Présentation
RÉSUMÉ
Le présent article passe en revue les principes et les performances actuelles des procédés de production d'hydrogène par la voie microbiologique dite "sombre". Les techniques de conduite et de caractérisation de fermentation impliquant des cultures complexes sont plus particulièrement détaillées. Les dernières avancées de la recherche ainsi que les réalisations actuelles en termes de développement et de changement d’échelle sont également présentées. A ce stade des connaissances, quelques perspectives sont proposées, dont les différentes configurations possibles de systèmes multiétagés pour une valorisation optimale des matières organiques.
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Lire l'articleAUTEUR(S)
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Eric TRABLY : Ingénieur de recherche - Ingénieur de l’Institut national des sciences appliquées de Toulouse (INSA) - Docteur et habilitation à diriger des recherches en génie des procédés de l’université Montpellier II - Directeur adjoint au laboratoire de biotechnologies de l’environnement (UR050 – INRA-LBE Narbonne), Narbonne, France
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Gwendoline CHRISTOPHE : Maître de conférences à Polytech Clermont-Ferrand – Institut Pascal – axe GePEB - Docteur en génie des procédés de l’université Blaise Pascal - Université Clermont Auvergne, LABEX ImobS3, Clermont-Ferrand, France
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Eric LATRILLE : Ingénieur de recherche - Ingénieur de l’École centrale de Lyon - Docteur en génie des procédés de l’Institut national agronomique Paris-Grignon (INA P-G, AgroParisTech) - Laboratoire de biotechnologies de l’environnement (UR050 – INRA-LBE Narbonne), Narbonne, France
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Christian LARROCHE : Professeur à Polytech Clermont-Ferrand - Ingénieur de l’Institut national des sciences appliquées de Toulouse (INSA) - Docteur d’état en génie des procédés de l’université Blaise Pascal (Clermont-Ferrand) - Institut Pascal – axe GePEB - Université Clermont Auvergne, LABEX ImobS3, Clermont-Ferrand, France
INTRODUCTION
La nature réactive de l’hydrogène fait que, dans le monde industriel, le dihydrogène (H 2 ) est très largement utilisé comme réactif dans de nombreux procédés de chimie fine, de pétrochimie et en agroalimentaire. Dans un contexte actuel de transition énergétique, les applications de piles à combustible pour les transports sont en fort développement et font de l’H 2 un vecteur énergétique d’intérêt. La production d’un hydrogène « vert », ou décarboné, constitue donc une filière d’avenir très prometteuse.
Or, dans le monde du vivant, l’hydrogène est un intermédiaire biochimique réactionnel omniprésent jouant un rôle majeur de vecteur d’électrons entre espèces microbiennes, notamment en conditions fermentaires. Or, la fermentation dite « sombre », par opposition aux photo-bioprocédés dépendants d’une source lumineuse, est un procédé orienté vers la production d’hydrogène qui n’est apparu que récemment dans le domaine des biotechnologies. Longtemps considérée comme un processus de dégradation de la matière organique peu désirable car générant des nuisances olfactives et des sous-produits avec un faible intérêt économique, à savoir acétate et butyrate, elle est devenue depuis peu particulièrement attrayante par sa production d’hydrogène. De plus, l’intérêt de produire de l’hydrogène par fermentation réside en l’utilisation d’une large gamme de substrats organiques qu’il s’agisse d’hydrates de carbone purs ou non, de déchets organiques ou autres résidus agricoles. L’hydrogène ainsi produit serait de l’hydrogène « biosourcé » (autrement dénommé biohydrogène).
D’un point de vue industriel, cette filière de production d’un hydrogène « vert » par fermentation n’a pas encore connu un réel essor, au regard d’un marché hydrogène encore émergent. Le développement de ce type de biotechnologie reste donc à ce jour au stade de l’échelle pilote. Ces procédés de production d’H 2 présentent également encore certaines limites quant à leur industrialisation immédiate. En effet, même si les procédés actuels présentent de bonnes productivités (plusieurs dizaines de , les rendements moyens de conversion restent souvent inférieurs à 2 mol H2 .mol hexose_equivalent ...
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MOTS-CLÉS
biohydrogène | traitement des déchets | voie fermentaire sombre | bioénergies | procédés anaérobies
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- Version archivée 1 de mai 2011 par Éric LATRILLE, Éric trably, Christian LARROCHE
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CET ARTICLE SE TROUVE ÉGALEMENT DANS :
Production de biohydrogène - Voie fermentaire sombre
Bases de la production d’hydrogène par « fermentation sombre »
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