Synthèse de biodiesel
Biodiesel produit par transestérification :
La transestérification est la technique classique de production de biodiesel.
Il s'agit d'un procédé dans lequel les huiles végétales, les graisses animales ou les huiles à base de microalgues sont mélangées à froid à un alcool (éthanol ou méthanol) en présence d'un catalyseur (hydroxyde de sodium ou de potassium).
Equation chimique de la réaction de transestérification :
La transformation des huiles ou des graisses en esters éthyliques ou méthyliques permet de réduire la masse moléculaire à un tiers de celle de l'huile, de réduire la viscosité d'un facteur huit, de réduire la densité et d'augmenter la volatilité.
Les propriétés physiques des esters éthyliques et méthyliques obtenus lors de la réaction de transestérification sont alors proches de celles du diesel (voir tableau ci-dessous).
| Point de fusion (°C) | Densité | Viscosité (cSt) | Indice de cétane | |
| Diesel | -12 | 0,83 | 4,2 | 48/52 |
| Huile de colza | <2 | 0,91 | 98 | 32/36 |
| Ester méthylique | # | 0,88 | 7 | 49/50 |
Protocole de synthèse de biodiesel au laboratoire :
- 250g d'huile de colza
- 2,5g (1% du poids de l'huile) d'hydroxyde de potassium (catalyseur)
- 72g d'éthanol
Dissoudre le catalyseur dans l'éthanol ce qui demande d'agiter le mélange et de le chauffer très légèrement.
Ajouter la solution obtenue à l'huile et agiter vigoureusement.
Après 120mn d'agitation laisser reposer le mélange pour que la séparation s'effectue (la décantation est très longue, il faut attendre au moins une demi-journée).
Vider le biodiesel par le dessus du récipient.
Le biodiesel obtenu doit être lavé pour éliminer l'excés d'alcool et de catalyseur.
Placer le biodiesel dans une ampoule à décanter et verser lentement l'eau pour le rinçage (environ 100ml).
Cette opération est délicate, elle doit être réalisée très doucement avec le moins d'agitation possible car l'agitation provoque la formation d'une émulsion qui diminue le rendement de la synthèse.
Laisser à nouveau décanter environ 24h puis récuperer le biodiesel.
Détermination des caractéristiques physiques du biodiesel synthétisé :
- mesure de la densité du biodiesel et comparaison avec la densité de l'huile de colza :
Expérimentalement on obtient :
dbiodiesel = 0,897
dhuile de colza =0,915
On vérifie donc bien que la densité du biodiesel est inférieure à celle de l'huile de colza
- mesure de la viscosité du biodiesel et comparaison avec la densité de l'huile de colza: