Etude hydrodynamique d'une colonne à bulles pour la production de l’hydrogène par les microalgues

Abstract

Ce travail porte sur l’étude des caractéristiques hydrodynamiques d’une colonne à bulles afin de l’utiliser, par la suite, comme photobioréacteur pour la croissance des microalgues et de mener des essais préliminaires de production d’hydrogène. La caractérisation hydrodynamique de la colonne à bulles concerne principalement les mesures globales telles que: la distribution des temps de séjours, la taille des bulles et la rétention gazeuse. L’étude de la dispersion de la phase gazeuse permet d’apporter des renseignements complémentaires sur l’écoulement des fluides au sein du réacteur. L’étude a montré que la rétention gazeuse est étroitement liée à la vitesse superficielle du gaz. Nous l’avons aussi corrélé avec la vitesse superficielle du gaz et de là, déterminer les régimes d’écoulements dans la colonne. La variation de la taille des bulles en fonction de la vitesse superficielle du gaz montre que le diamètre moyen des bulles augmente avec l’augmentation de la vitesse du gaz injecté. Cela est dû à la coalescence des bulles. Aussi, le diamètre de Sauter varie dans les mêmes conditions. La détermination expérimentale des courbes traduisant la distribution des temps de séjour a été faite en adoptant la méthode conductimétrique et les temps de séjour moyen ont été déterminés. Dans une seconde partie, la colonne à bulles est utilisée comme photobioréacteur pour suivre la croissance de la souche Chlamydomonas sp. sélectionnée à Adrar en vue de produire l’hydrogène en créant les conditions d’anoxie par barbotage d’azote.