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Les nouveaux biocarburants

Face à la polémique sur les biocarburants, il serait intéressant de regarder les autres pistes pour produire de l’essence à partir de végétaux. Des solutions existent, à nous de les faire connaître : jatropha, huile végétale, micro-algues parmi tant d’autres.

Un biocarburant est un carburant liquide issu de la transformation des matières végétales produites par l’agriculture (betterave, blé, mais, colza, tournesol, pomme de terre…). Les biocarburants sont assimilés à une source d’énergie renouvelable. Leur combustion ne produit que du CO2 et de la vapeur d’eau et pas ou peu d’oxydes azotés et soufrés (NOx, SOx).

Il existe deux filières de production de biocarburants : la filière de l’éthanol et la filière des esters :

• Incorporé dans les supercarburants, le bioéthanol est extrait de la betterave, de céréales, de pommes de terre ou de la biomasse, terme qui désigne ici un ensemble de déchets végétaux (paille, résidus de bois…). Les sucres contenus dans ces matières premières sont transformés en alcool par fermentation, processus qui dégage du gaz carbonique (CO2).

D’après Courrier international, qui a consacré à la question un dossier en mai 2007 sous le titre « Les biocarburants : l’arnaque », le premier reproche à faire à ce biocarburant pointe les énormes quantités de végétaux nécessaires à sa fabrication, alors même que ces plantes sont normalement dévolues à l’alimentation humaine. Ainsi, pour faire le plein d’un gros 4x4, il faut 200 kg de maïs, soit assez de calories pour nourrir une personne une année durant... Or, la consommation mondiale de biocarburants ne cesse d’augmenter, encouragée par les Etats. Dans son discours sur l’état de L’Union de 2007, G. W. Bush a ainsi annoncé sa volonté de voir les biocarburants représenter 15% du carburant utilisé aux Etats-Unis. Cet engouement pour les biocarburants a donc été soupçonné de provoquer pour partie la flambée des prix alimentaires que nous subissons aujourd’hui, et se trouve au Coeur des débats actuels sur le sujet : ainsi, au sein du Parlement Européen, les agrocarburants suscitent un important débat entre les eurodéputés et les Etats membres de l’Union Européenne. Certains s’inquiètent de l’impact des biocarburants issus de culture vivrière sur l’environnement, d’autres veulent maintenir l’objectif de 10% d’énergie renouvelable dans les transports d’ici à 2020. Un compromis a été adopté : d’ici 2015, 5% des carburants utilisés dans les états membres doivent provenir d’énergies renouvelables et de 10% d’ici 2020. En outre, seuls les agrocarburants permettant de réduire de 35 % les émissions de CO2 par rapport aux carburants traditionnels seront certifiés dans un premier temps. Les députés ont appelé la Commission à mettre en place un régime de sanctions à l’encontre des Etats membres qui ne respecteraient pas les objectifs communautaires. L’association Greenpeace a salué les mesures prises par les eurodéputés. D’après lemonde.fr, les eurodéputés sont « entrés dans le vif de la négociation du « paquet climat-énergie » mercredi 17 et jeudi 18 septembre.

La toute récente polémique en France suite à l’ouverture de l’usine du groupe Cargil, qui vient d’être implantée en Loire-Atlantique, illustre le retournement de l’opinion contre ces carburants naguère présentés comme la solution miracle à la crise de l’énergie.

Des solutions alternatives existent par ailleurs. Par exemple, celle de fabriquer du biocarburant à partir de plantes non comestibles, telle la Jatropha curcas (encore appelée Pourghère, Pignon d’Inde ou Médicinier, voir ici) qui est vénéneuse. Plante d’autant plus pratique qu’elle pousse presque sans soin et peut vivre 50 ans. Par ailleurs, la solution peut venir de l’éthanol cellulosique. Cette sorte d’éthanol est produite grâce à toute sorte de matière végétale, comme les tiges de maïs, la paille de blé, les copeaux et la sciure de bois, etc. Malheureusement, le développement de cette filière est pour le moment entravé par les coûts de fabrication plus élevés.

Une autre option, qui consiste dans le recyclage des huiles alimentaires usagées, a le vent en poupe aujourd’hui : en témoigne le succès de l’association Roule ma Frite, qui propose de remplacer une partie du carburant des moteurs diesel par de la vieille huile de friture, et qui ne cesse de croître (250 à 450 adhésions en quelques mois).Toutefois, l’interdiction française d’utiliser l’huile recyclée comme énergie alternative persiste, motivée notamment par le caractère cancérigène de l’acrolyne, gaz dégagé lors de la combustion.

• Mélangés à du gazole, les esters méthyliques d’huile végétale (EMHV) sont obtenus à l’issue d’une réaction entre une huile végétale (notamment de colza ou de soja) et du méthanol, laquelle produit de la glycérine. En associant 1 tonne d’huile à 100 kg de méthanol, on obtient 1 tonne d’ester méthylique et 100 kg de glycérine. L’EMHV peut aussi être incorporé au fioul domestique. En Europe, il est appelé « biodiesel » ; en France, Sofiprotéol, l’établissement financier de la filière française des huiles et protéines végétales, a déposé la marque « diester », contraction de diesel et ester. Ce terme est devenu commun pour désigner l’EMHV en France.

Toutefois, des scientifiques américains affirment que le biodiesel ne réduirait pas le réchauffement climatique : il serait au contraire responsable de davantage d’émissions de gaz à effet de serre que le diesel conventionnel.
Les chercheurs de SRI consulting, un centre de recherche pour l’industrie chimique, ont comparé les émissions de gaz à effet de serre (GES) sur l’ensemble du cycle de vie, de la production à la combustion par les véhicules. Les résultats montrent que la culture du colza destiné à faire du carburant produit autant, voire plus de GES que le diesel issu du pétrole. Celui-ci émet 85% de GES lors de sa combustion. Les émissions produites par le colza auraient lieu pour les 2/3 pendant la culture, lorsque les terres cultivées émettent de l’oxyde nitreux, 300 fois plus nocif que le CO2 du point de vue de l’effet de serre. Les chercheurs vont plus loin en affirmant que si les espaces dédiés au colza étaient utilisés pour faire pousser des arbres, ils absorberaient les 2/3 des émissions attribuées au diesel conventionnel.

Devant ces différents problèmes, les industriels ont développé des biocarburants dits de seconde génération  :

Cette nouvelle génération de biocarburant offre l’énorme avantage de pouvoir être produite en utilisant la totalité de la biomasse ligno-cellulosique (pailles, bois, déchets, …). Ces biocarburants offrent un gain de productivité d’au moins un facteur 2 par rapport aux biocarburants de 1ère génération et l’on estime que leur production annuelle, une fois optimisée, peut se situer au-delà de 15 Mtep (millions de tonnes équivalent pétrole par an), la France important chaque année 50 Mtep de pétrole environ pour le transport.

Deux pistes principales sont développées actuellement  :

La production de gazole et de kérosène par une méthode thermochimique (filière « Biomass to Liquid » ou BtL). Elle vise à produire un carburant liquide de synthèse à partir de la biomasse.

La deuxième filière vise à produire de l’éthanol à partir de plantes entières. Celles-ci sont hydrolysées par des microorganismes pour obtenir du sucre (glucose) qui est ensuite fermenté pour produire du bioéthanol.

D’autres recherches portent sur la transformation de micro-algues autotrophes en biocarburant. Ces microorganismes peuvent accumuler jusqu’à 50% de leur poids sec en acides gras. La culture de micro algues en serre présente l’avantage d’être moins consommateur de place et de contrôler complètement le cycle de l’azote et du phosphore et l’apport des éléments nutritifs.

Les premières estimations de bilan énergétique de ces nouveaux biocarburants montrent qu’il pourrait produire 3 à 4 unités d’énergie pour une unité consommée. Ces technologies sont encore au stade de la recherche et leur viabilité économique et écologique reste à étudier.

TechnoPropres

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Les nouveaux biocarburants

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15 réactions à cet article    


  • Yena-Marre Yena-Marre 27 janvier 2009 12:57

    Bonjour ,
    Préférons le terme AGROCARBURANT à celui de BIOCARBURANT , tant que ces carburants contribueront à l’affamement de nombreuses populations et qu ’ils seront produit à partir de plantes OGM .


    • antireac 27 janvier 2009 17:25

      Moi aussi je préfère le terme biocarburant à celui d’agrocarburant


    • sobriquet 27 janvier 2009 13:16

      L’intérêt de Jatropha curcas n’est pas tellement de pouvoir pousser sans soins ou d’être véneneuse : si l’on remplace une culture de blé par une culture de jatropha, c’est toujours autant de surface agricole qui ne sera plus dédiée à l’alimentation.

      Là où jatropha se distingue vraiment des autres plantes utilisées comme carburants végétaux, c’est qu’elle peut pousser là où rien d ’autre ne pousse. Exploitée intelligemment, elle peut donc ne pas entrer en concurrence avec les cultures alimentaires, valoriser des zones désertiques, et éventuellement (à vérifier), produire de l’humus alors que les autres cultures en consomment.


      • olivier cabanel olivier cabanel 27 janvier 2009 14:07

        bonjour,
        c’est essentiel,
        il faut arrêter d’appeler çà des "biocarburants"
        ils n’ont rien de bio,
        ils sont seulement "agrocarburants"
        le mot "bio" mis a toutes les sauces n’est pas acceptable,
        sinon, pour le reste, c’est un bon état des lieux,


        • Sirius695 27 janvier 2009 16:55

          Le mot "bio" mis a toutes les sauces n’est pas acceptable !!!

          L’intolérence est inacceptable...tu crois que ta pomme bio ou ton café bio mérite le même nom ?

          Pour produire 1 kg de café bio il faut utiliser 20 000 litres, ou 20 tonnes d’eau
          Chaque cuillerée de sucre ajoutée à votre Café correspond à 50 tasses d’eau

          Et que penser des émissions grand public qui cherchent à désigner des coupables visibles plutôt que des facteurs remettant en cause notre mode de consommation !! et permette aux gogo en tout genre de se donner bonne conscience en crachant sur tout et sur rien !

          Bio = Vie végétaux = organisme vivant

          ester = huille de végétaux vivant....... Biocarburant me vas très bien !



          • jjwaDal marcoB12 27 janvier 2009 21:32

            Tout à (quasiment) été dit mais comme personne n’écoute.
            Les agrocarburants actuels sont une idée aussi mauvaise que le moteur thermique.
            Leur mariage peut facilement engendrer des monstres (combinaison de deux
            rendements pitoyables), comparé aux alternatives, alors que la pression sur les terres agricoles et les
            écosystèmes naturels n’a jamais été aussi grande.
            Certes, pour des usages locaux et à petite échelle, l’aventure du jatropha ici et de l’opuntia
            là (transformé en biogaz) peut être une bonne idée.
            On sait que la meilleure filière est le biogaz qui permet de valoriser aussi nos déchets organiques
            et de retourner les minéraux au sol. Après, bien sûr que les algues sont préférables aux végétaux
            terrestres, mais pour faire quoi ?...
            Je l’ai dis ailleurs, les agrocarburants pourraient nous sauver la mise si la responsabilité humaine
            dans le réchauffement est exacte, mais à travers des utilisations et filières très différentes de ce
            que vous décrivez.
            Le sujet est d’une grande complexité. Il me passionne et je ne prétends pas en avoir fait le tour.


            • antireac 27 janvier 2009 22:09

              A marco
              Je pense comme toi que les BIOCARBURANT est une fantastique alternative au tout pétrole.

              Tu as judicieusement fait remarquer que c’est une fantastique opportunité pour les agriculturs du monde entier.

              Tout comme toi je crois que celà ouvrira de nouvelles perspectives aux industries françaises et de nombreux
              emploies seront crées.

              Heureusement qu’ils existent encore des personnes de ta qualité pour penser à l’avenir de nos compatriotes

              et à l’avenir de l’espèce humaine.


            • Croa Croa 27 janvier 2009 22:18

              Dans le dernier « Air & Cosmos » il y a un article sur les agrokérozènes et des gros avions auraient volés sans problème (voire un peu mieux) avec un kérozène à 50% agro.

              Ces solutions sont intéressantes mais POUR L’AVENIR LOINTAIN !  C’est à dire après avoir réussi à réduire nos besoins de 95 % et parce que les 5% restant correspondant aux déplacements strictements nécessaires (profesionnels, échanges commerciaux réduits aux spécificités, etc...) consommeront encore d’un pétrole irréductiblement limité les dernières gouttes !

              Bref, pour préserver l’avenir et dans l’immédiat, une seule solution peut être retenue hélas, 

               smiley la sobriété ! smiley


              • Céphale Céphale 28 janvier 2009 11:21

                Merci pour cet exposé exhaustif.

                En marge de la question des biocarburants, je voudrais signaler une intéressante initiative présentée récemment à la télévision. Elle en surprendra plus d’un.

                Le problème de l’énergie intéresse aussi les pays pauvres. De nombreux villages africains ne sont pas reliés à un réseau électrique. Certains produisent leur électricité avec des groupes électrogènes, d’autres avec des panneaux solaires.

                Une ONG a eu l’idée de faire construire un manège animé par une bête de trait, au centre duquel une magnéto de camion (récupérée dans un garage) produit de l’électricité. Ceci ne coûte rien et donne du travail à des hommes dans le village.

                Le bilan énergétique de ce système est excellent. Du soleil, qui fait pousser des plantes, on passe aux animaux (boeufs, chevaux, ou ânes) qui les mangent, puis à l’électricité produite par la force animale.


                • Romain Desbois 28 janvier 2009 15:57

                  @céphale
                  Donc ta solution est de remplacer des esclaves par d’autres esclaves !
                  Bravo ! Ca c’est moderne ! smiley


                • sobriquet 28 janvier 2009 16:02

                  Je doute que le bilan énergétique soit excellent : les muscles ont en général un rendement d’environ 25%, et il me semble que les magnétos ont également un piètre rendement. Il serait intéressant de savoir quelle quantité de fourrages est nécessaire pour produire cette electricité. Si cela donne en plus du travail aux hommes du village, on pourrait aussi le prendre en compte dans le calcul de rendement.

                  Cela dit, cela reste une solution intéressante : elle est adaptée à leurs conditions de vie, tout en leur conférant une certaine indépendance. Le boeuf est probablement utilisé ailleurs ensuite (mangé ?). Contrairement à ce qui se produirait en brûlant le fourrage, les excréments du boeuf sont réutilisables pour les cultures ; à cette échelle, cela ne contribue probablement pas à la désertification. Et donner du travail à des hommes, c’est les intégrer dans le système économique, ce qui est souvent souhaité.


                • Romain Desbois 28 janvier 2009 20:18

                  et qu’est ce qu’il a de mieux ce monde que vous décrivez ?

                  Exploiter les animaux , les manger.

                   smiley Le spécisme est à l’espèce ce que le racisme est à la race ! smiley


                • sobriquet 28 janvier 2009 22:12

                  @Romain Desbois

                  Je ne voulais pas aborder ce sujet, mais je suis assez d’accord avec vous.


                • olivier.naturavox 29 janvier 2009 11:47

                   Bonjour,

                  Très bon article sur les biocarburants (ou agro carburants), il reste néanmoins que les meilleurs scénarii proposent comme vous l’exprimez, un rapport 1/4 unité d’énergie ce qui sous-entend une consommation d’énergie (pétrole) encore importante. A moins que cette énergie primaire puisse être d’origine renouvelable.

                  Si cette recherche est porteuse, prise sous un angle d’indépendance énergétique, il reste à évaluer l’impact écologique d’une industrialisation de ce procédé en terme de surface agricole et de bilan énergétique.

                  Reste la question économique qui gouverne toute entreprise et pays et qui déterminera la viabilité à long terme. N’oublions pas que certains jouent les apprentis sorciers en répandant de la limaille de fer dans l’océan pour augmenter sa capacité à stoker du CO2 ! Mais quel impact sur les fonds marins et comme on parle en milliers de km², sur l’écosystème global ?

                  La solution n’est probablement pas de remplacer le pétrole par un autre carburant, MarcoB12 l’a justement fait remarqué, depuis 1 siècle nous utilisons des moteurs dont le rendement est ridicule (0,3) avec un carburant dont le bilan énergétique de l’extraction à la pompe est colossale !

                  La réponse n’est pas unique mais doit être constituée d’un "mixte énergétique", mêlant pétrole, électricité, hydrogène, intelligence des transports en commun.
                  C’est aussi au niveau des industriels qu’il faut repenser le fonctionnement du flux tendu, pour exemple 1 kg de viande de porc parcours environ 2500 km entre l’élevage et l’assiette : élevage en France->abattage dans un autre département->découpe en Angleterre-> emballage en France->livraison au grossiste -> grandes surfaces dans tout le pays.

                  Olivier

                  Lisez énergie et développement durable magazine




                  • Ecoloteky 2 février 2009 08:51

                    @ Yena-Marre : un point pour vous smiley

                    @ sobriquet : oui, c’est l’intérêt principal, cette non-concurrence des sols (et pourquoi pas une source de revenus pour les pays à zones désertiques ou peu hospitalières ?)

                    @olivier cabanel : bon, bon, ok, ce sera agro pour moi aussi smiley. Ceci dit, le "bio" du terme n’avait pas la prétention de déterminer le mode de culture du végétal, juste le fait que c’était un végétal.

                    @marcoB12 : oui, il y a beaucoup de ratés, mais je reste optimiste, et pense que la 3e génération, celle qui s’appuie entre autres sur des déchets, des algues, bref, des éléments qui ne concurrencent pas les surfaces agricoles alimentaires et qui nous débarasse de certaines nuisance, ça, ça peut avoir un avenir. Mais d’ici là, je pense que l’électrique aura détroné l’agrocarburant pour les voitures... reste donc toute l’industrie et les avions, bref, le besoin est bien là.

                    @céphale : oui, merci pour la piste, car il faut à mon avis un double raisonnement pays "développés" (beaucoup de guillemets !!) et pays sans industrie ni automobiles de masse.

                    @Romain Desbois : euh, mais sans "exploiter" les animaux, l’humanité ne serait pas aller bien loin, non ?


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