Bonjour, je vous propose un petit point sur les biocarburants.
Face aux contraintes environnementales actuelles, en particulier l’obligation de limiter les gaz à effet de serre (voir mon article ici), la recherche de nouveaux carburants visant à limiter les émissions de CO2 émis par les transports routiers (représentant environ 30 % des émissions de CO2 en Europe) s’est considérablement accrue : on parle énormément des biocarburants. D’autre part, les pays européens cherchent à réduire leur dépendance énergétique face aux pays exportateurs de pétrole. Les biocarburants font partie d’une des voies possibles afin de réduire la consommation de pétrole.
En quoi consistent ces biocarburants? Comment sont-ils fabriqués ? Pourquoi les émissions de CO2 liée à la combustion d’un biocarburant sont-elles diminuées ? Que doit-on intégrer dans le bilan ? Quelles sont les controverses actuelles?
Définition
Un biocarburant est un carburant produit à partir d’éléments organiques renouvelables et non fossiles. Il est donc issu de la transformation des matières végétales produites par l’agriculture (betteraves, blé, maïs, colza, tournesol, pommes de terre…), ou de déchets organiques.
On trouve aussi l’expression « carburant végétal » ou « carburant vert »
Mode de synthèse
Différentes voies de synthèse sont possibles.
* Filière huile
Plusieurs espèces végétales donnent de l’huile (soit par pressage ou par attaque chimique), c’est le cas par exemple du Colza, le Tournesol, le Palmier à Huile. L’huile brute obtenue peut être utilisée dans certains moteurs diesels adaptés, c’est ce qu’on appelle le « Biodiesel » qui de plus ne contient pas de soufre (on voit certains bus qui roulent « au vert »)
Champ de Colza : source ICI
* Filière fermentation alcoolique
De nombreuses espèces végétales sont cultivées pour leur sucre comme la betterave sucrière, la canne à sucre, le maïs… La fermentation de ces sucres par certaines levures conduit à la synthèse d’éthanol qui est alors concentré (distillation) puis déshydraté pour donner le « bio-éthanol ». Le bio-éthanol peut remplacer totalement ou partiellement l’essence.
Chimiquement parlant, « glucose (le sucre) donne éthanol + dioxyde de carbone » s’écrit
C6H12O6 = 2 CO2 + 2C2H5OH
En France, l’éthanol que nous trouvons dans nos voitures (Superéthanol E85) est obtenu à 70 % grâce à la betterave.
Au Brésil, le bioéthanol est produit à partir de la canne à sucre, et aux Etats-Unis, il est issu de la transformation du maïs.
Source ICI
1 hectare de betteraves permet de produire plus de 8000 litres de bioéthanol
* Filière gaz
Le bio-méthane est issu de la fermentation méthanique (ou méthanisation) de matières organiques animales ou végétales riches en sucres (amidon, cellulose) par des bactéries méthanogènes qui vivent dans des milieux anaérobiques (sans oxygène).
Les gaz issus de la fermentation sont composés de 65 % de méthane, 34 % de CO2 et 1 % d’autres gaz dont le sulfure d’hydrogène et le diazote.
* Filière charbon de bois
Le charbon de bois est obtenu par pyrolyse (décomposition par la chaleur mais SANS combustion) du bois, de la paille ou d’autres matières organiques.
* Filière « déchets » ou produits non valorisés
Il ne faut pas que la production de biocarburants rentrent en compétition avec l’agriculture ou la production de produits nobles ou encore la forêt en place car ce qu’on gagnerait d’un côté, on le perdrait de l’autre (voir le paragraphe « Bilan »). Le but des recherches actuelles est donc de produire des biocarburants à partir de produits non valorisés. C’est ce qu’on appelle les biocarburants de seconde génération.
Certains recherches se concentrent par exemple sur la transformation de la cellulose (constituant du bois, des végétaux)
Les termites possèdent des bactéries capables de transformer de manière efficace et économique les déchets de bois en sucres pour la production d’éthanol. Source ICI
Une autre voie possible et d’un rendement énergétique plus élevé consisterait à transformer des microalgues (algues microscopiques). Certaines algues microscopiques produisant 30 fois plus d’huile/ha que tous les oléagineux terrestres ! De nombreux programmes de recherche sont lancés.
Economie des émissions de CO2
Tous les carburants (parce qu’ils contiennent du carbone), dégagent du CO2 lors de leur combustion mais dans des proportions différentes.
Si l’on y regarde d’un peu plus près, la différence de formule entre l’essence (C8H18, octane pur) et le bioéthanol (C2H5OH) est nette, 4 fois plus de carbone dans la molécule d’essence.
Grosso modo en simplifiant, « + de carbone dans la formule brute » implique plus de CO2 dégagé lors de la combustion. Oui mais, lors de la fermentation du glucose pour former l’éthanol, se dégage déjà du CO2 dont il faut bien tenir compte !
Il faut également tenir compte du fait que le bioéthanol est moins « énergétique » que l’essence donc pour le rendement du moteur, il faudra consommer plus de carburant pour atteindre les mêmes performances…
Alors ? dans tout cela, le balance penche tout de même du côté des biocarburants qui permettent des réductions de CO2. Et l’une des principales raison est que les végétaux de départ ayant servi à produire des biocarburants, sont grands consommateurs de CO2 pour leur photosynthèse, ce qui n’est évidemment pas le cas avec le pétrole.
L’heure du bilan
Beaucoup de débats à l’heure actuelle autour des biocarburants.
En effet, les biocarburants produits à partir de produits agricoles sont accusés :
– de favoriser la déforestation (afin de planter des végétaux pour les transformer en biocarburants),
– de favoriser l’érosion des sols,
– de faire concurrence à l’alimentation,
– de générer des émissions de N2O (protoxyde d’azote) – à cause des engrais. Rappelons que le N2O est bien plus « à effet de serre » que le CO2 lui-même…
Les solutions : développer des biocarburants de seconde génération qui permettront de se libérer de toutes ces contraintes. Beaucoup de voies de recherche sont créées mais les technologies ne permettent pas encore des rendements intéressants.
Pour en savoir plus
http://fr.wikipedia.org/wiki/Biocarburant
http://www.hespul.org/-Biocarburants-.html
http://www.huilerie.com/Fabrication-de-l-huile-de-colza-grille-La-production-L-ENTREPRISE/p/3/91/0/
3 comments for “Les biocarburants”