Integrated system of bioremediation – biorefinering using halophyte species – HaloSYS

L'impact de la contribution HaloSYS est lié à:
- Renforcement des connaissances et de l'innovation dans le domaine de la bioéconomie aux niveaux européen et régional.
- Sensibilisation des parties prenantes et du grand public aux avantages socio-économiques des bioproduits obtenus à partir de bioressources en utilisant des terres non propices à l'agriculture.
- Diffusion et exploitation des résultats de projets transnationaux et multidisciplinaires au sein du système éducatif.
- Le projet s'attaque au défi que représente l'utilisation d'espèces halophytes pour développer un système intégré, en tant que modèle de biorestauration des sols salins et de bioraffinage de la biomasse.
Les ressources des partenaires mises en place pour accomplir les objectifs du projet sont:
- NIRDBS est le leader national dans l'élaboration de bioproduits. Son infrastructure est représentée par: des bioréacteurs, équipements de synthèse parallèle, réacteurs à haute pression, GC/MS.
- UASVM participe avec une équipe multidisciplinaire et fournit: un laboratoire équipé et dédié à l’étude d’effet de serre, de microbiologie et des systèmes de digestion et d’extraction.
- IMT Atlantique fortement expérimentée dans la transformation de la biomasse et l'analyse de la combustion de carburants alternatifs. Et possède un laboratoire équipé pour la caractérisation et l’utilisation des carburants.
- S3D est un expert dans le domaine de la récupération des déchets organiques, du plan directeur territorial, de l'étude de faisabilité, de la gestion de projet et d’ACV.
- IWNIRZ possède une grande expertise dans la conduite de travaux de recherche sur la remise en état des terres dégradées. Il dispose de laboratoires entièrement équipés pour l’agrotechnologie et l’analyse.
- BIOTEN est une société qui vise à introduire des solutions et des techniques modernes pour la transformation écologique des déchets. Les biocarburants durables et la production de biocomposants sont ses activités principales.

Les résultats obtenus par l’IMT Atlantique sont comme suit: la liquéfaction hydrothermale (LHT) a été utilisée comme technologie pour la conversion thermochimique. Des composants modèles ont été choisis et réalisés dans des conditions LHT supercritiques pour la production de bio-huile (BH). Afin d'optimiser le processus LHT, deux plans d’expériences ont été utilisées à l'aide de la méthode des surfaces de réponses (MSR). MSR a été employée pour optimiser les conditions de trois variables indépendantes en utilisant le logiciel Design Expert. Un plan factorielle complète 33 pour la LHT des graines de tournesol en tant que composant modèle pour étudier l'effet des paramètres de fonctionnement tels que la température (240-320°C), la temps (10-60min) et le ratio biomasse/solvant (20-80%). Une meilleure viscosité BH a été obtenue dans les conditions optimales. En outre, le plan composite centré a été utilisé pour étudier l’effet des conditions supercritiques sur la viscosité de la BH en utilisant le méthanol. Les faibles viscosités BH des graines de 5,82 mPa.s et 5,94 mPa.s ont été obtenues à des conditions optimales de 300°C, 30 min pour un ratio de 7/1 et de 280°C, 40min pour un ratio de 5,5/1. Ensuite, une étude expérimentale consistait à appliquer les conditions optimales obtenues de l'optimisation des composants modèles aux LHT des différentes espèces d'halophytes. La discussion des résultats sur le rendement en BH a été réalisée sur la base des données trouvées par de la LHT des composants modèles. Les graines d’halophytes ont été caractérisées comme représenté dans le tableau 1. En comparant aux graines de colza, les graines d'halophytes sont pauvres en lipides selon le type d'espèce. La teneur élevée en lipides conduit à une BH avec une bonne viscosité et un rendement élevé. La pouvoir calorifique de la BH était de 37,15 MJ/kg et 39 MJ/kg et un rendement maximal en BH de 75,50% et 55,25% pour les graines de colza et les graines d’halophytes, respectivement.

D'après les résultats obtenus expérimentalement, les graines oléagineuses sont une très bonne ressource pour la production de BH en utilisant le procédé LHT avec l’utilisation de méthanol comme solvant. Faire face au défi de la production durable de biocarburants, les graines d’halophytes pourraient constituer une partie de la solution.
La prochaine étape de nos recherches consiste à développer des concepts synergiques de bioraffinerie utilisant des processus de conversion thermochimiques avancés. De plus, la recherche portera sur l'utilisation des halophytes pour la bioénergie (biocarburants de deuxième génération). De plus, la caractérisation chimique et énergétique des biocarburants produits et la validation dans les moteurs à combustion interne seront effectuées des émissions de polluants. L'évaluation de la performance énergétique et environnementale des biocarburants obtenus par rapport aux carburants fossiles (essence, diesel) sera évaluée.

Conférences
- Séminaire annuel du GIS PERLE congress « Nouveaux projets Energies en Pays de la Loire », Présentation du projet halosys, Mars 26, 2019.
- 2eme Séminaire du GDR Thermobio, Novembre 7-8, 2019, Montpellier, France
HADHOUM L., LOUBAR K., PARASCHIV M., AWAD S., TAZEROUT M., Optimisation de la liquéfaction des graines oléagineuses pour la production de biochar en utilisant la Méthodologie des surfaces de réponse (MSR), (accepté).

-Conférence internationale sur le lien entre l'énergie durable et l'eau dans un climat désertique, Décembre 2-5, 2019, Qatar.
HADHOUM L., LOUBAR K., PARASCHIV M., AWAD S., TAZEROUT M., Optimization of sunflower seeds liquefaction for biochar production using response surface methodology, (Soumis).

Publications

- HADHOUM L., LOUBAR K., PARASCHIV M., BURNENS G., AWAD S., TZEROUT M., Extraction of bio-oil from oleaginous seeds under supercritical conditions: Optimization of reaction parameters using response surface methodology, Waste and energy valorisation (Soumis).

- HADHOUM L., AWAD S., PARASCHIV M., BURNENS G., LOUBAR K., TAZEROUT M., Effect of parameters on viscosity of bio-oil from oleaginous seeds in methanol supercritical conditions, Fuel (Soumis).