UTILISATION DE LA DETENTE INSTANTANEE CONTROLEE DANS LA FABRICATION DE BIODIESEL A PARTIR DE SOURCES LIPIDIQUES NATURELLES [0001] La présente invention concerne un procédé de traitement thermomécanique pour la synthèse de biocarburants. [0002] L'utilisation d'huiles végétales en tant que biocarburant, et plus particulièrement en tant que biodiesel, est souvent envisagée, mais des difficultés spécifiques (principalement la viscosité des huiles végétales) empêchent une utilisation directe des huiles. La modification préalable de la structure de ce produit s'avère donc nécessaire, par des traitements thermiques, physiques et/ou chimiques. [0003] Un procédé couramment utilisé est la transestérification. Ce procédé vise à transformer, complètement ou partiellement, les lipides contenus dans les huiles végétales en esters, plus adaptés à la fonction de carburant. L'opération est réalisée en faisant interagir un réactif d'estérification (un alcool, par exemple de l'éthanol, ou du méthanol) avec une huile, éventuellement en présence d'un ou plusieurs catalyseurs. De nombreuses opérations consistent à extraire préalablement l'huile de la source lipidique naturelle choisie. [0004] Sur cette base, la transestérification in-situ (TELS) consiste à réaliser la réaction de transestérification directement sur la source lipidique naturelle, c'est-à-dire en excluant l'étape préliminaire d'extraction de l'huile. La TEIS a ainsi pour avantage de ne faire appel qu'à une seule étape au lieu de deux, facilitant ainsi l'ensemble de l'opération. [0005] Cependant, un inconvénient majeur de cette méthode est la faible vitesse de cette réaction, notamment en raison de la faible diffusivité des sources lipidiques naturelles. [0006] Un des objectifs de la présente invention est de permettre un meilleur taux de conversion des lipides contenus dans la source lipidique naturelle en ester, par transestérification in-situ. [0007] On connait par exemple l'existence de prétraitements enzymatiques en vue de modifier la structure des sources lipidiques naturelles et augmenter la disponibilité des lipides qu'elles contiennent pour permettre un meilleur taux de conversion des lipides en esters. Cependant, le temps de l'opération est trop long, avec des rendements peu concluants et une industrialisation compliquée. [0008] L'invention vise à remédier aux inconvénients de l'état de la technique, et à proposer un procédé permettant la fabrication de biodiesel à partir de sources lipidiques naturelles, en vue d'améliorer le rendement de la transestérification in-situ permettant de transformer des lipides en ester. [0009] A cet effet est proposé, suivant un premier aspect de l'invention, un procédé de synthèse d'un biocarburant à partir d'une source lipidique naturelle contenant des lipides, dans lequel : - On introduit la source lipidique naturelle dans une enceinte ; - On procède à un chauffage très rapide de la source lipidique naturelle à une température (Tc)), par 30 vapeur d'eau, sèche ou humide, à une pression totale (Po), pendant une durée de traitement (tr) ; caractérisé en ce que, successivement : - On procède à une « détente abrupte » vers une 5 pression inférieure par Détente Instantanée Contrôlée (DIC) afin de texturer la source lipidique naturelle ; - On réalise une transestérification in-situ (TEIS) de sorte à transformer au moins une partie des 10 lipides contenus dans la source lipidique en ester. [0010] L'expansion obtenue par le traitement DIC, est contrôlable en degré et en impact, par exemple : il est possible de rendre la structure plus poreuse, ou d'obtenir 15 des cellules éventuellement ouvertes. [0011] L'effet lié à la modification de la structure permet une meilleure transestérification in-situ de la source lipidique en transformant directement tout ou partie des lipides contenus dans la source lipidique naturelle en 20 esters, et/ou en améliorant l'opération d'extraction des esters. [0012] Le traitement préconisé dans le cadre de la présente invention est un procédé de texturation thermomécanique induite par une détente extrêmement rapide 25 (durée voisine de 0,1 seconde) suite à un traitement maîtrisé sous haute température et haute pression. On entend par hautes températures et pressions, des températures supérieures à 100°C et des pressions supérieures à 2 bars, capables de provoquer une modification de la structure 30 interne. [0013] On entend par « chauffage très rapide » un gradient de température supérieur à 10°C/min, voire de préférence supérieur à 50°C/min, jusqu'à atteindre la température (To) ; et par « détente abrupte » que la chute de pression lors du traitement DIC est quasi-instantanée, c'est-à-dire qu'elle est réalisée en un temps de réaction inférieur à une seconde, par une chute de pression supérieure à 30 bars/min, voire de préférence supérieur à 60 bars/min, jusqu'à atteindre la pression voulue, par exemple 4 bars. [0014] Quand la transestérification in-situ est assistée par la DIC, elle présente l'avantage d'une cinétique et d'un rendement nettement plus importants. [0015] La transestérification est souvent une opération indispensable à l'utilisation d'huiles en tant que carburant ; et sa réalisation in-situ réduit le nombre d'étapes à réaliser puisqu'elle permet de s'affranchir de l'étape d'extraction de l'huile et d'agir directement sur la source lipidique, ce qui diminue les difficultés industrielles liées à l'existence de plusieurs étapes d'extraction, séparation et transestérification pour n'en retenir que la transesterification. [0016] Un prétraitement de texturation par DIC comme étape préliminaire à la transestérification in-situ permet notamment d'augmenter le rendement et la cinétique de réaction. [0017] Le traitement DIC se distingue par sa haute flexibilité et par la capacité de l'insérer facilement dans un cycle de production de biodiesel à l'échelle industrielle ; cette insertion peut intervenir comme étape de prétraitement spécifique suivant l'objectif visé. [0018] L'opération de DIC peut notamment être facilement maîtrisée et automatisée. [0019] Dans le cas de la présente invention, elle est utilisée pour réaliser simultanément plusieurs opérations unitaires de texturation, d'extraction et de préparation à l'extraction et/ou à la transformation chimique ou thermochimique ou enzymatique. En plus de son intervention couplée à tous ces niveaux, elle se caractérise par une efficacité contrôlée et une qualité remarquable des produits issus du traitement. [0020] Le traitement de texturation proposé dans la présente invention, c'est-à-dire le traitement par DIC, est très rapide (d'une durée totale généralement inférieure à 68 secondes). [0021] La DIC permet d'obtenir au final une matrice traitée valorisable après traitement (par exemple : la teneur en eau est inchangée, pas de trace de solvant). Il s'agit d'une technique peu énergivore. Elle rend possible la combinaison de plusieurs opérations unitaires de traitement. The present invention relates to a thermomechanical treatment process for the synthesis of biofuels. BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a thermomechanical treatment process for the synthesis of biofuels. The use of vegetable oils as a biofuel, and more particularly as biodiesel, is often envisaged, but specific difficulties (mainly the viscosity of vegetable oils) prevent direct use of the oils. The prior modification of the structure of this product is therefore necessary, by thermal, physical and / or chemical treatments. A commonly used process is transesterification. This process aims to transform, completely or partially, the lipids contained in the vegetable oils into esters, more adapted to the fuel function. The operation is carried out by causing an esterification reagent (an alcohol, for example ethanol or methanol) to interact with an oil, optionally in the presence of one or more catalysts. Many operations consist in extracting the oil beforehand from the natural lipid source chosen. On this basis, the in situ transesterification (TELS) consists in carrying out the transesterification reaction directly on the natural lipid source, that is to say excluding the preliminary stage of extraction of the oil. TEIS thus has the advantage of using only one step instead of two, thus facilitating the whole operation. However, a major disadvantage of this method is the low speed of this reaction, particularly because of the low diffusivity of natural lipid sources. One of the objectives of the present invention is to allow a better conversion rate of lipids contained in the natural lipid source to ester, by in-situ transesterification. For example, the existence of enzymatic pretreatments is known in order to modify the structure of natural lipid sources and increase the availability of lipids they contain to allow a better conversion of lipids into esters. However, the time of the operation is too long, with inconclusive returns and complicated industrialization. The invention aims to overcome the drawbacks of the state of the art, and to propose a process for the manufacture of biodiesel from natural lipid sources, in order to improve the efficiency of in-situ transesterification allowing to convert lipids into ester. For this purpose is proposed, according to a first aspect of the invention, a process for synthesizing a biofuel from a natural lipid source containing lipids, wherein: - The natural lipid source is introduced into a pregnant; - Very rapid heating of the natural lipid source at a temperature (Tc)), by steam, dry or wet, at a total pressure (Po), for a duration of treatment (tr); characterized in that, successively: - "Steep relaxation" is performed to lower pressure by Controlled Instant Relaxation (DIC) to texture the natural lipid source; In-situ transesterification (TEIS) is carried out so as to convert at least a portion of the lipids contained in the lipid source into an ester. The expansion obtained by the DIC treatment is controllable in degree and impact, for example: it is possible to make the structure more porous, or to obtain possibly open cells. The effect linked to the modification of the structure allows a better in-situ transesterification of the lipid source by directly transforming all or part of the lipids contained in the natural lipid source into esters, and / or by improving the operation. extraction of the esters. The treatment recommended in the context of the present invention is a thermomechanical texturing process induced by an extremely rapid expansion (time close to 0.1 second) following a controlled treatment under high temperature and high pressure. High temperatures and pressures are understood to mean temperatures above 100 ° C. and pressures greater than 2 bars capable of causing a change in the internal structure. By "very rapid heating" is meant a temperature gradient greater than 10 ° C./min, or even preferably greater than 50 ° C./min, until reaching the temperature (To); and by "abrupt relaxation" that the pressure drop during the DIC treatment is almost instantaneous, that is to say that it is carried out in a reaction time of less than one second, by a pressure drop greater than 30 bars / min, preferably even greater than 60 bar / min, until the desired pressure, for example 4 bars, is reached. When the in-situ transesterification is assisted by the DIC, it has the advantage of significantly higher kinetics and yield. Transesterification is often an essential operation for the use of oils as a fuel; and its in-situ production reduces the number of steps to be carried out since it makes it possible to dispense with the step of extracting the oil and to act directly on the lipid source, which reduces the related industrial difficulties. the existence of several stages of extraction, separation and transesterification to retain only transesterification. DIC texturing pretreatment as a preliminary step for in-situ transesterification in particular makes it possible to increase the yield and the kinetics of reaction. The DIC treatment is distinguished by its high flexibility and the ability to easily insert it into a biodiesel production cycle on an industrial scale; this insertion can intervene as specific pretreatment step depending on the objective. The DIC operation can in particular be easily controlled and automated. In the case of the present invention, it is used to perform several simultaneous operations of texturing, extraction and preparation for extraction and / or chemical or thermochemical or enzymatic transformation. In addition to its intervention coupled to all these levels, it is characterized by a controlled efficiency and a remarkable quality of the products resulting from the treatment. The texturizing treatment proposed in the present invention, that is to say the treatment with DIC, is very fast (with a total duration generally less than 68 seconds). The DIC makes it possible in the end to obtain a treated matrix which can be recovered after treatment (for example: the water content is unchanged, no trace of solvent). This is a low energy technique. It makes possible the combination of several unit processing operations.
En considérant l'utilisation spécifique concernée, nous pouvons préciser que la DIC diminue le nombre d'étapes et la consommation en réactif de transestérification et augmente le rendement d'extraction, celui de transestérification et accélère la cinétique de transestérification. [0022] Selon un mode avantageux de réalisation, l'étape de chauffage de la source lipidique naturelle est complétée, c'est-à-dire couplée ou précédée, par une mise sous une pression supérieure à la pression d'équilibre de la vapeur d'eau à la température (To) (qui est, par exemple, de 100°C à 1 bar, 120,23°C à 2 bars, de 133,5°C à 3 bars). [0023] Le niveau de température (To) et la durée de l'étape de chauffage (tr) permet de définir le degré de sévérité du traitement, en assurant une autovaporisation ultérieure lors de la détente. [0024] De préférence, la pression (Po) de la vapeur d'eau est comprise entre 0,1 MPa (méga pascals) et 15 MPa (méga pascals), selon le degré de sévérité recherché et la nature de la source lipidique. [0025] Avantageusement, la mise sous pression de la source lipidique naturelle est elle-même précédée d'une étape de mise sous vide, ce qui permet d'accélérer la cinétique de chauffage. [0026] Les très faibles pressions étant difficiles à atteindre, on entend par mise sous vide qu'une pression de l'ordre de 50 mbar (millibars) est suffisante pour produire les effets escomptés, mais des pressions inférieures peuvent donc être appliquées. [0027] Il est préférable que la durée de traitement (tr) demeure courte afin d'optimiser le rendement du procédé, mais cette durée (tr) peut varier entre quelque secondes et quelques minutes. [0028] Avantageusement, la durée de traitement (tr) est inférieure à 4 minutes, et de préférence de 30 secondes environ. [0029] La présente invention s'applique notamment à une source lipidique naturelle particulière : les micro-algues. Un intérêt majeur dans le fait que la source lipidique naturelle comprenne des micro-algues est une non-concurrence avec les sources lipidiques naturelles végétales à visées alimentaires. [0030] En effet, « micro-algues » est un terme générique utilisé pour désigner les algues microscopiques et les cyanobactéries, en particulier dans le cadre de la production de biocarburants. [0031] Dans le cas où la source lipidique naturelle choisie comprend des micro-algues, voire comprend uniquement des micro-algues, l'expansion induite par la DIC permet non seulement de s'affranchir des problèmes de séchage et/ou de déshydratation des micro-algues, mais aussi une meilleure intégration de l'alcool nécessaire à la réaction de transestérification in-situ. [0032] La présente invention vise aussi une utilisation de micro-algues comme source lipidique naturelle pour la mise en oeuvre d'un procédé de synthèse d'un biocarburant tel que défini précédemment. [0033] Ainsi, la présente invention offre, à travers l'expansion de la source lipidique induite par la DIC, la possibilité d'améliorer l'extraction de l'huile et/ou la transestérification éventuellement in-situ des lipides et la fabrication de biodiesels à partir de sources lipidiques naturelles, notamment de micro-algues. [0034] La présente invention vise encore un biodiesel synthétisé par un procédé tel que décrit précédemment. [0035] L'intérêt d'un tel carburant réside notamment dans la nature de la source lipidique. En effet, contrairement aux biocarburants de lière et 2ième générations, cette source lipidique ne rentre pas en concurrence avec les sources lipidiques alimentaires : ni au niveau de la nature même de la source car cette dernière peut n'avoir aucune finalité alimentaire ; ni au niveau de l'occupation des sols, puisque la culture de cette source peut être réalisée à l'aide de réacteurs. Par ailleurs, ce type de source lipidique affiche des rendements lipidiques à l'hectare nettement plus élevés que ceux obtenus à partir de végétaux supérieurs. [0036] Enfin, la présente invention vise l'utilisation d'un biodiesel tel que décrit précédemment, notamment dans un moteur de véhicule automobile. [0037] Un même biodiesel de qualité identique peut ainsi être obtenu par une voie plus rapide ou plus directe et avec un coût énergétique plus réduit du fait de l'absence d'étape d'extraction. [0038] L'invention, selon un mode préférentiel de réalisation, sera bien comprise et ses avantages apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée qui suit, à titre indicatif et nullement limitatif, et en référence à la figure 1. [0039] Le matériel utilisé dans le cas de traitement des sources lipidiques naturelles est schématisé par la figure 1. [0040] L'installation comprend un générateur 1 de vapeur sous pression, une chambre de traitement 2, une vanne 3 de connexion à ouverture rapide et à section importante, un réservoir à vide 4, et un système de pompage 5. La référence 6 correspond à un sas de récupération de produits condensés. [0041] Le processus de traitement de texturation proposé comporte les phases suivantes : On charge des sources lipidiques naturelles dans la chambre de traitement 2. - On applique un vide primaire dans la chambre 2, de l'ordre de 20 mbar (millibars), par connexion directe ou indirecte à la pompe 5. - On injecte de la vapeur d'eau, humide ou sèche, sous une pression (Po) dans la chambre 2 et on maintient le traitement pendant une durée (tr). La nature de la vapeur, la température (to) et la pression de traitement (Po), supérieure à la pression atmosphérique, ainsi que la durée (tr) de l'opération dépendent de la nature de la source lipidique naturelle traitée ainsi que du but de l'opération en vue d'une meilleure expansion. - On réalise une détente abrupte (instantanée) vers le vide dans la chambre de traitement 2 par une ouverture très rapide de la vanne 3 connectée avec le réservoir à vide 4. Le temps de détente est, dans le cas de la présente invention, de préférence nettement inférieur à 1 seconde. - On réitère optionnellement des cycles comportant les deux phases précédentes, jusqu'à atteindre le niveau de modification de la structure désiré. Le critère d'arrêt est déterminé en fonction du rapport entre le bénéfice de la modification et le coût énergétique engendré par un cycle supplémentaire. - On retourne à la pression atmosphérique. - On éjecte le produit traité hors de la chambre de traitement 2. [0042] La présente invention concerne ainsi le traitement de diverses sources lipidiques naturelles (algues, micro-algues, etc..., fraiches, partiellement ou complètement séchées et/ou déshydratées) ; elle consiste à introduire le matériel à traiter dans une enceinte dans laquelle on procède à un chauffage très rapide à une température (To) du produit par vapeur d'eau sèche ou humide sous une pression totale (Po), durant une durée de traitement (tr). Les valeurs de (tr) peuvent varier de quelques secondes à quelques minutes, et les valeurs de la température (To) et de la pression (Po) (variant entre 0,1 MPa (méga pascale) et 15 MPa (méga pascales)) dépendent du matériel traité, des installations mises en jeu et de l'objectif final. [0043] L'invention est caractérisée en ce que l'on procède ensuite à une étape ultérieure de détente vers une pression inférieure. La durée de la détente abrupte est fonction du produit à traiter, sa forme, ses dimensions et la qualité visée. Elle est systématiquement comprise entre quelques centièmes de seconde et quelques secondes. [0044] Selon un mode de mise en oeuvre préféré, la mise sous pression est obtenue suite à une étape de mise sous vide (de l'ordre de 50 mbar (millibars)) en vue d'accélérer la cinétique de chauffage. [0045] L'exemple de deux séries de traitements, effectués à partir de Phaeodactylum tricornutum, peut permettre de mieux comprendre l'invention. Les résultats de ces travaux montrent une augmentation du taux d'esters, dans les sources lipidiques naturelles traitées par DIC, d'environ 20% par rapport à la source lipidique naturelle non traitée par DIC. Par ailleurs, la cinétique d'estérification est nettement favorable dans le cas des sources lipidiques naturelles préalablement texturées par DIC. Considering the specific use concerned, we can specify that the DIC decreases the number of steps and the consumption of transesterification reagent and increases the extraction yield, that of transesterification and accelerates the transesterification kinetics. According to an advantageous embodiment, the step of heating the natural lipid source is completed, that is to say coupled or preceded, by putting under a pressure greater than the equilibrium pressure of the vapor. of water at the temperature (To) (which is, for example, 100 ° C to 1 bar, 120.23 ° C to 2 bar, 133.5 ° C to 3 bar). The temperature level (To) and the duration of the heating step (tr) allows to define the degree of severity of the treatment, ensuring subsequent self-vaporization during relaxation. Preferably, the pressure (Po) of the water vapor is between 0.1 MPa (mega pascals) and 15 MPa (mega pascals), depending on the degree of severity sought and the nature of the lipid source. Advantageously, the pressurization of the natural lipid source is itself preceded by a vacuuming step, which accelerates the kinetics of heating. The very low pressures being difficult to achieve, it is meant by vacuum that a pressure of the order of 50 mbar (millibars) is sufficient to produce the expected effects, but lower pressures can be applied. It is preferable that the treatment time (tr) remains short in order to optimize the efficiency of the process, but this duration (tr) can vary between a few seconds and a few minutes. Advantageously, the treatment time (tr) is less than 4 minutes, and preferably about 30 seconds. The present invention applies in particular to a particular natural lipid source: microalgae. A major interest in the fact that the natural lipid source includes microalgae is a non-competition with the natural vegetable lipid sources for food. Indeed, "micro-algae" is a generic term used to designate microscopic algae and cyanobacteria, particularly in the context of the production of biofuels. In the case where the natural lipid source chosen comprises micro-algae, or even includes only micro-algae, the expansion induced by the DIC not only allows to overcome the problems of drying and / or dehydration of micro-algae, but also a better integration of the alcohol necessary for the in-situ transesterification reaction. The present invention also provides a use of micro-algae as a natural lipid source for the implementation of a biofuel synthesis process as defined above. Thus, the present invention offers, through the expansion of the lipid source induced by the DIC, the possibility of improving the extraction of the oil and / or transesterification possibly in-situ lipids and the manufacture biodiesels from natural lipid sources, including microalgae. The present invention also provides a biodiesel synthesized by a method as described above. The interest of such a fuel lies in particular in the nature of the lipid source. In fact, unlike second- and second-generation biofuels, this lipid source does not compete with dietary lipid sources: nor with the nature of the source itself, since the latter may have no food purpose; nor at the level of the occupation of grounds, since the culture of this source can be carried out using reactors. In addition, this type of lipid source has significantly higher lipid yields per hectare than those obtained from higher plants. Finally, the present invention relates to the use of a biodiesel as described above, especially in a motor vehicle engine. The same biodiesel of identical quality can be obtained by a faster or more direct route and with a lower energy cost due to the absence of extraction step. The invention, according to a preferred embodiment, will be well understood and its advantages will appear better on reading the detailed description which follows, by way of indication and in no way limiting, and with reference to Figure 1. [0039] The equipment used in the case of treatment of natural lipid sources is shown schematically in FIG. 1. The installation comprises a generator 1 of pressurized steam, a treatment chamber 2, a quick-opening connection valve 3 and a important section, a vacuum tank 4, and a pumping system 5. Reference 6 corresponds to an airlock of condensed products. The texturizing treatment process proposed comprises the following phases: Natural lipid sources are loaded in the treatment chamber 2. - A primary vacuum is applied in the chamber 2, of the order of 20 mbar (millibars), by direct or indirect connection to the pump 5. - Water vapor is injected, wet or dry, under a pressure (Po) in the chamber 2 and the treatment is maintained for a period (tr). The nature of the vapor, the temperature (to) and the treatment pressure (Po), greater than the atmospheric pressure, as well as the duration (tr) of the operation depend on the nature of the natural lipid source treated as well as the purpose of the operation for better expansion. - An abrupt (instantaneous) expansion towards the vacuum in the treatment chamber 2 is achieved by a very rapid opening of the valve 3 connected to the vacuum tank 4. The relaxation time is, in the case of the present invention, preferably well below 1 second. Optionally, cycles comprising the two preceding phases are reiterated until the level of modification of the desired structure is reached. The stopping criterion is determined according to the ratio between the benefit of the modification and the energy cost generated by an additional cycle. - We return to atmospheric pressure. - The treated product is ejected from the treatment chamber 2. [0042] The present invention thus relates to the treatment of various natural lipid sources (algae, micro-algae, etc ..., fresh, partially or completely dried and / or dehydrated); it consists in introducing the material to be treated into an enclosure in which a very rapid heating is carried out at a temperature (TB) of the product by dry or wet steam under a total pressure (Po) during a treatment period ( tr). The values of (tr) can vary from a few seconds to a few minutes, and the values of temperature (To) and pressure (Po) (ranging between 0.1 MPa (mega pascale) and 15 MPa (mega pascals)) depending on the material handled, the installations involved and the final objective. The invention is characterized in that one then proceeds to a subsequent step of expansion to a lower pressure. The duration of the abrupt relaxation depends on the product to be treated, its shape, its dimensions and the intended quality. It is systematically between a few hundredths of a second and a few seconds. According to a preferred embodiment, the pressurization is obtained following a vacuum step (of the order of 50 mbar (millibars)) to accelerate the kinetics of heating. The example of two series of treatments, made from Phaeodactylum tricornutum, may provide a better understanding of the invention. The results of this work show an increase in the level of esters, in the natural lipid sources treated with DIC, of about 20% compared to the natural lipid source not treated with DIC. Moreover, the esterification kinetics is clearly favorable in the case of natural lipid sources previously textured by DIC.