Biocarburant

Définition

Un biocarburant est un carburant dérivé directement de la matière vivante (bactéries, végétaux ou animaux). Les deux types de biocarburants les plus couramment utilisés aujourd'hui sont l'éthanol et le biodiesel. Ils représentent tous deux la première génération de la technologie des biocarburants.

Du biocarburant à la pompe :

Les biocarburants comprennent l'éthanol cellulosique (souvent fabriqué à partir de maïs ou de canne à sucre), le biodiesel (provenant d'huiles végétales et de graisses animales liquides), les carburants renouvelables à base d'hydrocarbures, le diesel vert (algocarburant dérivé d'algues et d'autres sources végétales) et le biogaz (méthane dérivé des fumiers et lisiers animaux).

Explications

La biomasse est un type de ressource renouvelable qui peut être convertie en carburants liquides, appelés biocarburants, pour le transport. Les biocarburants peuvent être utilisés dans les avions et la plupart des véhicules en circulation. Les carburants de transport renouvelables qui sont fonctionnellement équivalents aux carburants pétroliers réduisent l'intensité carbone de nos véhicules et avions.

La conception d'une bioraffinerie pour la conversion de déchets végétaux en biocarburants suit un processus de transformation en plusieurs étapes. Les biocarburants obtenus sont basés sur un seul composé, le bioisobutène, en alternative directe au même composé d'origine fossile. De plus, une série de coproduits (et bioproduits) sont obtenus qui ont également des applications énergétiques dans certains cas, comme la lignine et le biogaz, et qui dans d'autres cas peuvent être utilisés dans la formulation de bitumes, d'aliments pour animaux ou d'engrais organiques.

L'industrie développe des biocarburants de nouvelle génération fabriqués à partir de déchets, de biomasse cellulosique et de ressources à base d'algues. La production de biocarburants à base d'hydrocarbures, également connus sous le nom de carburants "drop-in", peuvent servir de substituts du pétrole dans les raffineries, réservoirs, pipelines, pompes, véhicules et moteurs plus petits existants.

✅ La libération de polluants atmosphériques nocifs par les tuyaux d'échappement des véhicules peut également être réduite en remplaçant les carburants non renouvelables par des biocarburants. Produire de l'énergie à partir de résidus dans les forêts, les usines et les décharges évite le rejet de méthane dans l'atmosphère provenant de la décomposition du bois inutilisé et des déchets agricoles.

Types

Les biocarburants sont inclus parmi 3 des 4 types de biocombustibles avec ceux de première, deuxième et troisième génération.

Les biocarburants de première génération sont produits grâce à une technologie conventionnelle utilisant du sucre, de l'amidon, de l'huile végétale ou de la graisse animale comme sources. Puisque ses matières premières sont aussi des sources alimentaires, le "nourriture vs. carburants" est un enjeu majeur au sein des biocarburants de première génération.

La production de biocarburants de première génération a des limites car elle pourrait menacer l'approvisionnement alimentaire et la biodiversité. Pour répondre à la demande croissante en biocarburants, des biocarburants de deuxième génération ont été développés. Ces biocarburants de deuxième génération sont produits à partir de cultures non alimentaires ou de parties de cultures vivrières non comestibles et considérées comme des déchets, notamment les tiges, les gousses, les copeaux de bois et les écorces de fruits.

Selon les experts, les biocarburants de deuxième génération génèrent des économies d'émissions de gaz à effet de serre plus importantes que les biocarburants de première génération. Cependant, la production de biocarburants de deuxième génération est plus compliquée car elle implique l'extraction de matières premières utiles à partir de la biomasse ligneuse ou fibreuse.

La troisième génération de biocarburants correspond à ceux produits à partir d'algues. La production d'huile ou de carburant à partir d'algues implique la fermentation d'hydrates de carbone à partir des algues.

Les biocarburants de deuxième et troisième génération sont également appelés biocarburants avancés. Un exemple de biocarburant avancé qui est encore en cours de développement est le diesel renouvelable dérivé de l'hydrogénation (HDRD). Le HDRD est produit à partir de graisses animales ou d'huiles végétales qui ont été raffinées dans des raffineries de pétrole. Ce carburant peut être mélangé avec de l'huile.

Biocarburants et CO2 sans émission nette de carbone

Les biocarburants sont de bonnes alternatives aux combustibles fossiles car ils produisent du dioxyde de carbone sans émissions nettes de carbone lorsqu'ils sont brûlés. Le CO₂ sans émission nette de carbone n'a pas d'empreinte carbone car il n'a aucun effet net sur la concentration de carbone dans la biosphère.

Lorsqu'elle est brûlée, la biomasse libère du dioxyde de carbone, qui est immédiatement absorbé par les plantes - la source de la biomasse. Au cours de ce cycle, les plantes éliminent le carbone de l'atmosphère et le carbone est relâché dans l'atmosphère lorsque les plantes sont brûlées. Ce bilan signifie que la biomasse ne génère pas d'émissions nettes de carbone.

Le Sénat américain et d'autres gouvernements a approuvé un projet de loi contenant une disposition (RFS) qui rendrait obligatoire l'utilisation de bioéthanol dans l'essence.

Production

La production de biocarburants avancés (par exemple, l'éthanol cellulosique et les hydrocarbures renouvelables) implique généralement un processus en plusieurs étapes. Tout d'abord, la structure rigide et dure de la paroi cellulaire végétale - qui comprend les molécules biologiques de cellulose, d'hémicellulose et de lignine étroitement liées - doit être brisée. Cela peut être accompli de l'une des deux manières suivantes : déconstruction à haute température ou déconstruction à basse température.

La déconstruction à haute température utilise une chaleur et une pression extrêmes pour décomposer la biomasse solide en intermédiaires liquides ou gazeux.

La déconstruction à basse température utilise généralement des catalyseurs biologiques appelés enzymes ou produits chimiques pour décomposer les matières premières en intermédiaires.

Après la déconstruction, les intermédiaires tels que les biohuiles brutes, le gaz de synthèse, les sucres et d'autres composants chimiques doivent être valorisés pour produire un produit fini. Cette étape peut impliquer un traitement biologique ou chimique.

Les micro-organismes, tels que les bactéries, les levures et les cyanobactéries, peuvent fermenter du sucre ou des intermédiaires gazeux en mélanges de carburant et en produits chimiques. En variante, les sucres et autres flux intermédiaires, tels que la bio-huile et le gaz de synthèse, peuvent être traités à l'aide d'un catalyseur pour éliminer tout composé indésirable ou réactif afin d'améliorer les propriétés de stockage et de manipulation.

Les produits finis issus de la valorisation peuvent être des carburants ou des bioproduits prêts à être vendus sur le marché commercial ou des intermédiaires stabilisés adaptés à la finition dans une raffinerie de pétrole ou une usine de fabrication de produits chimiques.

En rapport avec "biocarburant"

• algocarburant

  

  Un algocarburant est issu de l'algoculture, donnant un biocarburant créé par l'utilisation d'algues.

• biocombustible

  

  Un biocombustible est un combustible dérivé de sources renouvelables qui ne dégagent pas de CO2 lorsqu'ils sont brûlés.

• bioraffinerie

  

  Une bioraffinerie est une installation mettant en oeuvre les processus de conversion de la biomasse et de l'équipement pour produire des combustibles...

• carburant

  

  Un carburant est un matériau combustible qui est brûlé avec un comburant pour produire de l'énergie comme la chaleur ou l'électricité.