Etude expérimentale et théorique des cinétiques de séchage convectif partiellement solaire des plantes médicinales et aromatiques de la région de Marrakech

Abstract

Les plantes médicinales et aromatiques ont beaucoup d’importance pour la pharmacopée traditionnelle et l’industrie pharmaceutique marocaines. Ce travail rentre dans le cadre de leur valorisation dans la région de Marrakech. Il s’agit d’étudier la possibilité offerte par l’emploi de l’énergie solaire pour sécher la menthe, la verveine, la sauge et l’eucalyptus. Ce mémoire est divisé en cinq parties. Une revue panoramique de la littérature relative au séchage des plantes médicinales et aromatiques est abordée dans le premier chapitre. Le second chapitre est consacré à la détermination expérimentale des isothermes de sorption à l’aide de la méthode des solutions de sels saturés. Les courbes de sorption ainsi obtenues sont ensuite approchées par les méthodes de BET, d’Henderson et de GAB. Le troisième chapitre est consacré à la détermination expérimentale des cinétiques de séchage dans des conditions contrôlables à l’aie d’une soufflerie de laboratoire. Les courbes de perte de masse et l’influence de la température et de la vitesse de l’air asséchant sont étudiées dans le but de déterminer les courbes caractéristiques de séchage, et par conséquent les corrélations empiriques exprimant les vitesses de séchage des plantes étudiées. Dans le quatrième chapitre, les cinétiques de séchage sont simulées numériquement dans un séchoir solaire convectif muni d’une source électrique auxiliaire en vue de déterminer les facteurs influençant les durées de séchage des produits. Ensuite, la modélisation économique du système est envisagée. Les résultats obtenus montrent que le régime de fonctionnement le plus rentable du point financier, est celui qui fournit la production la plus élevée. Quant à la rentabilité du séchoir, les résultats de l’étude économique montrent que ce système de séchage ne peut être rentable que si la durée annuelle d’utilisation dépasse un minimum variant de trois à cinq de fonctionnement. Le cinquième chapitre traite des cinétiques de séchage de la menthe en séchoir partiellement solaire en déterminant les courbes de perte de masse par voie d’expérience. Les cinétiques de séchage du produit sont déterminées dans des conditions réelles en fixant sa masse et sa teneur en eau initiales, la température de séchage, le débit d’air asséchant et la fraction d’air recyclé. En étudiant l’influence de ces paramètres aérothermiques sur la durée du séchage du produit, le modèle théorique a été ainsi validé par confrontation des résultats de la simulation avec ceux trouvés expérimentalement.