chimie fine (pharmaceutiques, parfums, additifs alimentaires, etc ...), ainsi que les produits de spécialité (lubrifiants, détergents, etc ...), ou encore les produits de commodité (polymères, intermédiaires chimiques, etc ...). Le concept exclut les produits biosourcés traditionnels, tels que ceux qui proviennent de ïa pulpe et du papier, du bois et de la biomasse, utilisés comme source d'énergie.A bio-based product is a non-food product, partially or totally derived from biomass. The 30 bio-based products include high value products such as those from fine chemicals (pharmaceuticals, perfumes, food additives, etc.), as well as specialty products (lubricants, detergents, etc.), or again commodity products (polymers, chemical intermediates, etc.). The concept excludes traditional bio-based products, such as those derived from pulp and paper, wood and biomass, used as an energy source.

On parie de produit biosourcé pour une large gamme d'applications, et de matériau biosourcé plus spécifiquement dans le domaine de l'écoconstruction.We are betting on a bio-based product for a wide range of applications, and on bio-based material more specifically in the field of eco-construction.

Par « poudre ultrafine », on entend ici un ensemble de particules dont le diamètre médian (d50) est inférieur à 200 pm (50% du volume total des particules correspondent au volume des particules de diamètres inférieur au d50). L'homogénéité de la composition des particules issues du broyage de végétaux augmente quand leur taille diminue. Ainsi, certaines particules ultrafines présentent une teneur en lignines, cellulose et/ou hemtcefluloses élevée. On note que ces lignines, celluloses et hémicelluloses sont présentes dans les parois des végétaux.By “ultra-fine powder” is meant here a set of particles whose median diameter (d50) is less than 200 μm (50% of the total volume of the particles correspond to the volume of particles with diameters less than d50). The homogeneity of the composition of the particles resulting from the grinding of plants increases when their size decreases. Thus, certain ultrafine particles have a high content of lignins, cellulose and / or hemtcefluloses. It is noted that these lignins, celluloses and hemicelluloses are present in the walls of plants.

La combinaison des étapes de broyage ultrafin {particules de d50 inférieur à 200 pm) des lignocelluloses (bois et coproduits de la filière, coproduits agricoles et agro-alimentaires, plantes dédiées, déchets municipaux et industriels) et de tri en milieu sec strict (tri électrostatique, tri dimensionnel, tri aérodynamique) permet d isoler des fractions enrichies en cellulose, en hémicelluloses, en lignines et/ou en minéraux, sans modification chimique, contrairement aux procédés de fractionnement chimiques développés jusqu'à présent.The combination of the stages of ultra-fine grinding (particles of d50 less than 200 μm) of lignocelluloses (wood and co-products from the sector, agricultural and agro-food co-products, dedicated plants, municipal and industrial waste) and sorting in a strict dry environment (sorting electrostatic, three-dimensional, aerodynamic sorting) makes it possible to isolate fractions enriched in cellulose, hemicelluloses, lignins and / or minerals, without chemical modification, unlike chemical fractionation processes developed until now.

Dans des modes de réalisation, l'étape de tri des particules ultrafines comporte:In some embodiments, the step of sorting the ultrafine particles comprises:

Une étape de charge tribo-électrostatique de particules ultrafines et au moins une étape de déviation de trajectoire dans le champ électrique des particules chargées pour trier les particules.A step of tribo-electrostatic charge of ultrafine particles and at least one step of deviation of the trajectory in the electric field of the charged particles to sort the particles.

Nous avons déterminé que ce type de tri est particulièrement efficace. Dans des modes de réalisation le procédé objet de la présente invention comporte, en outre, une étape de raclage d'électrode d'un moyen de tri électrostatique mis en œuvre au cours de l'étape de déviation, pour collecter les particules fixées sur une electrode apres Retape de déviation de particules. Ces modes de réalisation permettent de collecter les particules fixées sur l'électrode, dont la charge électrique est forte, ce qui signifie que leur constitution est particulièrement homogène.We have found this type of sorting to be particularly effective. In some embodiments, the method that is the subject of the present invention further comprises a step of scraping the electrode of an electrostatic sorting means implemented during the deflection step, to collect the particles fixed on a electrode after Particle deviation retape. These embodiments make it possible to collect the particles fixed on the electrode, the electric charge of which is strong, which means that their constitution is particularly homogeneous.

Dans des modes de réalisation, le procédé objet de la présente invention comporte, en outre une étape d inversion cyclique de la polarité de chaque électrode d'un moyen de tri électrostatique mis en œuvre au cours de l'etape de déviation. Ces modes de réalisation permettent de décoller et collecter les particules fixées aux électrodes, dont les constitutions sont particulièrement homogènes et de collecter les particules fixées sur chaque électrode sans action mécanique telle que le raclage.In some embodiments, the method that is the subject of the present invention further comprises a step of cyclic inversion of the polarity of each electrode of an electrostatic sorting means implemented during the deflection step. These embodiments make it possible to take off and collect the particles attached to the electrodes, the constitutions of which are particularly homogeneous, and to collect the particles attached to each electrode without mechanical action such as scraping.

Dans des modes de réalisation, le procédé objet de la présente invention comporte, en aval de l'étape de déviation, au moins une étape de déviation secondaire. La séparation des composants résultant de la pluralité de tris successifs réalisés par le procédé est alors plus précise.In some embodiments, the method that is the subject of the present invention comprises, downstream of the deflection step, at least one secondary deflection step. The separation of the components resulting from the plurality of successive sorts carried out by the method is then more precise.

Dans des modes de réalisation, les particules les moins chargées obtenues après une première étape de déviation, sont recyclées dans le séparateur tribo-électrîque. L'avantage de ces modes de réalisation est qu'ils permettent aux particules dont la charge électrique est indéterminée après deux tris électrostatiques de suivre une nouvelle mise en œuvre du procédé objet de la présente invention.In some embodiments, the less charged particles obtained after a first deflection step are recycled in the tribo-electric separator. The advantage of these embodiments is that they allow the particles whose electric charge is undetermined after two electrostatic sorting to follow a new implementation of the method that is the subject of the present invention.

Dans des modes de réalisation, le procédé objet de la présente invention comporte, en aval d'au moins une étape de déviation, une etape de comparaison des dimensions de particules en regard d'une valeur limite prédéterminée et une etape d'alimentation d'un moyen de broyage en particules dont les dimensions sont supérieures à la limite prédéterminée.In some embodiments, the method that is the subject of the present invention comprises, downstream of at least one deflection step, a step of comparing the dimensions of particles with respect to a predetermined limit value and a step of feeding a means for crushing into particles whose dimensions are greater than the predetermined limit.

Grâce à ces dispositions, les particules trop grandes pour être triées efficacement sont broyées de nouveau de manière à optimiser leur tri. En revanche, les particules dont les dimensions sont nominales peuvent etre tnees de nouveau sans subir de broyage supplémentaire. Dans des modes de réalisation, au cours de etape de charge, on met en œuvre un lit d'air fluidisé dynamique. La mise en œuvre d'un lit d'air fluidisé permet, à la fois la formation des charges électrostatiques sur les particules en mouvement et leur séparation en vue de leur tri.Thanks to these arrangements, particles too large to be sorted efficiently are ground again so as to optimize their sorting. On the other hand, particles whose dimensions are nominal can be re-removed without undergoing additional grinding. In some embodiments, during the charging step, a dynamic fluidized air bed is used. The use of a fluidized air bed allows both the formation of electrostatic charges on the moving particles and their separation with a view to sorting them.

Dans des modes de réalisation, au cours de l'étape de fragmentation de la biomasse, on met en œuvre un broyage de la biomasse.In some embodiments, during the step of fragmentation of the biomass, a grinding of the biomass is carried out.

Dans des modes de réalisation, au cours de l'étape de fragmentation de la biomasse, on met en œuvre un broyeur vibrant ou à boulets rotatifs.In some embodiments, during the biomass fragmentation step, a vibrating or rotary ball mill is used.

Dans des modes de réalisation, le procédé objet de la présente invention comporte, en amont ou au cours de I etape de fragmentation de la biomasse, une étape de prétraitement de la biomasse. Ce prétraitement permet de favoriser la déconstruction de la biomasse lors du broyage.In some embodiments, the method that is the subject of the present invention comprises, upstream or during the step of fragmentation of the biomass, a step of pre-treatment of the biomass. This pretreatment makes it possible to promote the deconstruction of the biomass during grinding.

Dans des modes de réalisation, au cours de l'étape de prétraitement, on effectue un traitement chimique de a biomasse par contact avec un gaz ou un aérosol oxydant. Par exemple, un gaz oxydant comportant de I oxygéné ou de l'ozone peut être utilisé. Les oxydants sont connus pour provoquer la dégradation des constituants phénoliques de la paroi végétale et favoriser ainsi la rupture sous contrainte mécanique.In some embodiments, during the pre-treatment step, a chemical treatment of the biomass is carried out by contact with an oxidizing gas or aerosol. For example, an oxidizing gas comprising oxygen or ozone can be used. Oxidants are known to cause the degradation of the phenolic constituents of the plant wall and thus promote rupture under mechanical stress.

H •Les parties amylacées dont l'amidon est hydrolyse en glucose, sucre fermentescible : procédé de fragmentation et broyage du fruit vert de banane sec en farine.H • Starchy parts in which the starch is hydrolyzed into glucose, fermentable sugar: process of fragmentation and grinding of the green dry banana fruit into flour.

•Les parties lignocellulosiques dont la cellulose peut être dégradée en sucres fermentescibles procédé defragmentation des faux troncs feuilles et rejetons de bananier en poudre sèche ou pâte humide.• Lignocellulosic parts, the cellulose of which can be broken down into fermentable sugars, process of fragmentation of false trunks, leaves and shoots of banana in dry powder or wet paste.

2) Deuxième grand niveau de procédé avec le BANANIER déjà fragmenté2) Second major level of process with the already fragmented BANANA TREE

En biomasse de bananier utilisable directement au traitement pour obtenir les énergies renouvelables dans cette invention a trois grands procédé de traitement de cette biomasse qui se présente comme il suit :In banana biomass which can be used directly for processing to obtain renewable energies in this invention there are three main methods of treating this biomass which is as follows:

v Le procédé de traitement par voie biochimique ··· Le procédé de traitement par voie thermochimique ❖ Le procédé de traitement par voie biologiquev The biochemical treatment process ··· The thermochemical treatment process ❖ The biological treatment process

AVANT TOUT:FIRST OF ALL:

Nous commençons par les diverses procédés de fragmentation du bananier (A humide et B sèche) c'est à dire a tige et les feuilles d'une part et le fruit de l'autre part en biomasse du bananier comme premier aspect de cette invention.We start with the various methods of fragmentation of the banana tree (wet A and dry B), that is to say with the stem and the leaves on the one hand and the fruit on the other hand in banana biomass as the first aspect of this invention.

A- Utilisation humide ou fraîche du bananier objet de cette inventionA- Wet or fresh use of the banana tree object of this invention

CtJ,é k al · .fragmentatton de bananier humide (faux trône, feuille rame et rejets) par moulinage à marteau afin d aboutir a la biomasse lignocellulose fraîche de bananier en pâte.- ° C t J , é k al · .fragmentatton of moist banana (false throne, reamed leaf and suckers) by hammer milling in order to result in fresh lignocellulose biomass of banana in pulp.

ErCédë^2 : fragment«ion de banane fraîche (fruits humide) par moulinage à marteau afin d'obtenir une pâte amidonne de biomasse de bananier. E r ^ 2 yielded: fra g ment "fresh banana ion (wet fruit) by throwing hammer to get a starched paste biomass banana.

CédéA] : fraSrnentation de banane fraîche (fruits humide) par moulinage à marteau afin d'obtenir les cossettes de biomasse de bananier humide.- CédéA ] : fr a S rnen tation of fresh bananas (wet fruits) by hammer milling in order to obtain the moist banana biomass chips.

B- Utilisation sèche ou sec du bananier objet de cette invention :B- Dry or dry use of the banana tree object of this invention:

^□çidé^l : fragmentation de bananier séché (faux tronc, feuille hampe et rejets secs) par moulinage à meule afin d aboutir a la biomasse lignocellulose sec de bananier en poudre.^ □ çidé ^ l: fragmentation of dried banana (false trunk, stem leaf and dry suckers) by grinding in order to obtain the dry lignocellulose biomass of powdered banana.

Procédé B2 : fragmentation de banane sec (fruits séchés) par moulinage à meule afin d'obtenir une farine amidonnée de biomasse de bananier.Process B2: fragmentation of dry bananas (dried fruits) by milling in order to obtain a starched flour of banana biomass.

g^edeB3 : fragmentation des cossettes de banane sec (fruits et peaux sec) par moulinage à meule afin d obtenir une farine de cossettes de biomasse de bananier sec.g ^ edeB3: fragmentation of dry banana chips (dry fruits and peels) by grinding in order to obtain a flour of dried banana biomass chips.

Le P^cede de fractionnement par voie sèche ou humide de biomasse lignocellulosique comportant au moins bannie l,gn,ne5'/el,ulose et hémicelluloses, comportant : (i) une étape de fragmentation du bananier pour obtenir une pâte grossièrement broyé (ii) une étape de fragmentation du bananier par voie seche pour obtenir une poudre ultrafine. P ^ cede fractionation by wet or dry lignocellulosic biomass comprising at least banished l, gn, NE5 '/ el, ulose and hemicellulose, comprising: (i) a banana fragmentation step to obtain a coarsely crushed pulp (ii ) a step of dry fragmentation of the banana to obtain an ultra-fine powder.

L'invention concerne un procédé de fragmentation du bananier humide ou sèche et de traitement de cette biomasse hgnocellulosique de bananier fractionnée en pâte, poudre, farine et pellet, incluant la gazéification un résidu ligneux en poudre. Le résidu ligneux provient d’un procédé de traitement biochimique de la biomasse hgnocellulosique de bananier qui comporte une étape de prétraitement en voie humide, par c auffage en conditions acides et/ou d’auto-hydrolyse pour produire un substrat de bananier pré-traité Ledit substrat de bananier, eventuellement séparé d’une fraction liquide, est soumis à une hydrolyse enzymatique est eventuellement soumis a une fermentation séparée ou concomitante à l’hydrolyse, ladite fermentation étant suivie d une distillation. Le résidu ligneux de bananier est séparé en aval de l’hydrolyse. Il est séché et conditionne pour obtenir le résidu ligneux en poudre dont la granulométrie est comprise entre 15 et 900 um la teneur en eau infeneure a 12% pds, une densité de grain d’entre 500 et 900 kg/m 3 et une vitesse minimale de fluidisation est supérieure à zéro et inférieure à 0,15m/s, La poudre, seule ou en mélange, est introduite dans un gaz de fluidisation a une v.tesse supérieure ou égale à la vitesse minimale de fluidisation. L’invention st particulièrement adaptée pour la production des biocarburants à partir de gaz de synthèse, et en générale dans un procédé de fragmentation de bananier pour plusieurs procédés de production des énergies renouvelables a base de bananier. E The invention relates to a method of comminuting wet or dry banana and treating this fractionated hgnocellulosic biomass of banana into paste, powder, flour and pellet, including gasification of a powdered wood residue. The woody residue comes from a process of biochemical treatment of the hgnocellulosic biomass of banana which comprises a stage of pretreatment in the wet process, by cuffing in acidic conditions and / or self-hydrolysis to produce a substrate of pre-treated banana. Said banana substrate, optionally separated from a liquid fraction, is subjected to an enzymatic hydrolysis is optionally subjected to a separate fermentation or concomitant with the hydrolysis, said fermentation being followed by a distillation. The woody banana residue is separated downstream of the hydrolysis. It is dried and conditioned to obtain the powdered woody residue with a particle size between 15 and 900 μm, the water content less than 12% by weight, a grain density of between 500 and 900 kg / m 3 and a minimum speed. fluidization is greater than zero and less than 0.15 m / s. The powder, alone or as a mixture, is introduced into a fluidization gas at a speed greater than or equal to the minimum fluidization speed. The invention is particularly suitable for the production of biofuels from synthesis gas, and in general in a banana fragmentation process for several processes for the production of renewable energies based on banana. E

Les exemples de réalisation de semoules de biomasse selon l'invention sont indiqués ci-après.The embodiments of biomass semolina according to the invention are indicated below.

Les caractéristiques de la poudre de bananier séchée, à partir de laquelle ces exemples de semoule sont obtenus par granulation humide, sont indiquées dans le Tableau 1 ci-dessous.The characteristics of the dried banana powder, from which these examples of semolina are obtained by wet granulation, are shown in Table 1 below.

Tableau 1Table 1

Diamètres (microns) Diameters (microns) dlO dlO 14,6 14.6 d50 d50 ____ 37,7 ____ 37.7 d95 d95 104,1 ) 1 104.1) 1 Etalement de la distribution granulométrique Spread of the particle size distribution (d9O-dlO)/d5O (d9O-dlO) / d5O --------1 2 -------- 1 2 Densité aérée (Kg/m3)Aerated density (Kg / m 3 ) 206 206 Autres caractéristiques Other characteristics Angle d'avalanche 9 (°) Avalanche angle 9 (°) 72 1 I 72 1 I ____ ____ Cohésion à 3 kPa (KPa) Cohesion at 3 kPa (KPa) 0,99 0.99

Les caractéristiques de cette poudre de bananier sèche en font une poudre qui s'écoule difficilement par rapport a des poudres non-cohésives comme la semoule et le sucre en poudre, dont les cohésions à 3kPa son: d environ 0,01 et 0,05 kPa respectivement, et leur angle d’avalanche autour de 40°C.The characteristics of this dry banana powder make it a powder which flows with difficulty compared to non-cohesive powders such as semolina and powdered sugar, whose cohesions at 3kPa are: d approximately 0.01 and 0.05 kPa respectively, and their avalanche angle around 40 ° C.

Un certain nombre d'études est consacré au broyage fin de particules de biomasse de bananier, notamment de plaquettes, pour atteindre des granulométries du millimètre au micron selon les cas. Dans ces études, les effets de la nature de la biomasse de bananier, du type de broyeur(s) utilisé(s), de la granulométrie désirée ont ete caractérisés sur le coût énergétique de l'opération proprement dite de broyage fin, et/ou les propriétés de la poudre obtenue (distribution granulométrique, forme des particules).A number of studies are devoted to the fine grinding of banana biomass particles, in particular platelets, to achieve particle sizes from millimeter to micron depending on the case. In these studies, the effects of the nature of the banana biomass, the type of crusher (s) used, the desired particle size were characterized on the energy cost of the actual fine grinding operation, and / or the properties of the powder obtained (particle size distribution, shape of the particles).

La présente description est donnée à titre non limitatif. On note, dès à présent, que les figures ne sont pas à l ecnelle.The present description is given without limitation. We note, from now on, that the figures are not in ecelle.

On appelle « ultrafine » une pâte, farine, ou une poudre dont les particules ont un diamètre médian inferieur a 200 micromètres, préférentiellement compris entre 10 micromètres et 200 micromètres.The term “ultrafine” is used to refer to a dough, flour, or a powder whose particles have a median diameter of less than 200 micrometers, preferably between 10 micrometers and 200 micrometers.

Selon une autre définition, on appelle « ultrafine » une poudre dont la moitié (50 %) en volume des particules a une dimension inférieur à 200 micromètres (dSO < 200pm), préférentiellement inférieur à 100 micromètres plus preferentiellement inférieur à 50 micromètres. Pour mesurer les particules, un granulomètre laser peui etre mis en œuvre.According to another definition, the term “ultrafine” is used to refer to a powder of which half (50%) by volume of the particles has a dimension less than 200 micrometers (dSO <200 μm), preferably less than 100 micrometers more preferably less than 50 micrometers. To measure the particles, a laser granulometer can be used.

En référence à la figure l/XV, le dispositif conforme à l'invention comprend, le circuit de la collecte du faux tronc a fa fragmentation en poudre ou à la pâte de la biomasse de bananier.With reference to FIG. 1 / XV, the device according to the invention comprises the circuit for collecting the false trunk has fragmentation in powder or pulp from the banana biomass.

-Tel que représenté sur les figures, le dispositif comprend un élément(l) qui est essentiel le bananier c'est-àdire (la tige, les feuilles et les fruits) à l'état humide ou sèche. (Figure l/XV)-As shown in the figures, the device comprises an element (l) which is essential the banana tree that is to say (the stem, the leaves and the fruits) in the wet or dry state. (Figure l / XV)

-Dans le mode de fonctionnement de la figure JV/XV, l'élément ( figure ll/XV) présente la chaîne complète e fragmentation du bananier afin de rendre sa biomasse utile pour la fabrication des énergies renouvelables et d autres produits comme les engrais bio et la pâte à papier pour carton et chemises cartonnées.-In the mode of operation of figure JV / XV, the element (figure ll / XV) presents the complete chain of fragmentation of the banana tree in order to make its biomass useful for the manufacture of renewable energies and other products such as organic fertilizers and pulp for cardboard and cardboard folders.

- Le bananier récoltée est d'abord fragmenté, déchiquetée en copeaux ou pellet et broyée en pâte humide ou en poudre seche afin d'aboutir à la fabrication des différentes biomasses utiles en fonction de nos divers procédés de transformation en énergies renouvelables tel que :- The harvested banana is first fragmented, shredded into chips or pellets and ground into wet pulp or dry powder in order to produce the various useful biomasses according to our various transformation processes into renewable energies such as:

Les biocarburants, la bioélectricité et la pâte à papier.Biofuels, bioelectricity and pulp.

La raffinerie sèche du végétal a pour but de rendre la biomasse, et la biomasse lignocellulosique en particulier, plus adaptée un usage final donné. Ce type de procédés a la particularité de ne pas générer d effluents polluants, au contraire de la raffinerie en voie liquide.The purpose of the dry plant refinery is to make biomass, and lignocellulosic biomass in particular, more suitable for a given end use. This type of process has the particularity of not generating polluting effluents, unlike the liquid refinery.

L2i_ Les particules ultrafines issues du broyage ont l'avantage de présenter une composition chimique très homogène. Le moyen 110 de charge tribo-électrostatique permet aux particules de se charger ou de se décharger en électrons en fonction de leur composant chimique principal. Le moyen 120 de tri électrostatique principal séparé ainsi les particules dont les composants principaux sont différents. Le dispositif 100 sépare ainsi les fractions enrichies en différents composants.L2i_ Ultrafine particles resulting from grinding have the advantage of having a very homogeneous chemical composition. The tribo-electrostatic charging means 110 allows the particles to charge or discharge electrons depending on their main chemical component. The main electrostatic sorting means 120 thus separate the particles whose main components are different. The device 100 thus separates the fractions enriched in different components.

On observe, sur la figure IV/XV, un deuxième mode de réalisation particulier du dispositif 200 objet de la présente invention. Ce dispositif comporte :A second particular embodiment of the device 200 which is the subject of the present invention is observed in FIG. IV / XV. This device includes:

Un moyen 240 de broyage de la biomasse en poudre de particules ultrafines comportant :A means 240 for grinding the biomass into powder of ultrafine particles comprising:

un moyen 245 de configuration de la finesse de broyage réalisé par le moyen 240 de broyagea means 245 for configuring the fineness of grinding produced by the grinding means 240

- un moyen 275 de configuration de la température du moyen 240 de broyage;a means 275 for configuring the temperature of the grinding means 240;

> une entrée 205 de particules ultrafines issues d'un broyage, > un moyen 210 de charge tribo-électrostatique des particules reçues, > un moyen 220 de tri électrostatique principal des particules transmises qui comportant :> an inlet 205 for ultrafine particles resulting from grinding,> a means 210 for tribo-electrostatic charging of the particles received,> a means 220 for the main electrostatic sorting of the transmitted particles which comprising:

deux électrodes 225 ;two electrodes 225;

- un moyen 280 de raclage d'électrode du moyen 220 de tri électrostatique princioal et- a means 280 for scraping the electrode from the main electrostatic sorting means 220 and

- un moyen 285 d'inversion de la polarité d'une électrode 225 du moyen 220 de tri électrostatique principal ;a means 285 for inverting the polarity of an electrode 225 of the main electrostatic sorting means 220;

r deux moyens 250 secondaires de tri électrostatique comportant chacun deux électrodes 255 et deux moyens 270 de comparaison des dimensions de particules en regard d'une ¥9|eur bmm» prédéterminée.r two secondary electrostatic sorting means 250 each comprising two electrodes 255 and two means 270 for comparing the dimensions of particles opposite a ¥ 9 | e ur bmm ”predetermined.

Le moyen 240 de broyage de la biomasse en poudre de particules ultrafines est, par exemple, un broyeur centrifuge configure pour broyer la biomasse en particules ultrafine. Ce moyen 240 de broyage comporte un moyen 245 de configuration de la finesse du broyage réalisé par le moyen 240 de broyage. Ce moyen 245 de configuration de la finesse du broyage est, par exemple, un écran tactile sur lequel un programme informatique ait apparaître la finesse de broyage actuelle, une zone interactive permettant à un utilisateur d'augmenter la finesse de broyage et une zone interactive permettant à l’utilisateur de réduire la finesse de broyage En fonction de la finesse de broyage configurée, le moyen 240 de broyage est configuré pour broyer la biomasse en poudre de particules dont le diamètre a été défini par le moyen 245 de configuration. Ce moyen 240 de broyage comporte également un moyen 275 de configuration de la température du moyen 240 de broyage Ce moyen 275 de configuration de la température est, par exemple, un écran tactile sur lequel un programme informatique fart apparaître la température du moyen 240 de broyage actuelle, une zone interactive permettant a un utilisateur d'augmenter ladite température et une zone interactive permettant à l'utilisateur de réduire ladite température.The means 240 for grinding the biomass to ultrafine particle powder is, for example, a centrifugal mill configured to grind biomass to ultrafine particles. This grinding means 240 comprises a means 245 for configuring the fineness of the grinding carried out by the grinding means 240. This means 245 for configuring the fineness of the grinding is, for example, a touch screen on which a computer program has displayed the current fineness of grinding, an interactive zone allowing a user to increase the fineness of grinding and an interactive zone allowing the user to reduce the fineness of grinding Depending on the fineness of grinding configured, the grinding means 240 is configured to grind the biomass into powder of particles whose diameter has been defined by the configuration means 245. This grinding means 240 also comprises a means 275 for configuring the temperature of the grinding means 240 This means 275 for configuring the temperature is, for example, a touch screen on which a computer program appears the temperature of the grinding means 240. current, an interactive zone allowing a user to increase said temperature and an interactive zone allowing the user to reduce said temperature.

205 de PrtÎCUleS Ultrafînes issues d'un br°yaee est, par exemple, un conduit connectant le moyen 240 de broyage et le moyen 210 de charge tribo-électrostatique des particules reçues. Le moyen 210 de charge tribo-electrostatique des particules reçues est, par exemple, une surface intérieure d'un conduit dont au moins une partie est en verre, teflon, PVC ou acier. Les particules parcourant le conduit se chargent au contact du moyen 210 de charge. En particulier, la cellulose se charge de charges positives. Les particules se déplacent dans le moyen 210 de charge grâce à la mise en œuvre d'un lit d'air fluidisé dynamique mis en mouvement par une turbine, par exemple. Le moyen 220 de tri électrostatique principal des particules transmises est, par exemple, un conduit cylindrique sur la surface intérieure duquel sont placées deux électrodes 225 diamétralement opposées. L'une de ces électrodes 225 est positivement polarisée, et l'autre électrode 225 est négativement polarisée. A proximité de chacune de ces électrodes 225 et en aval du moyen 220 de tri sont positionnes deux conduits configurés pour permettre le passage des particules étant attirées par l'une ou autre des électrodes 225. Les particules chargées négativement par le moyen 210 de charge sont attirées par electrode225 chargée positivement. Les particules chargées positivement par le moyen 210 de charge sont attirées par I'électrode225 chargée négativement. 205 P r ultrafine ticles from a br ° are e e is, for example, a conduit connecting the grinding means 240 and 210 of tribo-electrostatic charge means of the received particles. The means 210 for triboelectrostatic charging of the particles received is, for example, an interior surface of a pipe, at least a part of which is made of glass, Teflon, PVC or steel. The particles passing through the conduit become charged on contact with the charging means 210. In particular, cellulose is charged with positive charges. The particles move in the charging means 210 by using a dynamic fluidized air bed set in motion by a turbine, for example. The main electrostatic sorting means 220 for the transmitted particles is, for example, a cylindrical conduit on the inner surface of which are placed two diametrically opposed electrodes 225. One of these electrodes 225 is positively polarized, and the other electrode 225 is negatively polarized. Near each of these electrodes 225 and downstream of the sorting means 220 are positioned two conduits configured to allow the passage of particles being attracted by one or other of the electrodes 225. The particles negatively charged by the charging means 210 are attracted to positively charged electrode225. Particles positively charged by the charging means 210 are attracted to the negatively charged electrode 225.

Ce moyen 220 de tri électrostatique principal comporte, de plus, un moyen 280 de raclage d’électrode du moyen 220 de tri électrostatique principal. Ce moyen 280 de raclage est, par exemple une forme en plastique souple configure pour epouser les formes de I'électrode225 sur lequel la forme est placée. Cette forme est mise en mouvement par un moteur mécanique lorsque le dispositif est mis à l'arrêt.This main electrostatic sorting means 220 further comprises a means 280 for scraping the electrode from the main electrostatic sorting means 220. This scraping means 280 is, for example, a flexible plastic shape configured to conform to the shapes of the electrode 225 on which the shape is placed. This form is set in motion by a mechanical motor when the device is stopped.

Ce moyen 280 de raclage est configuré pour collecter les particules ainsi raclées. Les particules raclees ont la particularité de comporter un grand nombre de fractions attirées par I’électrode225, au point que ces particules se soient fixées à l'électrode 225. Par exemple, dans le cas d'une electrode 225 chargée négativement, les particules collectées par le moyen 280 de raclage comportent majoritairement des fractions comportant de la cellulose. Ce moyen 220 de tri électrostatique principal comporte, de plus, un moyen 285 d'inversion de la polarité d'une électrode 225 du moyen 220 de tri électrostatique principal. Ce moyen d'inversion de la polarité est par exemple un circuit électronique, mise en œuvre un dixième de seconde toutes les minutes, configuré pour inverser la polarité de l'électrode225. L'inversion de polarité permet de décoller et collecter les particules fixées sur ladite électrode 225.This scraping means 280 is configured to collect the particles thus scraped off. The scraped particles have the particularity of comprising a large number of fractions attracted by the electrode 225, to the point that these particles are attached to the electrode 225. For example, in the case of a negatively charged electrode 225, the particles collected by the scraping means 280 mainly comprise fractions comprising cellulose. This main electrostatic sorting means 220 further comprises a means 285 for reversing the polarity of an electrode 225 of the main electrostatic sorting means 220. This means of the polarity inversion is for example an electronic circuit, implementing a tenth of a second every minute, configured to reverse the polarity of the PADS e 225. The polarity reversal allows to take off and collect the particles attached to said electrode 225.

Dans des variantes, le moyen 220 de tri électrostatique principal comporte un moyen 280 de raclage et un moyen 285 d'inversion de la polarité pour chaque électrode 225 du moyen 220 de tri. A l'issue de chacun es conduits du moyen 220 de tri électrostatique principal, un moyen 250 secondaire de tri électrostatique es positionné. Chacun de ces moyens 250 secondaires de tri électrostatique comporte une electrode positivement ou négativement polarisée. L'électrode du moyen 250 secondaire de tri est polarisée de man.ere similaire à l'électrode à proximité du conduit auquel est fixé ledit moyen 250 secondaire de tri.In variants, the main electrostatic sorting means 220 comprises a scraping means 280 and a polarity reversal means 285 for each electrode 225 of the sorting means 220. At the end of each of the conduits of the main electrostatic sorting means 220, a secondary electrostatic sorting means 250 are positioned. Each of these secondary electrostatic sorting means 250 comprises a positively or negatively polarized electrode. The electrode of the secondary sorting means 250 is polarized similarly to the electrode near the conduit to which said secondary sorting means 250 is attached.

Dans des variantes. L'électrode du moyen 250 secondaire de tri est polarisée de manière inverse à l'électrode à proximité du conduit auquel est fixé ledit moyen 250 secondaire de tri.In variants. The electrode of the secondary sorting means 250 is reverse biased to the electrode near the conduit to which said secondary sorting means 250 is attached.

Dans des variantes, au moins un moyen 250 secondaire de tri électrostatique comporte deux électrodes polarisées de manière opposées situées de part et d'autre dudit moyen 250 secondaire de tri. De cette manière, les particules comportant une majorité de fractions comportant de la hgna-cellulose sont attirées par l’une des électrodes. Chaque moyen 250 secondaire de tri électrostatique permet ainsi de trier d une part les particules comportant une majorité de cellulose et d'autre part une majorité de lignine-hem.ee luloses et minéraux. En sortie de chaque moyen 250 secondaire de tri sont positionnés deux conduits.Un premier conduit correspond à un résultat de tri similaire, dit « convergent », par le premier moyen 220 de tri et e moyen 250 secondaire de tri à la sortie duquel ce conduit est positionné. Par exemple, une particule comportant une proportion importante de cellulose est chargée positivement, puis attirée par electro e chargée négativement dans le moyen 220 de tri, puis finalement attirée par l’électrode chargée négativement dans le moyen 250 secondaire de tri. Dans le cas où le résultat du tri d’une particule par le moyen 220 de ri et le moyen 250 secondaire de tri est différent, on dit que le résultat du tri « diverge ». Dans le cas ou le résultat du tri par le moyen 220 de tri et le moyen 250 secondaire de tri diverge, la particule entre dans le deuxieme conduit en sortie dudit moyen 250 secondaire de tri.In variants, at least one secondary electrostatic sorting means 250 comprises two oppositely polarized electrodes located on either side of said secondary sorting means 250. In this way, particles comprising a majority of fractions comprising hgna-cellulose are attracted to one of the electrodes. Each secondary electrostatic sorting means 250 thus makes it possible to sort, on the one hand, the particles comprising a majority of cellulose and, on the other hand, a majority of lignine-hem.ee luloses and minerals. At the output of each secondary sorting means 250 are positioned two conduits. A first conduit corresponds to a similar sorting result, called “convergent”, by the first sorting means 220 and the secondary sorting means 250 at the outlet of which this conduit is positioned. For example, a particle having a large proportion of cellulose is positively charged, then attracted by negatively charged electro e in sorting means 220, and then finally attracted by the negatively charged electrode in secondary sorting means 250. In the case where the result of sorting a particle by the ri means 220 and the secondary sorting means 250 is different, the result of the sort is said to "diverge". In the case where the result of the sorting by the sorting means 220 and the secondary sorting means 250 diverges, the particle enters the second duct at the outlet of said secondary sorting means 250.

Dans des variantes, au moins un moyen 250 secondaire de tri comporte au moins un moyen 280 de raclage et/ou un moyen 285 d'inversion de polarité similaires à ceux configures pour le moyen 220 de tri électrostatique principal. Chaque conduit configuré pour recevoir les particules dont le résultat du tri par le moyen 220 de tri et le moyen 250 secondaire de tri diverge comporte un moyen 270 de comparaison des dimensions de particules en regard d'une valeur limite prédéterminée. Ce moyen 270 de comparaison est, par exemple, un trieur de type cyclone. Dans des variantes, ce moyen 270 de comparaison est un filtre configuré pour retenir les particules dont les dimensions sont supérieures à la valeur limite predetermmee. Les particules dont les dimensions sont supérieures à la valeur limite prédéterminée sont transmises au moyen 240 de broyage pour être broyées de nouveau. Les particules dont les dimensions sont inferieures à la valeur limite prédéterminée sont transmises de nouveau au moyen 210 de charge afin d'etre tnees.In variants, at least one secondary sorting means 250 comprises at least one scraping means 280 and / or a polarity inversion means 285 similar to those configured for the main electrostatic sorting means 220. Each duct configured to receive the particles whose result of sorting by the sorting means 220 and the secondary sorting means 250 diverges includes a means 270 for comparing the dimensions of the particles with respect to a predetermined limit value. This comparison means 270 is, for example, a sorter of the cyclone type. In variants, this comparison means 270 is a filter configured to retain particles whose dimensions are greater than the predetermined limit value. The particles whose dimensions are larger than the predetermined limit value are passed to the grinding means 240 to be ground again. The particles whose dimensions are smaller than the predetermined limit value are transmitted again to the charging means 210 in order to be removed.

Les particules ultrafines issues du broyage ont l'avantage de présenter une composition chimique très homogène. Le moyen 210 de charge tribo-électrostatique permet aux particules de se charger ou de se décharger en électrons en fonction de leur composant principal. Le moyen 220 de tri électrostatique principal sépare ainsi les particules dont les composants principaux sont différents.The ultrafine particles resulting from grinding have the advantage of having a very homogeneous chemical composition. The tribo-electrostatic charging means 210 allows the particles to charge or discharge electrons depending on their main component. The main electrostatic sorting means 220 thus separates the particles whose main components are different.

Le dispositif 200 sépare ainsi les fractions de la biomasse enrichies en différents composants, ces composants ayant des propriétés et des applications industrielles différentes. De plus, la séparation des composants résultant de la pluralité de tris successifs réalisés par le moyen 220 de tri principal et les deux moyens 250 secondaires de tri dispositif 200 est alors plus précise que si le dispositif 200 comportait un seul moyen 220 de tri électrostatique principal, comme dans le dispositif 100 illustre en figure 5. Ce dispositif 200 concentre le moyen 240 de broyage, le moyen 205 de réception, le moyen 210 déchargé et chaque moyen 220, 250 de tri. Ainsi, le dispositif 200 est plus compact. De plus, la poudre n'a pas le temps de s'agréger, de se charger en humidité, de s'oxyder ou, plus généralement, de changer d'état, entre le broyage et le tri. Le fonctionnement du dispositif en est amélioré. Le diamètre moyen des particules en sortie du moyen 240 de broyage du dispositif 200 permet d'obtenir des particules qui ont une composition chimique homogène et une fois chargées, demeurent mobiles en fonction de leur charge en présence des électrodes. Grâce au moyen 270 de comparaison du dispositif 200, les particules trop grandes pour être triées efficacement sont broyées de nouveau de manière à optimiser le tri de ces particules. En revanche, les particules dont les dimensions sont nominales peuvent être retriées sans nouveau broyage. Le moyen 275 de configuration de la température du moyen 240 de broyage configuré pour que la biomasse atteigne une température à laquelle au moins un composant de la biomasse devient cassant permet au moyen 240 de broyage de broyer plus facilement la biomasse en particules ultrafines. La mise en œuvre d'un lit d’air fluidisé permet, à la fois la constitution des charges électrostatiques sur les particules en mouvement et leur séparation en vue de leur tri. Le moyen 280 de raclage d'électrode225 du moyen 220 de tri électrostatique principal permet de collecter les particules fixées sur I’électrode225), dont la charge électrique est forte, ce qui signifie que leur constitution est particulièrement homogène.The device 200 thus separates the fractions of the biomass enriched in different components, these components having different properties and industrial applications. In addition, the separation of the components resulting from the plurality of successive sorts carried out by the main sorting means 220 and the two secondary means 250 for sorting device 200 is then more precise than if the device 200 had a single means 220 for main electrostatic sorting. , as in the device 100 illustrated in FIG. 5. This device 200 concentrates the grinding means 240, the receiving means 205, the discharged means 210 and each sorting means 220, 250. Thus, the device 200 is more compact. In addition, the powder does not have time to aggregate, to take on moisture, to oxidize or, more generally, to change state, between grinding and sorting. The operation of the device is improved. The average diameter of the particles at the outlet of the grinding means 240 of the device 200 makes it possible to obtain particles which have a homogeneous chemical composition and, once charged, remain mobile as a function of their charge in the presence of the electrodes. By means of the comparison means 270 of the device 200, the particles which are too large to be sorted efficiently are ground again so as to optimize the sorting of these particles. On the other hand, the particles whose dimensions are nominal can be re-sorted without further grinding. The means 275 for configuring the temperature of the grinding means 240 configured so that the biomass reaches a temperature at which at least one component of the biomass becomes brittle allows the grinding means 240 to more easily grind the biomass into ultrafine particles. The use of a fluidized air bed allows both the constitution of electrostatic charges on the moving particles and their separation for sorting. The electrode scraping means 280 of the main electrostatic sorting means 220 collects the particles fixed on the electrode 225), the electric charge of which is strong, which means that their constitution is particularly homogeneous.

Le moyen 285 d'inversion cyclique de la polarité de chaque électrode 225 du moyen 220 de tri électrostatique principal permet de décoller les particules fixées aux électrodes 225), dont les constitutions sont particulièrement homogènes et de collecter les particules fixées sur chaque électrode sans action mécanique telle que le raclage.The means 285 for cyclic reversal of the polarity of each electrode 225 of the main electrostatic sorting means 220 makes it possible to take off the particles fixed to the electrodes 225), the constitutions of which are particularly homogeneous and to collect the particles fixed on each electrode without mechanical action. such as scraping.

On observe, en figure VII/XV, deux unités de séparation cycloniques 305 et 310 reliées au même unique moyen d aspiration 315. On rappelle qu’une unité de séparation cyclonique est une unité technologique imposant une rotation rapide à un gaz afin d’en séparer, par centrifugation, les fines particules solides qui y sont mélangées Les entrées des unités de séparation cycloniques 305 et 310 constituent respectivement les contenants 130 ou 230, d une part, et 135 ou 235, d’autre part. Lorsqu'un seul étage est mis en œuvre, Fl A- représente la fraction obtenue sur l'électrode chargée négativement lorsqu'un seul étage est mis en œuvre, F2B+ représente la fraction obtenue sur l'électrode chargée positivement lorsque, en entrée d'un deuxième étage, l’échantillon est la fraction Fl B+, F2A- représente la fraction obtenue sur l'électrode chargée négativement lorsque, en entrée d'un deuxième étage, l'échantillon est la fraction Fl A- et la terminaison du nom de la fraction en « e » signifie que ta fraction a été obtenue par raclage de l'électrode.We observe, in figure VII / XV, two cyclonic separation units 305 and 310 connected to the same single suction means 315. It is recalled that a cyclonic separation unit is a technological unit requiring rapid rotation of a gas in order to separating, by centrifugation, the fine solid particles which are mixed therein. The inlets of the cyclonic separation units 305 and 310 respectively constitute the containers 130 or 230, on the one hand, and 135 or 235, on the other hand. When a single stage is used, Fl A- represents the fraction obtained on the negatively charged electrode when a single stage is used, F2B + represents the fraction obtained on the positively charged electrode when, at the input of a second stage, the sample is the fraction Fl B +, F2A- represents the fraction obtained on the negatively charged electrode when, at the input of a second stage, the sample is the fraction Fl A- and the end of the name of the fraction in "e" means that your fraction was obtained by scraping the electrode.

Exemple l : Application du procédé objet de la présente invention à la feuille de bananier.Example 1 Application of the method which is the subject of the present invention to the banana leaf.

En ce qui concerne le mode de préparation, un échantillon de feuille brute a subi les opérations de raffinerie suivantes:Regarding the method of preparation, a raw leaf sample underwent the following refinery operations:

• imprégnation (sans traitement), • pas d'opération de séchage et • broyage.• impregnation (without treatment), • no drying operation and • grinding.

La feuille de bananier a été broyée sans traitement préalable avec un taux d'humidité inférieur à 20% (en masse). Le broyeur utilisé est un broyeur à impact pour des tailles de particules inférieure 200 pm. Les substrats sont préalablement broyés au broyeur à couteaux puis au broyeur centrifuge.The banana leaf was ground without prior treatment with a moisture content of less than 20% (by mass). The mill used is an impact mill for particle sizes less than 200 µm. The substrates are first ground in a knife mill and then in a centrifugal mill.

Les différents broyais ou poudres obtenus ont été séparés par tri électrostatique dans les conditions suivantes :The various ground materials or powders obtained were separated by electrostatic sorting under the following conditions:

l'alimentation est de 0,5 à 1 kg/h et • le voltage est de 5 à 20 Kv.the power supply is 0.5 to 1 kg / h and • the voltage is 5 to 20 Kv.

Les différentes fractions obtenues sont caractérisées, et un exemple de caractérisation est présenté dans la Tableau 2 (le tri tribo-électrostatiqueest effectué avec des électrodes présentant une différence de potentiel de 15 kVolts, à une distance, entre elles, de 3 cm. et mesurant 30 cm de hauteur pour 10 cm. de largeur). Tableau 2 : Exemple de la feuille de bananier - Composition des fractions, en poids.The different fractions obtained are characterized, and an example of characterization is presented in Table 2 (the tribo-electrostatic sorting is carried out with electrodes having a potential difference of 15 kVolts, at a distance between them, of 3 cm. And measuring 30 cm high and 10 cm wide). Table 2: Example of the banana leaf - Composition of the fractions, by weight.

Fractions Fractions taux récupéré recovered rate cendre ash lignine lignin hémicelluloses hemicelluloses cellulose cellulose FO FO 81,9 81.9 4,43 4.43 20,5 20.5 28,3 28.3 44,2 44.2 FIA- FIA- 25 25 81,2 81.2 5,14 5.14 22,4 22.4 32,5 32.5 41,8 41.8 F1B+ F1B + 46 46 52.2 52.2 3,67 3.67 18,1 18.1 22,6 22.6 54,7 54.7 FlA-e FlA-e _4____________ _4____________ 42,2 42.2 15,2________ 15.2 ________ 16,6 16.6 30,1 30.1 37,3 37.3

I-------F1B*e I 5 I 44,8 I 2,94 I 16,6 | 22,4 | 57^---------1I ------- F1B * e I 5 I 44.8 I 2.94 I 16.6 | 22.4 | 57 ^ --------- 1

Le taux récupéré (deuxième colonne) est donné en pourcentage de masse.The rate recovered (second column) is given as a percentage by mass.

On observe que la combinaison des opérations de broyage de la feuille de bananier et de tri électrostatique en milieu sec strict, a permis d'isoler:It is observed that the combination of the operations of crushing the banana leaf and of electrostatic sorting in a strict dry environment, made it possible to isolate:

d'une part, des fractions enrichies en cellulose (jusqu'à 57,8 % comparé à 44,2 % dans la feuille brute de bananier) et appauvries en hémicelluloses Üusqu'à22,4 %, comparé à 28,3 % dans la feuille brute) et -d'autre part, des fractions enrichies en lignine (jusqu’à22,4 %, comparé à 20,5 % dans la feuille brute), hémicelluloses (jusqu a 32,5 %, comparé à 28,3 % dans la feuille brute) ou des complexes lignine-hémicelluloses.on the one hand, fractions enriched in cellulose (up to 57.8% compared to 44.2% in the raw banana leaf) and depleted in hemicelluloses up to 22.4%, compared to 28.3% in the raw leaf) and -on the other hand, fractions enriched in lignin (up to 22.4%, compared to 20.5% in the raw leaf), hemicelluloses (up to 32.5%, compared to 28.3% in the raw leaf) or lignin-hemicellulose complexes.

Sur les électrodes, on a obtenu également des fractions très riches en minéraux Qusqu'à 15,2 % pour la fraction -, compare a 4,4 % dans la feuille de bananier brute), sans modifications chimiques.On the electrodes, we also obtained fractions very rich in minerals (up to 15.2% for the fraction -, compared to 4.4% in the raw banana leaf), without chemical modifications.

On observe, au vu de ce tableau 2 que les fractions Fl B+ et Fl B+e contiennent plus de cellulose en comparaison avec les autres fractions. Cette cellulose peut être utilisée comme source de bioénergie après hydrolyse en glucose et fermentation (bioéthanol et biogaz). En revanche, les fractions Fl A- et Fl A-e sont enrichies en hgnme-hémicelluloses, qui peuvent être destines à la synthèse de matériaux bio-sourcés Ainsi on a amélioré la bioaccessibilité et la transformation de la cellulose en glucose (avec un taux doublé comparé a la paille brute), sans avoir recours à des prétraitements chimiques. On a concentré des fractions enrichies en complexes de lignine-hemicelluloses et en minéraux qui peuvent être destinés à la synthèse des matériaux bio-sources.It is observed, in view of this Table 2 that the fractions Fl B + and Fl B + e contain more cellulose in comparison with the other fractions. This cellulose can be used as a source of bioenergy after hydrolysis to glucose and fermentation (bioethanol and biogas). On the other hand, the Fl A- and Fl Ae fractions are enriched in hgnme-hemicelluloses, which can be intended for the synthesis of bio-sourced materials. Thus the bioaccessibility and the transformation of cellulose into glucose have been improved (with a doubled rate compared to with raw straw), without resorting to chemical pretreatments. Fractions enriched with lignin-hemicellulose complexes and minerals which can be used for the synthesis of bio-source materials were concentrated.

La figure VI/XV illustre la transformation par hydrolyse enzymatique des fractions de paille de blé, comme decnt dans la publication Barakat et al, « Eco-friendly drychemo-mechanical pretratments of lignocellulosic biomass : impact on energy and yield of the enzymatic hydrolysys » Applied Energy 2014 113 (2014) 97-105, incorporée ici par référence qui détaille les méthodes utilisées ici pour analyser les sucres, la lignine et la purification enzymatique.Figure VI / XV illustrates the transformation by enzymatic hydrolysis of wheat straw fractions, as decnt in the publication Barakat et al, “Eco-friendly drychemo-mechanical pretratments of lignocellulosic biomass: impact on energy and yield of the enzymatic hydrolysys” Applied Energy 2014 113 (2014) 97-105, incorporated herein by reference which details the methods used herein to analyze sugars, lignin, and enzymatic purification.

Les barres verticales blanches représentent, en mg/g, le glucose (cellulose). Les barres verticales noires représentent, en mg/g le xylose (hémicelluloses). Cette figure Vl/XV met en évidence l'enrichissement en cellulose hydroiysable dans les fractions « + ». Le glucose résultant de l'hydrolyse enzymatique de la cellulose peut etre utilise comme source de fermentation pour la production de bioéthanol ou d'autres molécules à destination de la chimie verte, en fonction des microorganismes fermentaires utilisés.The vertical white bars represent, in mg / g, glucose (cellulose). The black vertical bars represent xylose (hemicelluloses) in mg / g. This figure VI / XV shows the enrichment in hydrolyzable cellulose in the “+” fractions. The glucose resulting from the enzymatic hydrolysis of cellulose can be used as a source of fermentation for the production of bioethanol or other molecules intended for green chemistry, depending on the fermentation microorganisms used.

Exemple 2 : rejeton de bananeExample 2: banana shoot

- Dans le cas de rejeton, un échantillon de biomasse brute a subi les opérations suivantes:- In the case of offspring, a sample of raw biomass has undergone the following operations:

broyage à couteaux, broyage à palette, séchage jusqu'à une teneur en eau inférieure à 10 %, . . . br°yaee a boulets rotatlfs et une fraction enrichie en minéraux et notamment en silice et une fraction enrichie en lignine et cellulose et appauvrie en minéraux.knife grinding, paddle grinding, drying to a water content of less than 10%,. . . br ° y aee with rotary balls and a fraction enriched in minerals and in particular in silica and a fraction enriched in lignin and cellulose and depleted in minerals.

Exemple 3 : feuille de bananierExample 3: banana leaf

Les figures Vlil/XV et IX/XV représentent, respectivement, les teneurs en cellulose et en lignine de différentes fractions obtenues par la mise en œuvre du procédé objet de la présente invention sur une biomasse constituée de bananier On observe que ce procédé permet d'obtenir, d'une part, des fractions enrichies en cellulose (Fl B+ et F2B+) et d'autre part, des fractions enrichies en lignine (Fl A- et F2A-).Figures VII / XV and IX / XV represent, respectively, the cellulose and lignin contents of different fractions obtained by the implementation of the process object of the present invention on a biomass consisting of banana. It is observed that this process makes it possible to obtain, on the one hand, fractions enriched in cellulose (Fl B + and F2B +) and on the other hand, fractions enriched in lignin (Fl A- and F2A-).

Exemple 4 : rejeton de bananierExample 4: banana shoot

L’étape de broyage ayant le coût énergétique le plus important est la dernière amenant la granulométrie dans la gamme de I ultrafin (de la centaine à la dizaine de micromètres). C’est donc sur celle-ci que les efforts visant a réduire I energie de broyage sont à fournir. L’exemple suivant est donné sur la paille de blé, avec un broyeur a boulets tournant de laboratoire. La température à l'intérieur de la jarre de broyage (broyeur à boulets Marne 0 de Faure instruments) peut atteindre 40°C lorsque le broyage est exécuté à température ambiante ce qui a un effet sur I elasticité/rigidité des fibres de paille. Pour limiter cet effet de perte de rigidité, le broyeur à b°Î?S ? été UtÎtÎSé en chambre froide à 5°C (l'intérieur du broyeur monte alors à 20’c en fonctionnement stabilise).The grinding step having the highest energy cost is the last one bringing the particle size into the range of I ultra-fine (from around one hundred to around ten micrometers). It is therefore on this that the efforts to reduce I grinding energy are to be provided. The following example is given on wheat straw, with a rotating laboratory ball mill. The temperature inside the grinding jar (Marne 0 ball mill from Faure Instruments) can reach 40 ° C. when the grinding is carried out at room temperature, which has an effect on the elasticity / rigidity of the straw fibers. To limit this effect of loss of rigidity, the b ° Î? S ? It was used in a cold room at 5 ° C (the inside of the mill then rises to 20 ° C in stabilized operation).

La Figure 10 montre l’évolution de la durée de broyage en fonction de la température :Figure 10 shows the evolution of the grinding time as a function of temperature:

-la durée totale de broyage pour rejoindre un d50 de 20 prn est de 120 heures à 40°C (courbe du haut) contre 70 heures à 20oc (courbe du bas).-the total grinding time to reach a d50 of 20 prn is 120 hours at 40 ° C (top line) against 70 hours at 20 ° C (lower curve).

La fragmentabilité de la biomasse est améliorée par l'utilisation de basses température : il est nécessaire de contro 1er la température de brayage afin de la maintenir les végétaux dans leur plage de rigidité, soit sous les 40 C pour les matenaux considérés. Des températures fortement négatives n'apportent pas de réel avantage (cout important, re-agglomeration et reprise d'humidité par condensation lors du retour à la température ambiante).The fragmentability of the biomass is improved by the use of low temperatures: it is necessary to control the clutch temperature in order to maintain it in the plants in their rigidity range, ie below 40 C for the materials considered. Strongly negative temperatures do not bring any real advantage (high cost, re-agglomeration and absorption of humidity by condensation when returning to ambient temperature).

Exemple 5 : feuille de bananierExample 5: banana leaf

Pour observer un effet de l'atmosphère de broyage sur la broyabilité et/pu sur la réactivité de la paille de blé, des tests ont ete menes en atmosphère oxydante (air) et neutre (argon) dans un broyeur à boulets Faure modèle Marne O muni d’une jarre céramique de 8 Litres. La présence d’argon lors du broyage n’affecte pas la fragmentabilite de la paille de ble. La durée nécessaire à l’obtention d'une poudre à 20 microns est la même En revanche, la réactivité, par exemple la capacité à libérer de l’énergie thermique, est modifiée.For observing an effect of the milling atmosphere on the grindability and / pu on the reactivity of wheat straw, s tests were conducted in an oxidizing atmosphere (air) and neutral (argon) in a model Faure Marne ball mill O fitted with an 8 liter ceramic jar. The presence of argon during grinding does not affect the fragmentation of the wheat straw. The time required to obtain a 20 micron powder is the same. On the other hand, the reactivity, for example the capacity to release thermal energy, is modified.

Exemple 6 : feuille de bananierExample 6: banana leaf

On décrit, çi-dessous. une combmaison d’une séparation électrostatique et d'un prétraitement chimique et d un traitement enzymatique postérieur à la séparation. Comme illustré en figure 11, au cours d’une étape 605, la paille de ble est broyée, par exemple à l’aide d'un broyeur à couteaux avec une grille de deux mm. uis, la paille broyee est impregnee par de la soude au cours d’une étape 61 O. Par exemple cette étape 610 est realisee selon la méthode décrite par Barakat et al. 2014, dans la publication référencée ci-dessus. Après un sechage a 40°C jusqu'à ce que le taux d'humidité atteigne une valeur entre 7 % et 10% la biomasse est broyee de nouveau avec un broyeur impact (UPZ, déjà décrit en détail en regard des figures 1 à 9), au cours d une etape 615. Le broyât est ensuite fractionné par séparation électrostatique selon la même méthode et dans les conditions décrites en regard des figures 1 à 9, au cours d’une étape 620.We describe, below. a combination of electrostatic separation and chemical pre-treatment and enzymatic treatment after separation. As illustrated in Figure 11, during a step 605, the wheat straw is crushed, for example using a knife mill with a two mm grid. uis, the crushed straw is impregnated with soda during a step 610. For example, this step 610 is carried out according to the method described by Barakat et al. 2014, in the publication referenced above. After drying at 40 ° C until the humidity level reaches a value between 7% and 10%, the biomass is crushed again with an impact mill (UPZ, already described in detail with regard to Figures 1 to 9 ), during a step 615. The ground material is then fractionated by electrostatic separation according to the same method and under the conditions described with reference to FIGS. 1 to 9, during a step 620.

Au cours d’une étape 625, au moins une des fractions enrichies ainsi obtenues est fonctionnalisée par traitement par des enzymes (Barakat et al. 2014). Les résultats obtenus sont présentés en figure 12. L'ordonnée y représente le taux de sucres réducteurs (glucose), en milligrammes par gramme. A gauche, on représente la paille non separee. Au centre, sont représentées les fractions positives Fl B+ après un passage dans le séparateur A droite, sont représentées les fractions positives F2B+ après deux passages dans le séparateur Les rectangles pleins noirs représentent les résultats obtenus en l’absence d'imprégnation à la soude Les rectangles hachures représentent les résultats obtenus avec une étape d'imprégnation à la soude.During a step 625, at least one of the enriched fractions thus obtained is functionalized by treatment with enzymes (Barakat et al. 2014). The results obtained are presented in FIG. 12. The ordinate y represents the rate of reducing sugars (glucose), in milligrams per gram. On the left, we represent the unseparated straw. In the center, the positive fractions Fl B + are shown after one passage through the separator On the right, the positive F2B + fractions are shown after two passages through the separator The solid black rectangles represent the results obtained in the absence of impregnation with soda The Hatched rectangles represent the results obtained with a soda impregnation step.

En général, le couplage des procédés traitement chimique, broyage et séparation électrostatique a un effet très significatif sur l'accessibilité de la cellulose par les enzymes (cellulases) et la production du glucose (précurseur pour produire l'éthanol) qui atteint un rendement de 95% pour les fractions chargées positivement. & In general, the coupling of the chemical treatment, grinding and electrostatic separation processes has a very significant effect on the accessibility of cellulose by enzymes (cellulases) and the production of glucose (precursor to produce ethanol) which achieves a yield of 95% for the positively charged fractions. &

En reference à la figure l/XV, le dispositif conforme à l'invention comprend, le circuit de la collecte du faux tronc a la fragmentation en poudre ou à la pâte de la biomasse de bananier.Referring to Figure l / XV, the device according to the invention comprises, the circuit of the collection of the false trunk to the fragmentation into powder or pulp of the banana biomass.

Tel que représente sur les figures, le dispositif comprend un élément qui est essentiel le bananier c'est-à-dire (la tige, les feuilles et les fruits) à l'état humide ou sèche.As shown in the figures, the device comprises an element which is essential the banana tree that is to say (the stem, the leaves and the fruits) in the wet or dry state.

Dans le mode de fonctionnement l'une des figures , l'élément présente la chaîne complète de fragmentation du bananier afin de rendre sa biomasse utile pour la fabrication des énergies renouvelables et d'autres produits comme les engrais bio et la pâte à papier pour carton et chemises cartonnées.In the mode of operation one of the figures, the element presents the complete chain of fragmentation of the banana tree in order to make its biomass useful for the manufacture of renewable energies and other products such as organic fertilizers and pulp for cardboard. and cardboard folders.

Le bananier récoltée est d'abord fragmenté, déchiquetée en copeaux ou pellet et broyée en pâte humide ou en poudre seche afin d'aboutir à la fabrication des différentes biomasses utiles en fonction de nos divers procédés de transformation en énergies renouvelables tel que : les biocarburants, la bioélectricité engrais biologique et la pâte à papier.The harvested banana is first fragmented, shredded into chips or pellet and ground into wet pulp or dry powder in order to produce the various useful biomasses according to our various transformation processes into renewable energies such as: biofuels , bioelectricity, organic fertilizer and pulp.

θ quantité sous diverses formes : faux tronc, feuilles, bulbes et fruits de banane et banane plantain etc. L'un de ses principaux intérêts est qu'elle n'entre pas en concurrence avec les usages alimentaires et que le gisement 5 potentiel est beaucoup plus important.θ quantity in various forms: false trunk, leaves, bulbs and fruits of bananas and plantains etc. One of its main advantages is that it does not compete with food uses and that the potential deposit is much greater.

Trois voies sont principalement développer dans cette invention :Three paths are mainly developed in this invention:

1- la conversion par voie biochimique1- biochemical conversion

2- la conversion par voie thermochimique.2- thermochemical conversion.

3- Et biologiquement par fermentation alcoolique3- And biologically by alcoholic fermentation

Procédé d'energie renouvelable Cl : procédé de transformation biochimique de la biomasse de bananier fraîche ou humide segmenté, pour traitement en bioéthanol de 2èm génération.Renewable energy process C1: process for biochemical transformation of segmented fresh or wet banana biomass, for treatment in 2nd generation bioethanol.

PROCEDE DE TRAITEMENT PAR VOIE BIOCHIMIQUE :BIOCHEMICAL TREATMENT PROCESS:

La conversion biochimique permet de transformer la biomasse de bananier en éthanol, voire en d'autres alcools. Les travaux de recherche du Pasteur Abanda Ndouma Jules, en ce qui concerne les Energies nouvelles au Cameroun se concentrent sur les étapes liées aux procédés spécifiques de lèrc et de 2ème génération :Biochemical conversion makes it possible to transform banana biomass into ethanol, or even into other alcohols. The research work of Pastor Abanda Ndouma Jules, with regard to New Energies in Cameroon, focuses on the stages related to the specific processes of the 1st and 2nd generation:

a) ltfe étape : prétraitement pour libérer les sucres complexes,a) 1st step: pretreatment to release complex sugars,

b) 2ime étape : hydrolyse enzymatique pour transformer les sucres complexes en sucres simples facilement fermentescibles.b) 2i me step: enzymatic hydrolysis to convert the complex sugars into simple sugars easily fermentable.

Les procédés de production d'éthanol à partir de biomasse lignocellulosique intègrent plusieurs considérations de base:The processes for producing ethanol from lignocellulosic biomass incorporate several basic considerations:

• la lignine ne peut être fermentée en éthanol, • la matrice lignocellulosique doit être prétraitée pour rendre cellulose et hémicellufoses hydrolysables, • les fractions cellulosiques et hémi cellulosiques sont des sources potentielles de sucres fermentescibles.• lignin cannot be fermented into ethanol, • the lignocellulosic matrix must be pretreated to make cellulose and hemicellulose hydrolyzable, • cellulose and hemi cellulose fractions are potential sources of fermentable sugars.

Procédé de fabrication de l'éthanol cellulosique de bananier à 6 étapes :6-step banana cellulosic ethanol manufacturing process:

Le processus de fabrication d'éthanol à partir de cellulose est beaucoup plus complexe que celui réalisé à partir d amidon ou de sucrose. La cellulose doit d'abord être décomposée en molécules fermentescibles. Or, les longues chaînes de molécules de glucose qui composent la cellulose sont encapsulées par de la lignine, une matière très résistante et difficilement désagrégeable.The process of making ethanol from cellulose is much more complex than that of starch or sucrose. Cellulose must first be broken down into fermentable molecules. However, the long chains of glucose molecules that make up cellulose are encapsulated by lignin, a very resistant material that is difficult to break down.

Plusieurs procédés ont été développés pour produire l'éthanol cellulosique :Several processes have been developed to produce cellulosic ethanol:

L'hydrolyse acide, l'hydrolyse enzymatique et le procédé thermochimique (gazéification). Bien que ces procédés dits de « deuxième génération » soient tous techniquement réalisables, à ce jour le procédé d'hydrolyse enzymatique est le seul procédé utilisé à l'échelle industrielle au Canada qui utilise comme matière 25 première de la biomasse d'origine agricole.Acid hydrolysis, enzymatic hydrolysis and thermochemical process (gasification). Although these so-called "second generation" processes are all technically feasible, to date the enzymatic hydrolysis process is the only process used on an industrial scale in Canada which uses biomass of agricultural origin as raw material.

Les étapes du procédé d'hydrolyse enzymatique sont similaires à celles du procédé de fabrication de l'éthanol de grains. Toutefois, les techniques et les microorganismes impliqués sont fort différents.The steps of the enzymatic hydrolysis process are similar to those of the grain ethanol manufacturing process. However, the techniques and microorganisms involved are very different.

Les principales étapes de la production d'éthanol cellulosique par voie d'hydrolyse enzymatique sont les suivantes :The main steps in the production of cellulosic ethanol by enzymatic hydrolysis are as follows:

1. Prétraitement1. Pretreatment

3Q La matière première (fibres) est tout d'abord prétraitée par un procédé de défibrage à explosion de vapeur. Cette étape permet d'accroître la surface spécifique afin d'augmenter l'accessibilité des fibres aux enzymes utilisées dans les étapes suivantes du procédé L'efficacité de ce prétraitement est primordiale pour limiter la duree de l'etape d'hydrolyse et donc, les coûts de l'ensemble du procédé.3Q The raw material (fibers) is first of all pretreated by a vapor explosion defibration process. This step makes it possible to increase the specific surface area in order to increase the accessibility of the fibers to the enzymes used in the following steps of the process.The efficiency of this pretreatment is essential to limit the duration of the hydrolysis step and therefore, the costs of the entire process.

2. Hydrolyse enzymatique2. Enzymatic hydrolysis

L'hydrolyse de la cellulose est réalisée à partir des cellulases, un ensemble d'enzymes qui, mises en contact avec la matière première, la décomposent afin de produire des unités de sucres élémentaires. En milieu naturel, les cellulases sont produites par les bactéries symbiotiques présentes dans l'estomac des ruminants et des termites. Ce sont d'ailleurs ces enzymes qui permettent aux ruminants d'utiliser une grande partie de l'energie contenue dans les plantes. Les cellulases utilisées dans le processus d'hydrolyse de la cellulose doivent rencontrer des critères spécifiques de façon à optimiser le taux de conversion de la cellulose en sucres élémentaires. A l'heure actuelle, cette étape est la plus dispendieuse puisque plusieurs jours sont nécessairesThe hydrolysis of cellulose is carried out using cellulases, a set of enzymes which, when brought into contact with the raw material, break it down in order to produce units of elementary sugars. In the natural environment, cellulases are produced by symbiotic bacteria present in the stomachs of ruminants and termites. It is these enzymes, moreover, that allow ruminants to use a large part of the energy contained in plants. The cellulases used in the cellulose hydrolysis process must meet specific criteria in order to optimize the rate of conversion of cellulose into elementary sugars. At present, this stage is the most expensive since several days are necessary

Ξ pour compléter cette décomposition. Plusieurs recherches sont actuellement en cours afin d'augmenter ! efficacité de ces enzymes. L'hydrolyse de la cellulose nécessite jusqu'à 100 fois plus d'enzymes que celle de ς l'amidon.Ξ to complete this decomposition. Several research are currently underway to increase! effectiveness of these enzymes. The hydrolysis of cellulose requires up to 100 times more enzymes than that of starch.

3. Séparation3. Separation

Après l'hydrolyse enzymatique, la lignine, demeurée intacte, est séparée de la liqueur puis déshydratée. Elle peut être valorisée directement pour produire de l'énergie thermique ou de l'énergie électrique, de la litière, des absorbants, etc.After enzymatic hydrolysis, the lignin, which has remained intact, is separated from the liquor and then dehydrated. It can be used directly to produce thermal energy or electrical energy, litter, absorbents, etc.

4. Fermentation4. Fermentation

La liqueur obtenue après la séparation contient les sucres issus de l'hydrolyse enzymatique. Ces sucres sont fermentés par des microorganismes. À cette étape, la recherche de bactéries en remplacement des levures ] Q permettrait d accélérer le procédé et d'améliorer le rendement de la biomasse.The liquor obtained after the separation contains the sugars resulting from the enzymatic hydrolysis. These sugars are fermented by microorganisms. At this stage, the search for bacteria to replace yeasts] Q would speed up the process and improve biomass yield.

5. Distillation5. Distillation

La liqueur fermentée contient environ 5 à 6 % d'éthanol. L'éthanol est séparé de la liqueur par un système de distillation à plusieurs colonnes qui fournira un alcool pur à 96 %.The fermented liquor contains about 5-6% ethanol. The ethanol is separated from the liquor by a multi-column distillation system which will provide 96% pure alcohol.

6. Déshydratation6. Dehydration

Pour les besoins de la commercialisation, l'éthanol est déshydraté par un tamis moléculaire.For marketing purposes, ethanol is dehydrated by a molecular sieve.

L'éthanol est alors dit « anhydre ». Un dénaturant y est ajouté en petite quantité (2 à 5 %) afin d'éviter qu'il ne soit commercialisé sur le marché de l'alimentation humaine.The ethanol is then said to be “anhydrous”. A denaturant is added to it in small quantities (2 to 5%) in order to prevent it from being sold on the human food market.

] 5 Jusqu'à 75 % de la cellulose et de l'hémicellulose contenues dans la matière première végétale peuvent être transformées partiellement en éthanol. L’efficacité de cette transformation dépend notamment du taux de récupération de la cellulose et de l'hémicellulose, de l'efficacité de leur conversion en sucres fermentescibles ainsi que de l'efficacité de la fermentation du glucose en éthanol.] 5 Up to 75% of the cellulose and hemicellulose contained in the plant raw material can be partially converted into ethanol. The efficiency of this transformation depends in particular on the rate of recovery of cellulose and hemicellulose, on the efficiency of their conversion into fermentable sugars as well as on the efficiency of the fermentation of glucose into ethanol.

Deux coproduits sont générés par la fabrication d'éthanol cellulosique :Two co-products are generated by the manufacture of cellulosic ethanol:

La lignine et le dioxyde de carbone (CO2) produit lors de la fermentation. La quantité de lignine produite dépend grandement de la matière première. Elle est minimale pour la transformation des cultures énergétiques en éthanol et maximale pour la transformation de résidus forestiers de conifères. Une fois récoltée, nettoyé des impuretés (alcool résiduel) puis comprimé, le dioxyde de carbone trouve un débouché -U dans la fabrication des boissons gazeuses et de la glace sèche ou dans les processus de refroidissement rapide des aliments. Au total, une tonne de biomasse, sur base de matière sèche, produirait actuellement entre 200 et 230 litres d éthanol. L'optimisation des procédés de conversion de la cellulose et de l'hémicellulose ainsi que de la fermentation pourrait faire augmenter ce rendement à près de 400 litres.Lignin and carbon dioxide (CO2) produced during fermentation. The amount of lignin produced depends greatly on the raw material. It is minimum for the transformation of energy crops into ethanol and maximum for the transformation of forest residues of conifers. Once harvested, cleaned of impurities (residual alcohol) and then compressed, carbon dioxide finds an outlet in the manufacture of soft drinks and dry ice or in the rapid cooling of food processes. In total, one ton of biomass, based on dry matter, would currently produce between 200 and 230 liters of ethanol. Optimization of the cellulose and hemicellulose conversion processes and fermentation could increase this yield to nearly 400 liters.

Par conséquent, le schéma générique du procédé comprend les principales opérations unitaires suivantes: le prétraitement de la matière première, l'hydrolyse, la fermentation éthanolique et la séparation de l'éthanol du moût de fermentation.Therefore, the generic scheme of the process includes the following main unit operations: the pretreatment of the raw material, the hydrolysis, the ethanolic fermentation and the separation of the ethanol from the fermentation wort .

HydrolyseHydrolysis

BLC—Prétraitement —*BLC — Pretreatment - *

ÉlhanolElhanol

l*rocédés physiques the physical crossroads Broyait· mécanique intense (fragments <2mm) T hernwlyse (chauffage à T<300°C suis-i d’une hydrolyse acide) Crushed intense mechanics (fragments <2mm) T hernwlyse (heating at T <300 ° C suis-i of acid hydrolysis) Procédés physico-chtniques Physico-chemical processes 1 henno hydrolyse (cuisson sous tofle pression à pendant (5 à 60 minutes permettant la solubilisation de l'hémicellulose et de la lient une) Explosion à la vapeur (injection de vapeur à liaute pression pendant quelques secondes suivi d’unedétentc brutale â pressionatmosphérique) Explosion à b vapeur en conditions acides (identique à la précédente mais en mil ieu acide) Procéda AFEX (Ammonia Fiber Explosion) Explosion au CÔ, 1 hydrolyzed henno (cooking under pressure tofle for a period of (5 to 60 minutes allowing the solubilization of the hemicellulose and the binding of a) Steam explosion (injection of steam at high pressure for a few seconds followed by a sudden release at atmospheric pressure) Steam explosion under acidic conditions (identical to the previous one but in acidic medium) Proceda AFEX (Ammonia Fiber Explosion) Explosion at CO, Procédés chimiques Chemical processes Prétraitement à i acide dilué àchaud Prétraitement en milieu alcalin (qui conduisent â une solubilisation quasitotale de la lignine ci d’une partie des hem celluloses cl àun gonflement des fibres de cellulose atnsirendues beaucoup plus accessibles aux enzy mes) Le procédé Organosolv consiste â solubiliser et erdraire la lienine et les hémieellu loses dans un solvant oraanique Procédés d oxydation chimique notamment l’ozonolyse ou l’oxydation humide Procèdes biologique; mettant en oeuvre des enzymes de type peroxydaseou des champignons ligno lytiques___ Hot dilute acid pretreatment Pretreatment in an alkaline medium (which lead to an almost total solubilization of the lignin and of part of the hem celluloses and a swelling of the cellulose fibers which are much more accessible to the enzymes) loses in an oranic solvent Chemical oxidation processes including ozonolysis or wet oxidation Biological processes; using peroxidase-type enzymes or ligno lytic fungi___

S°U^e.: Etat deS l,eux' PersPscdves et enjeux du développement - Daniel BALLERINI, avec la collaboration de Nathalie ALAZARD-TOUX. S ° U ^ e .: State of l, them 'P ers P sc dves and development issues - Daniel BALLERINI, with the collaboration of Nathalie ALAZARD-TOUX.

Le procédé de prétraitement universel et idéal n'existe pas. Les technologies a priori les plus attrayantes sont a thermo hydrolyse, le prétraitement à l'acide dilué et l'explosion à la vapeur. Elles dépendent du matériau à traiter du bananier.The universal and ideal pretreatment process does not exist. The most attractive technologies a priori are thermohydrolysis, dilute acid pretreatment and steam explosion. They depend on the material to be processed from the banana tree.

Le prétraitementPretreatment

Il ne s'agit pas du conditionnement du végétal proprement dit qui consiste généralement en un broyage/decoupage des matériaux fibreux mais du traitement nécessaire pour rendre la cellulose accessible à l hydrolyse.This is not the conditioning of the plant itself, which generally consists of grinding / cutting the fibrous materials, but the treatment necessary to make the cellulose accessible to hydrolysis.

Les principaux procédés de prétraitement ont pour objectif :The main pre-treatment processes aim to:

• d'abaisser la teneur en lignine et hémicelluloses du substrat solide à traiter, • d'augmenter la porosité de la matrice, en diminuant la crîstallinité de la cellulose ou en augmentant sa surface spécifique, • de conjuguer les deux principes.• to lower the lignin and hemicellulose content of the solid substrate to be treated, • to increase the porosity of the matrix, by reducing the crystallinity of the cellulose or by increasing its specific surface, • to combine the two principles.

Explosion à la vapeur de la biomasse de bananier en poudreSteam explosion of powdered banana biomass

L'explosion à la vapeur est un traitement se déroulant en deux étapes qui permet non seulement d'hydrolyser et d extraire les sacchandes, mais également de déstructurer la biomasse de bananier.Steam explosion is a two-step treatment that not only hydrolyzes and extracts sacchandes, but also destroys banana biomass.

Î!n Pæmière Phase eSt ' ,e vacracluage, pendant laquelle la vapeur sous forte pression (jusqu'à 40 bars 250 C) pénétré dans les fragments de bananier. Ces conditions conduisent à l'hydrolyse des polysaccharides' Apres quelques minutes, une brutale décompression est appliquée, déstructurant la biomasse de bananier La réaction peut etre catalysée par du dioxyde de soufre (SO2) ou de l'acide sulfurique. Un traitement mené à '5 ° de J02 pendant 7-5 min sur du Pin de Douglas a permis d'extraire 70% des hémicelluloses ou 86% des hexoses, I immense majorité sous forme monomère. De plus, les concentrations en HMF et furfural ne dépassent pas 0,5 g/L.Î! n P æ Mière phase is' e is P ° crac luage during which steam under high pressure (up to 40 bars 250 C) penetrated fragments banana. These conditions lead to the hydrolysis of the polysaccharides. After a few minutes, a sudden decompression is applied, destroying the banana biomass. The reaction can be catalyzed by sulfur dioxide (SO2) or sulfuric acid. A treatment carried out at 5 ° on D 02 for 7-5 min on Douglas-fir made it possible to extract 70% of the hemicelluloses or 86% of the hexoses, the immense majority in monomeric form. In addition, HMF and furfural concentrations do not exceed 0.5 g / L.

La deuxième phase : Un traitement plus sévère (215’C, 6,6 min, 2,38% SO2) entraîne une forte dégradation des sacchandes. La quantité d'hemicelluloses dans l'hydrolysat chute à 37,5% L'extraction d'hémicelluloses est très efficace par ce traitement. Toutefois, la décompression dégrade énormément les fibres. Il est donc impossible d en faire de la pâte de bonne qualité, mais cela constitue un prétraitement intéressant avant une ydrolyse enzymatique de la cellulose. Ainsi l'explosion à la vapeur est utilisée majoritairement pour faire deThe second phase: A more severe treatment (215 ° C, 6.6 min, 2.38% SO2) leads to a strong degradation of the sacchandes. The amount of hemicelluloses in the hydrolyzate drops to 37.5% Extraction of hemicelluloses is very effective by this treatment. However, decompression degrades the fibers enormously. It is therefore impossible to make pulp of good quality from it, but this constitutes an interesting pretreatment before an enzymatic hydrolysis of the cellulose. Thus the steam explosion is mainly used to make

I éthanol cellulosique (a partir des hémicelluloses et de la cellulose de bananier).I cellulosic ethanol (from hemicelluloses and banana cellulose).

L'hydrolyseHydrolysis

Du fait de la structure de la cellulose, de sa crîstallinité et de son association avec la lignine et les hémicelluloses encore présents, meme après l'étape de prétraitement, son hydrolyse en monomères fermentescibles (glucose) est une operation difficile qui peut être réalisée par deux méthodes : hydrolyse chimique catalysée par un acide ou hydrolyse enzymatique.Due to the structure of cellulose, its crystallinity and its association with lignin and hemicelluloses still present, even after the pretreatment step, its hydrolysis into fermentable monomers (glucose) is a difficult operation which can be carried out by two methods: chemical hydrolysis catalyzed by an acid or enzymatic hydrolysis.

Uhydrolyse chimique : se fait en deux étapes. La première est semblable au prétraitement par acide dilué et permet de dlgerer les hémicelluloses et de solubiliser les sucres qui en sont issus. Après séparation, la fraction solide contenant la cellulose est soumise à une nouvelle hydrolyse.Chemical hydrolysis: takes place in two stages. The first is similar to the dilute acid pretreatment and allows to lg-operate hemicellulose and dissolve the sugars derived from them. After separation, the solid fraction containing the cellulose is subjected to a further hydrolysis.

ydrolyse enzymatique : l'hydrolyse de la cellulose par des enzymes est souvent la voie préconisée pourenzymatic drolysis: hydrolysis of cellulose by enzymes is often the recommended route for

I obtention des sucres fermentescibles pour tes raisons suivantes :I obtained fermentable sugars for the following reasons:

• elle est plus économique, • elle génère peu d'effluents à traiter, • elle présente des perspectives d'amélioration beaucoup plus grandes que l'hydrolyse chimique qui a fait l objet de travaux depuis plusieurs dizaines d'années.• it is more economical, • it generates little effluents to be treated, • it presents much greater prospects for improvement than chemical hydrolysis, which has been the subject of work for several decades.

Parmi les bacteTies cellulosiques figurent des bactéries appartenant aux genres Ruminococcus, Clostridium, Ce ulomonas, Thermonospora, Streptomyces. Bien que certaines bactéries comme Clostridium thermocellum produisent des cellulases ayant une activité spécifique élevée, leurs capacités de production et leurs taux de croissance sont trop faibles pour envisager leur utilisation au stade industriel. Les champignons cellulolytiques appartiennent à différents genres : Aspergillus, Schizophyllum, Pénicillium, Trichoderma...Among the cellulosic bacteria are bacteria belonging to the genera Ruminococcus, Clostridium, Ce ulomonas, Thermonospora, Streptomyces. Although some bacteria such as Clostridium thermocellum produce cellulases with high specific activity, their production capacities and growth rates are too low to consider their use at the industrial stage. Cellulolytic fungi belong to different genera: Aspergillus, Schizophyllum, Penicillium, Trichoderma ...

Parmi ceux-ci, Trichoderma reesei est capable de sécréter des concentrations importantes de cellulases très 5 actives et a fait l'objet d'utilisation industrielle.Among these, Trichoderma reesei is capable of secreting high concentrations of very active cellulases and has been the object of industrial use.

Les systèmes cellulolytiques sont des systèmes multienzymatiques possédant trois types d'action qui sont capables de dégrader totalement la cellulose. Les efforts actuels visent à diminuer le coût de production des cellulases et à augmenter leur activité spécifique.Cellulolytic systems are multienzymatic systems possessing three types of action which are capable of totally degrading cellulose. Current efforts are aimed at reducing the cost of producing cellulases and increasing their specific activity.

Hydrolyse enzymatique :Enzymatic hydrolysis:

L'hydrolyse enzymatique s'est imposée pour la production d'éthanol à partir d'amidon. Elle est cependant encore loin d être efficace pour l'éthanol de seconde génération.Enzymatic hydrolysis has become essential for the production of ethanol from starch. However, it is still far from being effective for second generation ethanol.

FUTUROL)',iSée l échelle pilote pour l'hydrolyse de la cellulose (voir par exemple les projets NILE etFUTUROL) ' , iSée the pilot scale for the hydrolysis of cellulose (see for example the NILE projects and

Trois classes d'enzymes différentes sont alors nécessaires. Les exo-l,4-P-d-glucanases produisent du cellobiose en partant des extrémités de la cellulose, les endo-l,4-P-d-glucan8ses hydrolysent les liaisons glycosidiques internes à la cellulose, pour créer de nouvelles extrémités réductrices, et enfin les 1,4-P-dglucosidases convertissent la cellobiose en glucose. En ce qui concerne les hémiceiluloses le cocktail d'enzymes nécessaire est encore plus important, sachant que chaque enzyme admet comme substrat un type J5 de liaison spécifique. Ne serait-ce que pour les GGM, il est indispensable de posséder des endo-l,4-pmannanases, des p-mannosidases, des β-glucosidases, des α-galactosidases ainsi que des acetylmannaneesterases si les groupes acétyles doivent être libérés. Ces enzymes peuvent être produites à partir de microorganismes, comme Trichoderma reesei ou encore Pénicillium pur purogenum.Three different classes of enzymes are then necessary. The exo-1,4-Pd-glucanases produce cellobiose starting from the ends of the cellulose, the endo-1,4-Pd-glucans hydrolyze the internal glycosidic bonds in the cellulose, to create new reducing ends, and finally the 1,4-P-dglucosidases convert cellobiose into glucose. With regard to hemiceiluloses, the necessary cocktail of enzymes is even more important, knowing that each enzyme admits as a substrate a J5 type of specific binding. If only for GGMs, it is essential to have endo-1,4-pmannanases, p-mannosidases, β-glucosidases, α-galactosidases as well as acetylmannaneesterases if the acetyl groups are to be released. These enzymes can be produced from microorganisms, such as Trichoderma reesei or even pure Penicillium purogenum.

L'efficacité des enzymes est réduite par leur inhibition à leur produit, leur propre substrat, ainsi que par les composes phénoliques. Ce procédé reste cependant séduisant pour une hydrolyse secondaire après autohydrolyse ou extraction alcaline. En effet, il limiterait la dégradation des monosaccharides et pourrait réduire la libération des groupes acétyles, inhibiteurs pour la fermentation (cf. la partie C.2.2 de ce chapitre). 2q Ce procédé faciliterait la fermentation, mais diminuerait la matière première fermentescible, un hexose lié à un groupe acétyle ne pouvant pas être transformé en éthanol. Les hémicelluloses étant solubilisées, l'action des enzymes est facilitée. Néanmoins, pour obtenir une hydrolyse enzymatique efficace et rentable, les microorganismes doivent être améliorés, fa manipulation génétique semblant être la voie la plus prometteuse.The effectiveness of enzymes is reduced by their inhibition to their product, their own substrate, as well as by phenolic compounds. However, this process remains attractive for secondary hydrolysis after autohydrolysis or alkaline extraction. Indeed, it would limit the degradation of monosaccharides and could reduce the release of acetyl groups, inhibitors for fermentation (see part C.2.2 of this chapter). 2q This process would facilitate fermentation, but would decrease the fermentable raw material, as hexose linked to an acetyl group cannot be converted into ethanol. The hemicelluloses being solubilized, the action of the enzymes is facilitated. However, to achieve efficient and cost-effective enzymatic hydrolysis, microorganisms must be improved, genetic manipulation seeming to be the most promising route.

FermentationFermentation

La fermentation éthanoliqueEthanolic fermentation

Une fois la cellulose hydrolysée en glucose, celui- ci est fermenté de la même façon que le glucose issu de 25 l'amidon de bananier. Il demeure des problèmes spécifiques à l'utilisation de matériaux lignocellulosiques comme substrat initial tels que :Once the cellulose is hydrolyzed to glucose, this is fermented in the same way as glucose from banana starch. There remain specific problems with the use of lignocellulosic materials as an initial substrate, such as:

• la fermentation des pentoses en éthanol (xylose issu des hémiceiluloses de bananier), • la présence de composés toxiques et inhibiteurs issus des hémicelluloses et de la lignine, • la possibilité d'effectuer l'hydrolyse enzymatique et la fermentation en une seule étape.• fermentation of pentoses in ethanol (xylose obtained from banana hemicelluloses), • the presence of toxic and inhibitory compounds resulting from hemicelluloses and lignin, • the possibility of carrying out enzymatic hydrolysis and fermentation in a single step.

Fermentation par les levuresFermentation with yeasts

Alors que Saccharomyces cerevisiae, dont certaines souches sont utilisées industriellement pour la fermentation alcoolique, ne peut utiliser la xylose comme source de carbone, d'autres espèces de levures peuvent convertir la xylose en éthanol (Pichia stipitis, Candida shehatae, Pachysolen tannophilus). Cependant ces levures présentent de nombreux p oints faibles : performances fermentaires sensiblement inférieures à celles de S. cerevisiae sur glucose, inhibition par l'éthanol à partir de con centrations de l'ordre de 3 à 5 %, forte sensibilité aux inhibiteurs présents dans les hydrolysats tels que l'acide acétique.While Saccharomyces cerevisiae, some strains of which are used industrially for alcoholic fermentation, cannot use xylose as a carbon source, other yeast species can convert xylose into ethanol (Pichia stipitis, Candida shehatae, Pachysolen tannophilus). However, these yeasts have many weak points: fermentation performance significantly lower than that of S. cerevisiae on glucose, inhibition by ethanol from concentrations of the order of 3 to 5%, high sensitivity to inhibitors present in hydrolysates such as acetic acid.

Des etudes sont menées pour modifier le génome de Saccharomyces cerevisiae de façon à le rendre capable de transformer la xylose.Studies are being carried out to modify the genome of Saccharomyces cerevisiae so as to make it capable of transforming xylose.

Fermentation par les bactériesFermentation by bacteria

La xylose est convertible en éthanol par plusieurs espèces de bactéries thermophiles comme Thermoanaerobacter ethanolicus, Clostridrîum thermohydrosulfuricum ou par des souches modifiées de Bacillus stearothermophilus. Des bactéries mésophiles comme Escherichia coli et Klebsiella oxytoca ou K. plantico la sont également cap ables de fermenter les pentoses.Xylose is convertible into ethanol by several species of thermophilic bacteria such as Thermoanaerobacter ethanolicus, Clostridrium thermohydrosulfuricum or by modified strains of Bacillus stearothermophilus. Mesophilic bacteria such as Escherichia coli and Klebsiella oxytoca or K. plantico la are also able to ferment pentoses.

De bonnes productions d'éthanol ont été obtenues avec des souches d'E. Coli chez lesquelles des améliorations notables ont été obtenues: forte expression de certains gènes (pdc et adh) pour orienter le flux de carbone vers la production d'éthanol, obtention de mutants résistants à l'éthanol, délétion du gène de la fumarate réductase à l'origine de la formation de succinate.Good ethanol productions have been obtained with strains of E. Coli in which significant improvements were obtained: strong expression of certain genes (pdc and adh) to direct the carbon flow towards the production of ethanol, obtaining mutants resistant to ethanol, deletion of the fumarate reductase gene at the origin of the formation of succinate.

La distillationDistillation

Les étapes de récupération de l'éthanol par distillation/rectification/déshydratation sont identiques à celles des procédés déjà éprouvés de production d'éthanol de lére génération.The stages for recovering ethanol by distillation / rectification / dehydration are identical to those of the already proven processes for the production of 1st generation ethanol.

TRAITEMENT PAR VOIE THERMOCHIMIQUE BTL (Biomass To Liquid)THERMOCHEMICAL TREATMENT BTL (Biomass To Liquid)

Conversion thermochimiqueThermochemical conversion

La deuxième voie étudiée par le Pasteur Abanda NJ. est la filière thermochimique. Elle permet en particulier de produire du biodiesel et du biokérosène et utilise notamment deux technologies : la gazéification et la pyrolyse.The second path studied by Pastor Abanda NJ. is the thermochemical sector. It makes it possible in particular to produce biodiesel and biokerosene and uses two technologies in particular: gasification and pyrolysis.

Dans la voie gazéification ou BtL (Biomass to Liquids), il s'agit de conditionner la biomasse de banane ét de banane plantain, de la gazéifier, de purifier le gaz de synthèse obtenu, puis de procéder à une synthèse FischerTropsch pour transformer le gaz de synthèse en biodiesel et biokérosène de très haute qualité.In the gasification or BtL (Biomass to Liquids) route, it involves conditioning the banana and plantain biomass, gasifying it, purifying the synthesis gas obtained, then carrying out a FischerTropsch synthesis to transform the gas. of synthesis in biodiesel and biokerosene of very high quality.

La pyrolyse est un autre procédé thermochimique utilisé pour obtenir du diesel, de l'essence ou du kérosène. Il consiste à liquéfier la biomasse, puis à traiter le liquéfiât pour en faire des carburants. Le Pasteur Abanda NJ. s est investi à développer une technologie de pyrolyse, pour développer un procédé de traitement des liquéfiâtes.Pyrolysis is another thermochemical process used to obtain diesel, gasoline or kerosene. It consists in liquefying the biomass, then treating the liquefied material to make fuels. Pastor Abanda NJ. has invested in developing pyrolysis technology to develop a process for treating liquefies.

Et au-delà...And beyond...

Au-delà des voies biochimique et thermochimique, d'autres pistes, plus exploratoires, de production de biocarburants de 2ème génération sont étudiées, comme la production d'alcools supérieurs à partir de biomasse du bananier par voie biologique. Le procédé suit les mêmes étapes que celles de la production d’éthanol cellulosique.Beyond the biochemical and thermochemical pathways, other more exploratory avenues for the production of 2nd generation biofuels are being studied, such as the production of higher alcohols from banana biomass by biological means. The process follows the same steps as those for cellulosic ethanol production.

Un procédé en 4 étapesA 4-step process

La biomasse est d'abord traitée et broyée en poudre. Les partenaires du projet ont choisi la torréfaction (comme pour le café), afin d'obtenir une poudre suffisamment fine pour être insérée dans un gazéifieur avec au final une moindre consommation énergétique. La poudre est ensuite transformée en gaz de synthèse, à très haute température (entre 1200 et 1 600 ’C) et en présence d'oxygène. La transformation est réalisée en moins de deux secondes, avec un niveau de conversion supérieur à 99 %. Avant d'être utilisé sous forme de carburant liquide, le gaz de synthèse doit être d'une grande pureté et avoir la composition adéquate. Cette opération passe par I emploi de catalyseurs spécifiques. La conversion finale fait ensuite appel à une technologie bien connue sous le nom de procédé de Fischer-Tropsch.The biomass is first processed and ground into powder. The project partners chose roasting (as for coffee), in order to obtain a powder fine enough to be inserted in a gasifier with ultimately lower energy consumption. The powder is then transformed into synthesis gas at very high temperature (between 1200 and 1600 ’C) and in the presence of oxygen. The transformation is completed in less than two seconds, with a conversion level of over 99%. Before being used as a liquid fuel, the synthesis gas must be of high purity and have the correct composition. This operation involves the use of specific catalysts. The final conversion then involves a technology well known as the Fischer-Tropsch process.

Gazole de synthèse ou BTL (Biomass To Liquid)Synthetic diesel or BTL (Biomass To Liquid)

Le terme BtL est appliqué aux carburants synthétiques produits à partir de biomasse par voie thermochimique. L’objectif est de produire des carburants similaires à ceux actuels issus de l'énergie fossile et qui pourront donc être utilisé dans les systèmes existants de distribution de carburant et avec des moteurs standards.The term BtL is applied to synthetic fuels produced from biomass thermochemically. The aim is to produce fuels similar to those currently produced from fossil fuels and which can therefore be used in existing fuel distribution systems and with standard engines.

Les biocarburants de synthèse tels que le diesel Fischer-Tropsch (FT-diesel), le diméthyle-éther (DM E) I hydrogène (H2) et, dans une moindre mesure, le bio methanol, figurent parmi les filières de biocarburants liquides les plus prometteuses à moyen-long terme. Ces filières dites de synthèse n’ont toutefois pas encore dépassé le stade du pilote, voire de la recherche et du développement (R&D), et il faudra certainement plusieurs années avant qu’elles ne s’imposent sur le marché des biocarburants. Toutefois, plusieurs projets de grande envergure sont actuellement en cours, visant le développement commercial des premières usines de production. Parmi les projets les plus ambitieux, notons le projet RENEW (dont Volkswagen, BP et Total sont partenaires). L’un des processus de production évalués dans le cadre de ce projet est le procédé Carbo-V’ de la société Choren,Synthetic biofuels such as Fischer-Tropsch diesel (FT-diesel), dimethyl ether (DM E) I hydrogen (H2) and, to a lesser extent, bio methanol, are among the most popular liquid biofuels channels. promising in the medium to long term. However, these so-called synthetic sectors have not yet passed the pilot stage, or even research and development (R&D), and it will certainly take several years before they establish themselves in the biofuels market. However, several large-scale projects are currently underway aimed at the commercial development of the first production plants. Among the most ambitious projects, let us note the RENEW project (of which Volkswagen, BP and Total are partners). One of the production processes evaluated as part of this project is the Carbo-V 'process from the company Choren,

Le procédé Carbo- Ve (tel qu’il est décrit par Choren) est un processus de gazéification en trois étapes impliquant la succession des sous-processus suivant s :The Carbo-V e process (as described by Choren) is a three-step gasification process involving the succession of the following sub-processes:

• gazéification à basse température;• low temperature gasification;

• gazéification à haute température;• high temperature gasification;

• gazéification endothermique à lit entraîné.• entrained bed endothermic gasification.

La biomasse est dans un premier temps carbonisée de façon continue par oxydation partielle (pyrolyse à basse température) avec de l’air ou de l'oxygène à basse température de l’ordre 400-500°C. La biomasse est ainsi décomposée en un gaz contenant des goudrons (éléments volatils) et en résidus charbonneux (charbon de bananier).Biomass is first continuously carbonized by partial oxidation (low temperature pyrolysis) with air or low temperature oxygen of the order of 400-500 ° C. The biomass is thus broken down into a gas containing tars (volatile elements) and carbonaceous residues (banana charcoal).

Le gaz contenant du goudron est ensuite post-oxydé avec de l’air et/ou de l’oxygène dans une chambre de combustion fonctionnant au-dessus du point de fusion des cendres du combustible pour la transformer en un milieu de gazéification à haute température.The tar-containing gas is then post-oxidized with air and / or oxygen in a combustion chamber operating above the melting point of the fuel ash to transform it into a high temperature gasification medium. .

Le charbon de bananier est broyé en un combustible pulvérisé puis injecté dans le milieu de gazéification à haute température. Le combustible pulvérisé et le milieu de gazéification réagissent de façon endothermique dans le reacteur de gazéification à plus de 1000’C où ils sont convertis en un gaz de synthèse brut constitue de monoxyde de carbone (CO) et d'hydrogène (H2). Catalysée dans lesquels l'oxyde de carbone et d'hydrogene sont convertis en hydrocarbures liquides.The banana charcoal is ground into pulverized fuel and then injected into the high temperature gasification medium. The pulverized fuel and the gasification medium react endothermically in the gasification reactor at over 1000 ° C where they are converted to a crude synthesis gas consisting of carbon monoxide (CO) and hydrogen (H2). Catalyzed in which carbon monoxide and hydrogen are converted to liquid hydrocarbons.

(2n+l) H 2 + n (CO) CnH2n+2 + nH 20(2n + l) H 2 + n (CO) CnH2n + 2 + nH 20

Le 3TL (blortiAss Iiquld) ou carburant de synthèse j - ij'ntncic3TL (blortiAss Iiquld) or synthetic fuel j - ij'ntncic

UTILISATION DE NOTRE INVENTION POUR LA PRODUCTION DE BIODIESELUSE OF OUR INVENTION FOR THE PRODUCTION OF BIODIESEL

Peuvent être associées aux biocarburants de 2‘' génération, les cultures de bananier dont les technologies utilisées pour obtenrr le bio carburant sont les mêmes que pour ceux de lêfe génération, mais qui n’entrent pas en concurrence avec l'alimentation humaine ou animale.Can be associated with 2nd generation biofuels, banana crops whose technologies used to obtain the biofuel are the same as those of the 1st generation, but which do not compete with human or animal food. .

Une fois cette réaction réalisée de manière appropriée, le gaz de synthèse peut être utilisé pour la production de Fischer-Tropsch - Diesel. Le procédé Fischer-Tropsch est une réaction chimique.Once this reaction is properly carried out, the synthesis gas can be used for the production of Fischer-Tropsch - Diesel. The Fischer-Tropsch process is a chemical reaction.

L’invention s’applique avantageusement à la gazéification de biomasse de bananier en vue de la réalisation de biocarburants a partir du gaz de synthèse largement connu sous l’appellation « Syngaz ». Par Les procédés de raffinerie de biomasse lignocellulosique de bananier qui participent à la fourniture de bioénergies sous forme de poudre et d’éthanol, de matériaux bio-sourcés, notamment pour charger des matrices et de biomolecules a haute valeur ajoutée, par exemple des phénols, des acides gras et des minéraux.The invention advantageously applies to the gasification of banana biomass for the production of biofuels from synthesis gas widely known under the name "Syngaz". By banana lignocellulosic biomass refinery processes which participate in the supply of bioenergy in the form of powder and ethanol, bio-sourced materials, in particular to load matrices and biomolecules with high added value, for example phenols, fatty acids and minerals.

L étape de gazéification proprement dite est réalisée en continu à partir de la biomasse de banane de nature et de granulométrie différentes stockée habituellement à la pression atmosphérique.The actual gasification step is carried out continuously from banana biomass of different nature and particle size, usually stored at atmospheric pressure.

Ainsi, les procédés de gazéification de la biomasse lignocellulosique de bananier permettent de générer un gaz de synthèse qui permet de produire en aval soit des carburants liquides soit d’autres produits organiques. Cette gazéification se déroule en présence typiquement de vapeur d’eau vers 1400-1600°C pour des réacteurs a flux entraîné. Classiquement, ces procédés convertissent le carbone de la biomasse de bananier avec un gazThus, the gasification processes of banana lignocellulosic biomass make it possible to generate synthesis gas which makes it possible to produce downstream either liquid fuels or other organic products. This gasification typically takes place in the presence of water vapor around 1400-1600 ° C for entrained flow reactors. Conventionally, these processes convert the carbon in banana biomass with a gas

L'invention est particulièrement avantageuse à mettre en œuvre dans une installation comprenant un réacteur à flux entraîné (RFE), avec un dispositif constitué par un granulateur à plateau tournant ou un granulateurmélangeur à fort taux de cisaillement, le réacteur étant un réacteur de type à flux entraîné.The invention is particularly advantageous to implement in an installation comprising an entrained flow reactor (RFE), with a device consisting of a rotating plate granulator or a mixing granulator with high shear rate, the reactor being a reactor of the high shear type. entrained flow.

Ainsi l'invention consiste essentiellement à introduire une étape de granulation humide de la poudre séchée de biomasse avant l'étape d'injection dans le réacteur de gazéification.Thus the invention essentially consists in introducing a step of wet granulation of the dried biomass powder before the step of injection into the gasification reactor.

De par la modification de la forme et l'augmentation de la taille induites par la granulation, les granulés de biomasse formant une semoule ont des propriétés d'écoulement grandement améliorées par rapport à une poudre séchée de biomasse.Due to the change in shape and increase in size induced by granulation, semolina-forming biomass granules have greatly improved flow properties compared to dried biomass powder.

Le convoyage de la biomasse de bananier est ainsi grandement amélioré ce qui permet d'obtenir une injection aisée et en continu dans le réacteur de gazéification, avec un dosage fin, précis, stable et reproductible.The conveying of the banana biomass is thus greatly improved, which makes it possible to obtain easy and continuous injection into the gasification reactor, with a fine, precise, stable and reproducible dosage.

Le procédé de production de syngasThe syngas production process

La production de « syngas », notamment par une voie BTL, et en particulier dans un gazéifieurà flux entraîné, comporte, dans une première étape, un prétraitement de la biomasse lignocellulosique native pour réduire la charge à l'état d'une poudre finement broyée (entre 50 et 200μμ) et facilement fluidisable de manière à permettre le transport pneumatique et l'injection de la charge biomasse dans l'unité de gazéification dont les conditions de fonctionnement sont typiquement une pression P comprise entre 20 et 45 bars ( 1 bar = 0,1 MPa) et une température T comprise entre 1200°C et 1600°C.The production of "syngas", in particular by a BTL route, and in particular in a gasifier with entrained flow, comprises, in a first step, a pretreatment of the native lignocellulosic biomass to reduce the charge to the state of a finely ground powder. (between 50 and 200μμ) and easily fluidizable so as to allow the pneumatic transport and injection of the biomass feed into the gasification unit, the operating conditions of which are typically a pressure P between 20 and 45 bars (1 bar = 0.1 MPa) and a temperature T between 1200 ° C and 1600 ° C.

Dans la seconde étape de gazéification, la matière carbonée est oxydée partiellement en présence d'oxygène et de vapeur d'eau dans l’unité de gazéification ou gazéifieur.In the second stage of gasification, the carbonaceous material is partially oxidized in the presence of oxygen and water vapor in the gasification unit or gasifier.

La présente invention concerne la première étape de prétraitement de la biomasse lignocellulosique de bananier.The present invention relates to the first step of pretreatment of the lignocellulosic biomass of banana.

L unité de gazéification ayant besoin d’être finement régulée et alimentée avec un débit de charge solide homogène, le prétraitement de la biomasse est une phase indispensable pour permettre le bon fonctionnement des étapes ultérieures de fluidisation et de gazéification.As the gasification unit needs to be finely regulated and supplied with a homogeneous solid feed rate, the pre-treatment of the biomass is an essential phase to allow the proper functioning of the subsequent fluidization and gasification stages.

La gazéification peut être effectuée dans un gazéifieur à lit ou flux entraîné à injection sèche, c'est-à-dire d'un gazéifieur destiné à la production à haute T et P de « syngas » par voie sèche.The gasification can be carried out in a dry injection entrained bed or flow gasifier, that is to say a gasifier intended for the production at high T and P of "syngas" by the dry process.

Le principe de cette technologie, qui est éprouvée pour des charges fossiles comme le charbon, est basé sur le transport pneumatique d'une charge pulvérisée jusqu’à l'entrée d'un brûleur qui est alimenté aussi en oxygéné et/ou vapeur d'eau. Lorsque cette technologie est appliquée à des charges lignocellulosiques, le principal verrou technique est le système d’alimentation et transport pneumatique en amont du gazéifieur.The principle of this technology, which is proven for fossil feeds such as coal, is based on the pneumatic transport of a pulverized feed to the inlet of a burner which is also supplied with oxygen and / or steam. water. When this technology is applied to lignocellulosic feeds, the main technical obstacle is the pneumatic feed and transport system upstream of the gasifier.

Ce système est essentiellement un lit fluidisé qui opère dans le régime de fluidisation homogène, avec un gaz inerte, typiquement N2 ou CO 2. La différence de pression entre ce lit fluidisé et le gazéifieur à flux entraîné permet le transport pneumatique des particules solides vers ce dernier. Une fois dans le gazéifieur (P - 20-45 bars) la charge pulvérisée est gazéifiée très rapidement (temps de séjour inférieur à 2s) pour produire un syngas (mélange notamment de H2 + CO) qui peut être ensuite valorisé par plusieurs voies différentes (synthèse Fischer-Tropsch, méthanisions, production d'hydrogène...).This system is essentially a fluidized bed which operates in the homogeneous fluidization regime, with an inert gas, typically N 2 or CO 2 . The pressure difference between this fluidized bed and the entrained flow gasifier allows the pneumatic transport of the solid particles to the latter. Once in the gasifier (P - 20-45 bars) the pulverized feed is gasified very quickly (residence time less than 2s) to produce a syngas (mixture in particular of H 2 + CO) which can then be upgraded by several different routes. (Fischer-Tropsch synthesis, methanisions, hydrogen production ...).

D autres procédés intègrent cette technologie pour la gazéification des charges biomasse de bananier. C'est le cas de la chaîne BTL (Biomass To Liquid), qui considère de manière générale un prétraitement thermique et mécanique de la biomasse lignocellulosique de bananier (torréfaction + broyage) avant gazéification.Other processes incorporate this technology for the gasification of banana biomass feeds. This is the case of the BTL (Biomass To Liquid) chain, which generally considers a thermal and mechanical pre-treatment of lignocellulosic banana biomass (roasting + grinding) before gasification.

La fluidisation homogène implique un lit expansé mais sans création des bulles afin de permettre une alimentation continue et stable au brûleur du gazéifieur. Par ailleurs, il est aussi souhaité de minimiser la vitesse de fluidisation afin de limiter le débit de gaz inerte qui sera injecté au gazéifieur. La vitesse de fluidisation s'entend comme la vitesse superficielle du fluide, i.e. Le ratio entre le débit volumique de gaz et la section de l'équipement dans lequel a lieu la fluidisation, sans prise en compte de la présence du solide à fluidiser. La vitesse minimale de fluidisation est une caractéristique propre à la poudre solide qui correspond au débit minimum de gaz nécessaire à la mise en fluidisation de la poudre. La vitesse minimale de fluidisation est mesurée selon la norme ASTM D7743-1 « Standard Test Method for Measuring the Minimum Fluidization Velocities of Free Flowing Powders ».Homogeneous fluidization involves an expanded bed but without creating bubbles in order to allow a continuous and stable supply to the gasifier burner. Furthermore, it is also desired to minimize the fluidization speed in order to limit the flow rate of inert gas which will be injected into the gasifier. The fluidization speed is understood as the superficial speed of the fluid, i.e. the ratio between the volume flow rate of gas and the section of the equipment in which the fluidization takes place, without taking into account the presence of the solid to be fluidized. The minimum fluidization speed is a characteristic specific to the solid powder which corresponds to the minimum gas flow rate necessary for the fluidization of the powder. The minimum fluidization speed is measured according to ASTM D7743-1 “Standard Test Method for Measuring the Minimum Fluidization Velocities of Free Flowing Powders”.

Le régime de fluidisation homogène correspond aux particules de type A selon la Classification de Geldart (Ref : « Types of Gas Fluidisation », D. Geldart, PodwerThe homogeneous fluidization regime corresponds to type A particles according to the Geldart Classification (Ref: “Types of Gas Fluidization”, D. Geldart, Podwer

Claims (10)

REVENDICATIONS 1. Procédé de fractionnement du bananier par vote humide de biomasse lignocellulosique comportant au moins 50 %, en masse, de lignines, cellulose et hémicelluloses, suivant la (Figure ll/XV) caractérisé en ce qu il comporte :1. Process for the fractionation of bananas by wet vote of lignocellulosic biomass comprising at least 50%, by mass, of lignins, cellulose and hemicelluloses, according to (Figure ll / XV) characterized in that it comprises: - une étape de fragmentation du bananier afin d'obtenir un gâteau humide de biomasse dur,- a banana fragmentation step in order to obtain a wet cake of hard biomass, - une étape de pressage des fragments du bananier afin d'obtenir des granulés séchés de biomasse,- a step of pressing the banana fragments in order to obtain dried biomass granules, - une étape de fragmentation du bananier humide afin d'obtenir une biomasse humide pâteuse,- a stage of fragmentation of the wet banana in order to obtain a pasty wet biomass, - une étape de fragmentation du fruit de banane frais vert ou mur en cossette afin d obtenir une biomasse cosette humide ou séchée,- a step of fragmentation of the fresh green or ripe banana fruit in a pod in order to obtain a wet or dried cosette biomass, - une étape de fragmentation du fruit de banane frais mur afin d'obtenir une pâte de biomasse sucée,- a step of fragmentation of the ripe fresh banana fruit in order to obtain a sucked biomass paste, - une étape de fragmentation du cosette de banane afin d obtenir une biomasse en farine séchée.- a step of fragmentation of the banana cosette in order to obtain a biomass of dried flour. 2. Procédé de fractionnement par voie sèche de biomasse lignocellulosique comportant au moins 50 %, en masse, de lignines, cellulose et hémicelluloses, suivant la (Figure ll/XV) caractérisé en ce qu il comporte .2. Process for the dry fractionation of lignocellulosic biomass comprising at least 50%, by mass, of lignins, cellulose and hemicelluloses, according to (Figure ll / XV) characterized in that it comprises. - une étape de fragmentation de la biomasse pour obtenir une poudre ultrafine et- a step of fragmentation of the biomass to obtain an ultrafine powder and - une étape de séparation d’une fraction enrichie en cellulose, d’une part, d’une fraction enrichie en lignine, en hémicelluloses et en minéraux d’autre part, par tri électrostatique des particules ultrafines.- a step of separating a fraction enriched in cellulose, on the one hand, from a fraction enriched in lignin, hemicelluloses and minerals on the other hand, by electrostatic sorting of the ultrafine particles. 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel l’étape de séparation des fractions suivant la (Figure lll/XV) comporte :3. Method according to claim 2, in which the step of separation of the fractions according to (Figure III / XV) comprises: - une étape de charge tribo-électrostatique de particules ultrafines,- a tribo-electrostatic charge step for ultrafine particles, - une étape de déviation de trajectoire dans le champ électrique des particules chargées pour trier les particules.a step of deviation of the trajectory in the electric field of the charged particles to sort the particles. 4. Procédé selon les revendications précédentes dans lequel, au cours de l’étape de diverses fragmentations du bananier en biomasse utile, on met en œuvre un broyage de la biomasse et qui comporte, en outre :4. Method according to the preceding claims, in which, during the step of various fragments of the banana tree into useful biomass, a grinding of the biomass is carried out and which also comprises: - une étape de raclage d’électrode d’un moyen de tri électrostatique mis en œuvre au cours de l’étape de déviation, pour collecter les particules fixées sur une électrode après l’étape de déviation de particules,an electrode scraping step of an electrostatic sorting means implemented during the deflection step, to collect the particles fixed on an electrode after the particle deflection step, - une étape d’inversion cyclique de la polarité de chaque électrode d un moyen de tri électrostatique mis en œuvre au cours de l’étape de déviation,- a step of cyclic inversion of the polarity of each electrode of an electrostatic sorting means implemented during the deflection step, - en aval de l’étape de déviation, au moins une étape de déviation secondaire,- downstream of the deviation step, at least one secondary deviation step, - en aval d’au moins une étape de déviation, une étape de comparaison des dimensions de particules en regard d’une valeur limite prédéterminée et une étape d’alimentation d’un moyen de broyage en particules dont les dimensions sont supérieures à la limite prédéterminée et dans lequel, au cours de I étape de charge, on met en œuvre un lit d’air fluidisé dynamique.- downstream of at least one deviation step, a step of comparing the dimensions of particles with respect to a predetermined limit value and a step of feeding a grinding means into particles whose dimensions are greater than the limit predetermined and in which, during the charging step, a dynamic fluidized air bed is used. 5. Procédé selon les revendications précédentes, dans lequel, au cours de I étape de fragmentation de la biomasse, on met en œuvre un broyeur vibrant ou à boulets rotatifs, et qui comporte, en amont ou au cours de l’étape de fragmentation de la biomasse, une étape de prétraitement de la biomasse de bananier fragmentée, au cours de laquelle, on effectue un traitement chimique de la biomasse par contact soit avec un gaz ou un aérosol oxydant, soit avec un gaz ou un aérosol réducteur et soit avec un gaz inerte ; il comporte, en aval de l’étape de séparation, une étape de fonctionnalisation d au moins une fraction enrichie, au cours de laquelle, on effectue une torréfaction et une hydrolyse enzymatique de la fraction enrichie ; les fractions enrichies soit en cellulose, soit en hémi-celluloses-lignine soit en minéraux étant utilisés pour la génération de biocarburant et pour la production de matériaux bio-sourcés.5. Method according to the preceding claims, in which, during the biomass fragmentation step, a vibrating or rotary ball mill is used, and which comprises, upstream or during the fragmentation step of biomass, a step of pretreatment of the fragmented banana biomass, during which a chemical treatment of the biomass is carried out by contact either with a gas or an oxidizing aerosol, or with a reducing gas or aerosol and either with a inert gas; it includes, downstream of the separation step, a functionalization step of at least one enriched fraction, during which a roasting and enzymatic hydrolysis of the enriched fraction are carried out; the fractions enriched either in cellulose, in hemi-celluloses-lignin or in minerals being used for the generation of biofuel and for the production of bio-sourced materials. 6. Procédé de traitement de biomasse lignocellulosique de bananier suivant la (Figure VIII à XV/XV) comprenant :6. Process for the treatment of lignocellulosic biomass of banana according to (Figure VIII to XV / XV) comprising: a)-une étape de préparation d’une poudre de bananier dont la granulométrie est comprise entre 15 et 900μμ, de préférence entre 20-500μμ, ayant une teneur en eau inférieure à 15% pds, une densité de grain entre 500 et 900 kg/m , et une vitesse minimale de fluidisation supérieure à zéro et inférieure à 0.15 m/s, de préférence inférieure à 0.1 m/s,a) -a step for preparing a banana powder whose particle size is between 15 and 900μμ, preferably between 20-500μμ, having a water content of less than 15% by weight, a grain density between 500 and 900 kg / m, and a minimum fluidization speed greater than zero and less than 0.15 m / s, preferably less than 0.1 m / s, b) -une étape de fluidisation d'une partie au moins de ladite poudre de bananier, seule ou en mélange, par injection d'un gaz de fluidisation à une vitesse supérieure ou égale à la vitesse minimale de fluidisationb) a step of fluidizing at least part of said banana powder, alone or as a mixture, by injecting a fluidizing gas at a speed greater than or equal to the minimum fluidization speed 5 de ladite poudre,5 of said powder, c) -une étape d'injection dudit milieu fluidisé dans une étape de gazéification pour produire un gaz de synthèse contenant CO et H2, et ladite étape a) de préparation de poudre comporte un traitement biochimique (étapes A à D) avec obtention d'un résidu ligneux et le traitement du résidu ligneux (étape E) avec obtention d'une poudre:c) a step of injecting said fluidized medium into a gasification step to produce a synthesis gas containing CO and H2, and said step a) of powder preparation comprises a biochemical treatment (steps A to D) with obtaining a woody residue and the treatment of the woody residue (step E) to obtain a powder: A)-une étape de prétraitement de biomasse lignocellulosique de bananier effectuée par voie humide, par chauffage en conditions acides et/ou d'auto-hydrolyse, étape qui génère un substrat de bananier prétraité ; de préférence ledit prétraitement est une explosion à la vapeur en conditions acides,A) -a step of pretreatment of lignocellulosic biomass of banana carried out wet, by heating under acidic conditions and / or self-hydrolysis, step which generates a substrate of pretreated banana; preferably said pretreatment is a vapor explosion under acidic conditions, Ιθ B)-une étape optionnelle de séparation liquide/solide de tout ou partie du substrat prétraité issu de l'étape (A) avec obtention d'un liquide et d'un substrat prétraité contenant le solide,Ιθ B) -an optional step of liquid / solid separation of all or part of the pretreated substrate resulting from step (A) with obtaining a liquid and a pretreated substrate containing the solid, C) -une étape d'hydrolyse enzymatique du substrat prétraité issu de l'étape (A) et/ou issu de l'étape optionnelle (B), effectuée en présence d’enzymes cellulolytiques ou hémicellulolytiques, CI/C2)-éventuellement une étape de fermentation (Cl), l'hydrolyse et la fermentation ayant lieu simultanément ou séparément, et la fermentation étant suivie ou non d'une étape de séparation (C2).C) -a step of enzymatic hydrolysis of the pretreated substrate from step (A) and / or from the optional step (B), carried out in the presence of cellulolytic or hemicellulolytic enzymes, CI / C2) -optionally a fermentation step (Cl), the hydrolysis and fermentation taking place simultaneously or separately, and the fermentation being followed or not by a separation step (C2). I5I5 D) -une étape de séparation solide/liquide après hydrolyse enzymatique et/ou, lorsqu elles existent après fermentation ou séparation, avec obtention d'un résidu ligneux de bananierD) -a solid / liquid separation step after enzymatic hydrolysis and / or, when they exist after fermentation or separation, obtaining a woody banana residue E) - une étape de séchage de façon à ce que sa teneur en eau soit inférieure à 15% pds, et conditionnement dudit résidu ligneux en poudre dépourvue du caractère fibreux et dont la granulométrie est comprise entre 15 et 900μμ.E) - a drying step so that its water content is less than 15% by weight, and packaging of said woody powder residue devoid of the fibrous nature and whose particle size is between 15 and 900 μμ. 7. Procédé selon les revendications précédentes caractérisé en ce que :7. Method according to the preceding claims, characterized in that: 9θ - le résidu ligneux en poudre de bananier présente en outre une densité de grain entre 500 et 900kg/m3, une densité de chargement entre 200 et 400 kg/m3,9θ - the woody residue in banana powder also has a grain density between 500 and 900 kg / m3, a loading density between 200 and 400 kg / m3, - le séchage a lieu à une température de 80-150eC, de préférence 12O-125°C,- drying takes place at a temperature of 80-150 e C, preferably 12O-125 ° C, - le conditionnement est une opération physique pour séparer les particules agglomérées, par exemple par démottage et/ou décolmatage et/ou homogéinisation et/ou broyage et/ou pastillage-broyage de façon à obtenir une poudre de bananier dont la granulométrie est comprise entre 15 et 900μμ, de préférence entre 20-500μμ ayant une teneur en eau inférieure à 15% pds, et une densité de grain d'entre 500 et 900 kg/m,- conditioning is a physical operation to separate the agglomerated particles, for example by stripping and / or unclogging and / or homogenization and / or grinding and / or pelletizing-grinding so as to obtain a banana powder whose particle size is between 15 and 900μμ, preferably between 20-500μμ having a water content of less than 15% by weight, and a grain density of between 500 and 900 kg / m, -15 - l'étape A) est effectuée à une température de 120-250°C et avec une teneur en eau du milieu réactionnel d'au moins 35% pds,Step A) is carried out at a temperature of 120-250 ° C. and with a water content of the reaction medium of at least 35% by weight, - lorsqu'elle existe, l'étape B) comporte éventuellement un lavage du solide et/ou une neutralisation,- where it exists, step B) optionally includes washing of the solid and / or neutralization, - l'étape C) est effectuée à une température de 35-50°C, à un pH compris entre 4 et 6, en présence d'enzymes issues d'une souche sélectionnée dans le groupe formé par Trichoderma, Aspergilius, Pénicillium ou Schizophyllum, Clostridium, de préférence la souche est Trichoderma reesei, l'une des revendications précédentes dans lequel l'étape D) est réalisée :- step C) is carried out at a temperature of 35-50 ° C, at a pH between 4 and 6, in the presence of enzymes from a strain selected from the group formed by Trichoderma, Aspergilius, Penicillium or Schizophyllum , Clostridium, preferably the strain is Trichoderma reesei, one of the preceding claims in which step D) is carried out: JO - dans le cas où il n'y a pas de fermentation ou autre traitement : immédiatement après hydrolyse enzymatique (étape C) la fermentation (Cl) (fermentation alcoolique, de préférence éthanolique) est effectuée à une température de 25-40°C, en présence d'une levure Saccharomyces cerevisiae, une des revendications précédentes dans lequel le résidu ligneux en poudre est préparé sans torréfaction.OJ - in the case where there is no fermentation or other treatment: immediately after enzymatic hydrolysis (step C) the fermentation (Cl) (alcoholic fermentation, preferably ethanolic) is carried out at a temperature of 25-40 ° C , in the presence of a yeast Saccharomyces cerevisiae, one of the preceding claims in which the woody powder residue is prepared without roasting. 8, Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel le résidu ligneux issu de l'étape D) du procédé ne subit pas de traitement chimique avant l'étape E) caractérisé en ce que :8, Method according to one of the preceding claims, in which the woody residue from step D) of the process does not undergo chemical treatment before step E) characterized in that: - l'étape de gazéification est opérée dans un gazéifieur à flux entraîné à injection sèche, avec un lit entraîné, à une pression de 20-80 bars et une température de 1200-1600”C ;- the gasification step is carried out in a dry flow gasifier with dry injection, with a driven bed, at a pressure of 20-80 bars and a temperature of 1200-1600 ”C; - le résidu ligneux de bananier en poudre est fluidisé en mélange soit avec au moins une autre poudre d'origine biomasse ligno-cellulosique de banane ou banane plantain, soit avec au moins une autre poudre d'origine fossile ;- the woody banana powder residue is fluidized in a mixture either with at least one other powder of lignocellulosic biomass origin of banana or plantain, or with at least one other powder of fossil origin; - le résidu ligneux de bananier en poudre issu de l'étape E) est conditionné sous forme de pastilles ou extradés, et, avant d'être fluidisé, il est broyé pour obtenir ledit résidu en poudre ;- the woody banana powder residue from step E) is packaged in the form of pellets or extruded, and, before being fluidized, it is ground to obtain said powder residue; la gazéification produit un gaz de synthèse ultérieurement traité pour la production des biocarburants ou d'autres produits chimiques, ou bien pour une utilisation énergétique dans des centrales à cycle combiné (exemple : centrales à biomasse de bananier ou encore centrales de cogénération).gasification produces a syngas subsequently treated for the production of biofuels or other chemicals, or for energy use in combined cycle plants (example: banana biomass plants or cogeneration plants). 9. Procédé de traitement de la biomasse de bananier par voie bio-chimique suivant la figure (XII/XV) comportant :9. Process for the treatment of banana biomass by bio-chemical route according to the figure (XII / XV) comprising: a) -une étape de traitement par voie biochimique de la biomasse humide en gâteau dur, afin d'obtenir du bioéthanol ;a) -a step of biochemical treatment of wet biomass in hard cake, in order to obtain bioethanol; b) -une étape de traitement par voie biochimique de la biomasse humide en gâteau dur, afin d'obtenir du biogaz ou du bimane ;b) a step of biochemical treatment of the wet biomass in hard cake, in order to obtain biogas or bimane; c) -une étape de traitement de granulé de biomasse de bananier sec, afin d'obtenir de la bioélectricité par cogénération ;c) -a step of processing dry banana biomass granules, in order to obtain bioelectricity by cogeneration; d) - une étape de traitement du digestât de biomasse de bananier, afin d'obtenir des engrais biologique solide ou liquide ;d) - a step of processing the banana biomass digestate, in order to obtain solid or liquid organic fertilizers; e) - une étape de traitement du gâteau dur de biomasse de bananier humide, afin d'obtenir de la pâte à papier.e) - a step of processing the hard cake of wet banana biomass, in order to obtain paper pulp. 10. Procédé de traitement de la biomasse de bananier par voie thermochimique suivant la figure (XV/XV) comportant une étape de traitement de la biomasse sec en poudre, afin d'obtenir les biocarburants (biodiésel, biokérozène et..).10. Process for the treatment of banana biomass thermochemically according to the figure (XV / XV) comprising a step of treatment of dry powdered biomass, in order to obtain the biofuels (biodiesel, biokerozene and ..).
OA1201700117 2017-03-27 Banana biomass renewable energy (ERBB). OA18764A (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
OA18764A true OA18764A (en) 2019-06-28

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6509283B2 (en) Biomass processing method
EP2647716B1 (en) Processing biomass
CN104271752B (en) For the method for the biomass for processing lignocellulose-containing
Cheng et al. Advanced biofuel technologies: status and barriers
US20110171709A1 (en) Product Recovery From Fermentation of Lignocellulosic Biomass
US8852301B1 (en) Composition of lignin pellets and system for producing
WO2017080933A1 (en) Method for treating lignocellulosic biomass including the gasification of a powder of a ligneous residue from a biochemical method for treating lignocellulosic biomass
JP2010508390A5 (en)
RU2432400C2 (en) Biomass processing
EP3086881A1 (en) Process for dry fractionation of lignocellulosic biomass
EP2964771B1 (en) Process for production of alcohol and / or solvents from biomass with washing of the lignocellulosic solid residue obtained after fermentation
US8191806B2 (en) Methods for enhanced processing of biomass using flash desiccation and/or mechanical hydrodynamic cavitation
FR3069248A1 (en) PROCESS FOR TREATING LIGNO-CELLULOSIC BIOMASS
NL2016437B1 (en) Process to prepare a char product and a syngas mixture.
Satyavolu et al. Xylose production and the associated integration for biocoal production
WO2020225506A1 (en) Mixture of steam-cracked biomass and lignin for granule production
EP3914723A1 (en) Method for treating a lignocellulosic biomass
FR3037075A1 (en) PROCESS FOR THE PRETREATMENT OF BIOMASS FOR ITS GASIFICATION, ESPECIALLY FOR THE PRODUCTION OF SECOND GENERATION SYNTHESIS FUELS
OA18764A (en) Banana biomass renewable energy (ERBB).
FR3075796A1 (en) PROCESS FOR THE PRODUCTION OF OXYGEN COMPOUNDS AND / OR ALKENES, HYDROGEN AND METHANE FROM LIGNOCELLULOSIC BIOMASS
KR20160030740A (en) Coal slurry mixed fuel and manufacturing method thereof using biomass ethanol process
Santhakumari et al. Biomass: Resources and Sustainable Utilization
AU2015201311A1 (en) Processing biomass