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Séance de cours

Conversion de la biomasse : biométhanisation et fermentation

Dans cours

ME-409: Energy conversion and renewable energy

This course presents an overview of (i) the current energy system and uses (ii) the main principles of conventional and renewable energy technologies and (iii) the most important parameters that define their efficiency, costs and environmental impacts. ...

Description

Cette séance de cours couvre la conversion biochimique de la biomasse en biogaz et biocarburants grâce à des processus tels que la biométhanisation et la fermentation. Il traite de la digestion anaérobie de la biomasse humide pour produire du biogaz et des engrais, ainsi que de la fermentation des sucres de diverses sources pour générer de l'éthanol. L'instructeur présente des processus supplémentaires impliqués dans ces conversions, tels que le prétraitement, l'hydrolyse et la dégradation de la cellulose. La séance de cours explore également la transformation de la biomasse par des micro-organismes dans des environnements anaérobies, soulignant la nature lente de ces processus. Différents types de biomasse, y compris les grains d'orge et la biomasse lignocellulosique, sont examinés dans le contexte de la production de biocarburants.

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Enseignant·e·s (2)

François Maréchal

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Tuong-Van Nguyen

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Proximité ontologique

Biologie

Biologie cellulaire: Métabolisme

Concepts associés (32)

Éthanol cellulosique

L'éthanol cellulosique (ou ceetol) est un biocarburant de transport fabriqué à partir de déchets agricoles et ligneux, ainsi que d'arbres à croissance rapide. La paille de blé, la canne à sucre, le maïs, les déchets ligneux, le panic érigé et le peuplier constituent autant de sources potentielles. Les sous-produits végétaux servent à produire l'énergie requise pour la fabrication de l'éthanol cellulosique. Son potentiel de réduction des émissions de gaz à effet de serre est supérieur à celui de l'éthanol traditionnel fabriqué à partir de céréales.

Fermentation alcoolique

vignette|Bulles de gaz carbonique produites par la fermentation alcoolique du vin. La fermentation alcoolique est un processus biochimique par lequel des sucres (glucides, principalement le glucose) sont transformés en alcool (éthanol) dans un milieu liquide, privé d'air. La réaction libère de l'énergie. La plupart des ferments microorganiques (levures) qui ont la capacité de fermentation alcoolique utilisent cette réaction pour gagner temporairement de l'énergie quand l'oxygène nécessaire à la respiration cellulaire manque.

Méthanisation

vignette|upright=1.7|Digesteurs anaérobies : Tel-Aviv (Israël). La méthanisation est un processus biologique de dégradation des matières organiques. Elle est appelée aussi biométhanisation ou digestion anaérobie. La digestion anaérobie est le processus naturel biologique de dégradation de la matière organique en absence d'oxygène (anaérobie) ; les polluants organiques sont convertis par des micro-organismes anaérobies en un produit gazeux (dont le méthane) et une boue résiduelle, le digestat, qui ont un potentiel de réutilisation.

Fermentation

vignette|Fermentation industrielle. La fermentation est un processus métabolique convertissant généralement des glucides en acides, en gaz ou en alcools pour en extraire une partie de l'énergie chimique tout en ré-oxydant les coenzymes réduites par ces réactions. Il s'agit d'une voie métabolique d'oxydoréduction dans laquelle l'accepteur ultime d'électrons est souvent confondu avec le produit final des réactions. Elle se caractérise par une dégradation partielle de la substance fermentescible et ne permet qu'une production d'énergie limitée.

Respiration anaérobie

La respiration anaérobie est un mécanisme dans lequel des électrons passent sur une chaîne de transporteurs dont l'accepteur final est une substance minérale autre que le dioxygène, contrairement à une respiration aérobie où l'accepteur final est du dioxygène. Certaines bactéries sont capables, en anaérobiose, de réduire les nitrates en nitrites puis, suivant les cas (par exemple Pseudomonas) en diazote (avec l'enzyme nitrate ). Cette chaîne respiratoire est plus courte que la chaîne respiratoire classique en aérobiose.

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Fermentation microbienne: Production d'éthanol et de méthane

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Technologie de la fermentation alimentaire

S'insère dans la science de la fermentation alimentaire, couvrant le métabolisme du lactose, la fermentation alimentaire du soja, la production de lait humain, la fabrication de kimchis et l'isolement des bactéries.

Respiration et fermentation

Explore la respiration, la fermentation et les processus de production d'énergie dans les microorganismes, mettant en évidence la diversité des voies de fermentation.

Aliments fermentés : Transformations microbiennes et avantages pour la santé

Explore les transformations microbiennes et les avantages pour la santé des aliments fermentés, en mettant l'accent sur leur potentiel en tant que vecteurs de probiotiques pour les communautés mal desservies.

Diversité métabolique : Fermentation et production d'énergie

Explore la diversité métabolique des microorganismes, en mettant l'accent sur les voies de fermentation et la production d'énergie.

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