Thèse Leidy Tatiana VARGAS IBANEZ

Résumé
Cette recherche a été développée en quatre étapes principales avec l'objectif d'évaluer si l'utilisation d'isomères d'hexanol et d'octanol comme additifs améliore les propriétés thermodynamiques du biodiesel, en favorisant les caractéristiques macroscopiques d'injection de mélanges ternaires (diesel + biodiesel + alcool), en réduisant l'impact environnemental associés à la production de biocarburants à l'échelle industrielle et de laboratoire. Premièrement, l'analyse des propriétés thermophysiques a été réalisée pour des mélanges binaires et ternaires de biodiesel et biodiesel + diesel avec des isomères d'hexanol et d'octanol. D'après les résultats obtenus, une partie des mélanges ternaires conformes à la norme EN590 ont été sélectionnés, et leurs caractéristiques d'injection macroscopiques ont été évaluées. Les impacts environnementaux associés à la production de biodiesel et de mélanges ternaires ont ensuite été évalués à l'échelle du laboratoire à l'aide de la méthodologie d'analyse du cycle de vie. Avec les résultats obtenus à l'échelle du laboratoire, une approche de mise à l'échelle a été proposée et validée ; L'usine de production de biocarburants à grande échelle a été conçue à l'aide d'AspenPlus. L'impact environnemental de la production de biodiesel et de mélanges de biocarburants à l'échelle industrielle a également été évalué.

Abstract
This research was developed in four main stages with the aim of evaluating if the use of hexanol and octanol isomers as additives improves the thermodynamic properties of biodiesel, favoring the macroscopic injection characteristics of ternary mixtures (diesel + biodiesel + alcohol), reducing the environmental impact associated with biofuels production at laboratory and industrial scale. First, the analysis of thermophysique properties of binary and ternary blends of biodiesel or diesel + biodiesel with hexanol and octanol isomers was made. According to the obtained results, for ternary blends that complied with the EN 590 standard, macroscopic injection characteristics as spray tip penetration and spray angle were evaluated in the combustion chamber, through Computational Fluid Dynamics. Then the environmental impacts associated with the production of beef tallow biodiesel and ternary blends at laboratory scale were evaluated using the Life Cycle Methodology. With the laboratory scale results an upscaling approach was proposed and validated; large scale biofuel production plant was designed using AspenPlus. The environmental impact of the biodiesel and blends production at industrial scale were also evaluated.