Recherche Avancée

Thèse soutenue

Le Gellane : influence de l'hydrodynamique du fermenteur sur sa production, ses caractéristiques physico-chimiques et ses possibilités d'application dans les fluides de forage

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Auteur / Autrice : Éric Dreveton
Direction : Lionel Choplin
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie des procédés
Date : Soutenance en 1994
Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL
Jury : Président / Présidente : Jean-Marc Engasser
Rapporteurs / Rapporteuses : Gérard Goma, Michel Moan

Résumé

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Cette étude porte sur les potentialités d'application d'un nouveau polysaccharide bactérien, le gellane, dans un secteur demandeur d'agents viscosifiants non polluants, les fluides de forage à base d'eau. Les connaissances sur la production bactérienne du gellane étant limitées, nous avons étudié en premier lieu cette biosynthèse et l'importance de certains paramètres sur la production et les caractéristiques physico-chimiques de ce polymère. Parmi ceux-ci, les conditions hydrodynamiques de fermentation ont été particulièrement étudiées car la production d'un exopolysaccharique provoque une forte augmentation de la viscosité du mout de culture et l'apparition d'effets rhéofluidifiants prononcés. Des fermentations réalisées avec des modules d'agitation différents (ruban hélicoïdal, turbines Rushton et centripète), avec une limitation en azote ou avec un apport supplémentaire d'oxygène ont montré que le transfert d'oxygène est un paramètre clef de la production de gellane. De plus, ces expériences ont permis d'acquérir de nombreuses connaissances sur la physiologie de la bactérie productrice Auromonas elodea et sur les cinétiques de production. Parallèlement, les résultats montrent que les conditions hydrodynamiques d'agitation les plus homogènes conduisent à l'obtention d'un polymère de masse molaire plus élevée. En outre, le transfert d'oxygène n'influe pas sur la masse molaire du produit mais les fermentations les plus limitées ont donné des polymères plus substitués. Finalement, le gellane natif s'avère être très intéressant en tant que réducteur de filtrat et agent thixotrope pour les applications en fluide de forage. Il présente des potentialités analogues à celles des produits semi-synthétiques couramment utilisés, mais il est moins sensible aux ions divalents et apporte aux fluides un caractère thixotrope très recherché