ENERGIES RENOUVELABLES NON ELECTRIQUES

Introduction sur les biocarburants :

Filière bioéthanol 1ère génération:

- Propriétés et utilisations de l’éthanol carburant

- Procédé de production par filière : Schéma général, fermentation, préparation des matières premières, séparation de l’éthanol, perspectives d’amélioration

- Bilans énergétique et environnemental

- Développement de la filière (France, Europe, Monde)

Le biodiesel :

- Données générales : Physico-chimie, normes, rappel sur les production mondiales et européennes, sites de productions

- les matières premières et leur préparation.

Chimie et procédés, catalyse basique (Lurgi), hétérogène (EsterFIP), ouverture vers procédé HVO  

Le biogaz :

- Généralités et Production : Biogaz, GNV, Biogaz-carburant

- Transformations biologiques et Procédés

- Bilans environnementaux et économique en comparaison des autres utilisations

Les systèmes énergétiques biocatalysés: biopiles et électrolyseurs microbiens

• Contexte historique : de la recherche à la réalité économique pour des marchés de niche
• Deux familles de biopiles:
  • Les piles microbiennes
  • Les piles enzymatiques
• Production d’hydrogène par électrolyse microbienne

Le rôle de la recherche dans la production et l’utilisation du bioéthanol et du biodiesel, en relation avec les aspects énergétiques et environnementaux

• Introduction sur les enjeux des filières biocarburants
• Le rôle de la recherche pour la production de bioéthanol 
• Les biocarburants « deuxième génération »
• Innovation dans le domaine des procédés de production
• Concept de bioraffineries
• Le rôle de la recherche pour la production de biodiesel 
• Innovation en matière de raffinage et de transformation des huiles végétales
• Diversification des matières premières
• Adéquation entre motorisation et carburants oxygénés
• Bilans énergétiques et environnementaux

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- Problématique politique/économique/sociale/stratégique
       - nouvelles énergies
       - énergie renouvelable
       - avenir des énergies fossiles ?
       - énergie "propre" (cycle du CO2)
       - indépendance énergétique
- les voies de valorisation de la biomasse
       - pyrolyse lente basse T : bio -> liquide
       - pyrolyse rapide haute T : bio -> gaz+charbon
       - pyrolyse très haute température : bio -> gaz
- Généralités sur les procédés de conversion
       - Aspect technologique
       - filières (gaz, liquide, bases carburants, ...)
       - exemples de procédés

- Phénoménologie de la conversion de la biomasse

       - définition de la biomasse

       - les réactions, généralités

               - espèces mises en jeu

               - enthalpies de réaction => endothermicité => problématique de l'apport de la chaleur (combustion d'un résidu ou apport externe par combustion ou électrique)

- la pyrolyse et la vapogazéification à haute température

       - espèces mises en jeu

       - les réactions, détails

       - la thermo

       - comparaison aux résultats expérimentaux

       - la cinétique

              - la catalyse

       - bilan énergétique

- les réacteurs à lit fluidisé pour la mise en œuvre de la vapogazeification de la biomasse

            - introduction a la fluidisation

            - description des différentes approches de modélisation

                        - l'approche corrélative GC

                        - l'approche locale CFD

            - résumé des corrélations essentielles pour le prédimensionnement des réacteurs a lits fluidises

            - méthode de prédimensionnement des réacteurs

BER : exemple sur un procédé de conversion du bois en gaz

- description générale

- bilan enthalpique

- prédimensionnement des zones réactionnelles

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1. Introduction à la chaleur renouvelable

1.1. Définition et enjeux de la chaleur renouvelable
1.2. Bilan énergétique et part de la chaleur dans la consommation finale
1.3. Politiques et réglementations (européennes, françaises)
1.4. Comparaison avec les sources conventionnelles de chaleur

2. Les ressources de chaleur renouvelable

2.1. Solaire thermique

2.2. Biomasse et bioénergies thermiques

2.3. Géothermie

2.4. Chaleur fatale et récupération d’énergie

3. Évaluation technico-économique et impact environnemental

4. Études de cas et applications industrielles

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