L’exploitation de plantes africaines sous-utilisées et de déchets agricoles pour la production de biocarburants

L’objectif de ce projet est d’utiliser des huiles végétales provenant de plantes peu ou pas utilisées, sélectionnées pour la production de biocarburants. Nous produirons également des catalyseurs hétérogènes à faible coût et issus de la biomasse, en utilisant des déchets agricoles spécifiques contenant une quantité importante d’oxydes de métaux alcalins et alcalino-terreux.

L’emploi de ces catalyseurs permettra de réduire l’utilisation des catalyseurs homogènes conventionnels qui se sont révélés inefficaces. D’autre part, le biodiesel s’oxyde pendant le stockage à long terme, ce qui rend l’ajout d’antioxydants inévitable. L’instabilité du biodiesel est l’un des principaux obstacles à sa commercialisation. Les antioxydants naturels extraits des plantes et des déchets agricoles à forte teneur en composés phénoliques sont de plus en plus prisés par les chercheurs ces dernières années.

En effet, les antioxydants de synthèse actuellement utilisés pour améliorer la stabilité des biodiesels sont coûteux.

En outre, en raison des mauvaises propriétés d’écoulement à froid et de l’instabilité du biodiesel face à l’oxydation, l’amélioration catalytique des esters d’acides gras par cétonisation et condensation aldolique est un domaine de recherche très porteur, en visant l’amélioration des propriétés des carburants de type diesel ou en ciblant des produits de grande valeur ajoutée tels que le carburant pour avions.

Dans ce projet, nous avons l’intention de changer le statut de certaines plantes sous-utilisées et de certains déchets agricoles en Afrique. Leur statut passera de déchets à ressources pour la production de biodiesels, de catalyseurs hétérogènes à faible coût, d’antioxydants naturels et de biocarburants améliorés par catalyse.

Poster présenté au symposium « Le Grand Rift Africain – A la confluence des Temps », Collège de France, Paris 17-18 novembre, 2023 (CNRS). « Du mega au low-tech : Qu’est-ce qu’un système énergétique durable en Afrique de I’Est. »

Atelier biocarburants, octobre, 2023. Participants de l’EPFL (LPDC), EXAF-EPFL, l’ambassade de Suisse, NM-AIST, Arusha Technical College, Tanzania Commission for Science and Technology (COSTECH), Tanzania Renewable Energy Association (TAREA) et Ministère de l’énergie.

Septembre 2023 : Concours organisé dans les écoles primaires et secondaires autour d’Arusha, autour d’un projet ayant trait aux biocarburants.

Kariim, I., Park, J., Kazmic, W. W., Swai, H., Lee, I. & Kivevele, T. 2023. Solvothermal liquefaction of orange peels into biocrude : An experimental investigation of biocrude yield and energy compositional dependency on process variables, Bioresource Technology (ELSEVIER), 129928

Kichonge, B. & Kivevele, T. (2023). Viability of Non-Edible Oilseed Plants and Agricultural Wastes as Feedstock for Biofuels Production : A Techno-economic Review from an African Perspective, Biofuels, Bioproducts and Biorefining (WILEY)

Kariim, I., Swai, H., & Kivevele, T. 2023. Bio-Oil Upgrading over ZSM-5 Catalyst : A Review of Catalyst Performance and Deactivation, International Journal of Energy Research (WILEY), Volume 2023 | Article ID 4776962

Kariim. I., Waidi D.y., Swai, H. & Kivevele, T. 2023. Catalytic hydrothermal liquefaction of orange peels into biocrude : An optimization approach by Central Composite Design, Journal of Analytical and Applied Pyrolysis (ELSEVIER)

Kahimbi, H., Kichonge, B. & Kivevele, T. 2023. The Potential of Underutilized Plant Resources and Agricultural Wastes for Enhancing Biodiesel Stability : The Role of Phenolic-Rich Natural Antioxidants, International Journal of Energy Research (WILEY), vol. 2023, Article ID 9389270, 30 pages, 2023

Mahene, W. L., Kivevele, T., & Machunda, R. 2023. The role of textural properties and surface chemistry of activated carbon support in catalytic deoxygenation of triglycerides into renewable diesel. Catalysis Communications (ELSEVIER), 181, 106737