Modélisation de la production de charbon actif et d’huile pyrolytique à partir d’un réacteur polyvalent sur les précurseurs tourbes et coques de noix de palmiste

Valisoa Fifaliana Razakamampianina, Achille Olivier RAVONINJATOVO, Jean Luc RASOANAIVO, Lala ANDRIANAIVO, Ndriananja Sitraka ANDRIAMANANTENA

Abstract


Compte tenu des enjeux environnementaux mondiaux liés à la pollution et à la gestion des déchets, ce travail explore l'application de l'économie circulaire à la valorisation de la biomasse par pyrolyse à voie sèche avec un procédé continuel de carbonisation-activation. L'étude a porté sur la transformation de deux précurseurs — la tourbe et les coques de noix de palmiste — en charbon actif et en huile pyrolytique à l'aide d'un réacteur polyvalent. La méthodologie a intégré la modélisation par régression linéaire multiple pour prédire les rendements, ainsi que l'Analyse de Variance (ANOVA), pour évaluer l'influence de la température, du temps de séjour et de l’apport énergétique externesur les produits finaux : le charbon actif et l’huile pyrolytique. Pour la tourbe, l’apport énergétique domine les rendements (>85% de contribution). Pour les coques de noix de palmiste, la température est clé pour le charbon (>60% de contribution), tandis que le charbon de bois de chauffe est prépondérant pour l'huile (55% de contribution). L'analyse comparative a mis en évidence que l'impact des paramètres varie significativement selon le précurseur, soulignant la polyvalence de la technologie et la nécessité d'adapter les conditions opératoires et la gestion énergétique à la biomasse spécifique. L'intégration d'un condenseur a été jugée cruciale pour maximiser le rendement en huile. Ces résultats fournissent des outils prédictifs et des informations d'optimisation pour le développement de technologies efficaces de production de charbon actif et d'huile pyrolytique à partir de diverses biomasses.


Keywords


modélisation, charbon actif, huile pyrolytique, ANOVA, rendement

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References


V. Razakamampianina, « Activation physique d’une roche carbonnée : Essais de production à partir de la tourbe », Int. J. Progress. Sci. Technol., vol. 35, no 1, p. 232‑241, 2022.

S. Ravulapalli et R. Kunta, « Removal of lead (II) from wastewater using active carbon of Caryota urens seeds and its embedded calcium alginate beads as adsorbents », J. Environ. Chem. Eng., vol. 6, no 4, p. 4298‑4309, 2018, doi: https://doi.org/10.1016/j.jece.2018.06.033.

L. Ye et al., « A comprehensive review on biochar-based materials for the safe utilization and remediation of heavy metal-contaminated agricultural soil and associated mechanisms », J. Environ. Chem. Eng., vol. 13, no 3, p. 116179, 2025, doi: https://doi.org/10.1016/j.jece.2025.116179.

E. Astuti, Z. Mufrodi, G. Budiarti, M. Husna, et A. Dewi, « Active Charcoal from Palm Kernel Shells as a Catalyst in The Production of Biodiesel », J. Bahan Alam Terbarukan, vol. 9, p. 120‑125, janv. 2021, doi: 10.15294/jbat.v9i2.21991.

I. Alouiz, M. Aqil, M. Dahbi, M. Y. Amarouch, et D. Mazouzi, « Performance of high-energy storage activated carbon derived from olive pomace biomass as an anode material for sustainable lithium-ion batteries », Resour. Chem. Mater., p. 100086, 2024, doi: https://doi.org/10.1016/j.recm.2024.11.001.

S. R. Mishra et al., « Microporous activated carbon from Madhuca Longifolia flower for efficient methylene blue dye removal in wastewater treatment », Surf. Interfaces, vol. 69, p. 106770, 2025, doi: https://doi.org/10.1016/j.surfin.2025.106770.

Y. Lei et al., « Activated carbon as a deodorisation agent for Gracilaria changii: Impact on volatile profile, physicochemical properties, and antioxidant activity », Food Biosci., vol. 69, p. 106895, 2025, doi: https://doi.org/10.1016/j.fbio.2025.106895.

Q. Yan, H. Toghiani, F. Yu, Z. Cai, et J. Zhang, « Effects of Pyrolysis Conditions on Yield of Bio-Chars from Pine Chips », For. Prod. J., vol. 61, p. 367‑371, sept. 2011, doi: 10.13073/0015-7473-61.5.367.

D. Bergna, T. Varila, H. Romar, et U. Lassi, « Comparison of the properties of activated carbons produced in one-stage and two-stage processes », vol. 4, no 3, p. 41, 2018.

A. Diop, M. Faye, D. Diedhiou, et P. Diop, « Étude comparative des performances d’un charbon actif commercial et de charbons actifs élaborés à base de coques et de tourteaux de graines de neem (Azadirachta indica A. Juss) : application à l’élimination du fer en solution aqueuse », Afr. Sci., vol. 21, no 4, p. 194‑211, 2022.

D. Bindhu, C. O. Sreekala, et R. Jose, « Honeycomb-shaped biomass-derived porous carbon for removal of the heavy metal ions from domestic and industrial wastewaters », Diam. Relat. Mater., vol. 157, p. 112528, 2025, doi: https://doi.org/10.1016/j.diamond.2025.112528.

P. Atheba, N. B. Allou, P. Drogui, et A. Trokourey, « Adsorption Kinetics and Thermodynamics Study of Butylparaben on Activated Carbon Coconut Based », J. Encapsulation Adsorpt. Sci., vol. 08, p. 39‑57, janv. 2018, doi: 10.4236/jeas.2016.82003.

R. Nedjai, N. Kabbashi, M. Alam, et M. Al-Khatib, « Production and Characterization of Activated Carbon from Baobab Fruit Shells by Chemical Activation Using ZnCl 2 , H3PO4 and KOH », J. Phys. Conf. Ser., vol. 2129, p. 012009, déc. 2021, doi: 10.1088/1742-6596/2129/1/012009.

N. Bezzi et F. Barka Bouaifel, « Chapitre 5. Modèles d’isothermes d’adsorption et leurs applications », in Chimie des surfaces et catalyse, in Références sciences. , Paris: Ellipses, 2022, p. 113‑136. [En ligne]. Disponible sur: https://stm.cairn.info/chimie-des-surfaces-et-catalyse--9782340069725-page-113?lang=fr




DOI: http://dx.doi.org/10.52155/ijpsat.v52.1.7417

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