La microbalance à base de quartz pour le suivi en temps réel de la transestérification d’huiles végétales

Abstract

La production de biodiesel est une avenue intéressante pour assurer l’approvisionnement en carburants organiques et limiter l’émission de gaz à effet de serre. Dans cette étude, le déroulement de la réaction de production de biodiésel à partir d’huiles végétales est mesuré à l’aide d’une microbalance à base de quartz (quartz crystal microbalance, QCM), ce qui permet un suivi en temps réel de la réaction à partir des propriétés viscoélastiques du milieu réactionnel. Il est ainsi possible de détecter la fin de la réaction et d'obtenir des temps de réaction relativement précis pour différentes conditions. Divers types d'huiles végétales, des températures variant entre 25 °C et 55 °C, des agitations variées et l'utilisation de deux types d'alcool (méthanol et éthanol) sont étudiés, et les temps de réaction sont comparés. Bien que la QCM ne permette pas une mesure directe des concentrations de réactifs, des hypothèses sur le comportement cinétique peuvent aussi être formulées. Ainsi, on observe un comportement cinétique dans lequel se manifestent différentes phases de réaction. De plus, les mesures QCM révèlent que l’agitation est un paramètre très important pour le temps de réaction. Dans ce projet, son effet est caractérisé à l’aide du nombre de Reynolds d’agitation, et un lien entre ce nombre et le temps de réaction est établi. La QCM se révèle un outil intéressant pour assurer un contrôle plus strict de la réaction, notamment en milieu industriel.