Catégorie : bio-carburants

                                Sur fond de crise financière grave de la filière fuel éthanol subventionnée américaine, provoquée par la montée des cours du maïs et la stabilité des cours de l’éthanol, les volumes de production ne cessent de croître. Ces volumes ont atteint au mois de Janvier 2008, 510 mille barils par jour. Ce volume correspond à 5,8% de la consommation d’essence aux USA au mois de Janvier qui est traditionnellement le mois avec la plus faible consommation de l’année. Ces données confirment que les raffineurs US jouent le jeu de promotion du fuel éthanol, certains même, par souci de rationalisation, envisagent de supprimer les livraisons de produits "non oxygénés" (sans éthanol).

               La consommation d’essence américaine du mois de Janvier 2008 a atteint 8,814 millions de barils par jour, en baisse de 0,9% par rapport à celle de Janvier 2007. Il est cependant trop tôt pour affirmer, comme le font certains, que les US connaissent un changement de tendance dans leur consommation de carburant. Il faudra attendre les données cumulées de Juillet-Août pour mesurer un infléchissement éventuel de la consommation.

le 30 Mars 2008

                        La Société américaine PetroSun annonce qu’elle va lancer au mois d’Avril, une exploitation d’algues pour biocarburant dans la ferme aquacole de Rio Hondo au Texas. Cette unité avec des bassins d’une surface  de 450 hectares (1100 acres) devrait produire annuellement 50000 tonnes (110 M pounds) de biomasse et 105 mille barils d’huile (4.4 millions de gallons).

                           Si mes calculs sont exacts les quantités de biomasse et d’huile annoncées correspondent à une production d’algues sèches de 39 grammes par m2 et par jour environ, ce qui n’est pas mal. La ferme de 450 hectares produira 287 barils d’huile par jour, le millième d’une raffinerie de pétrole moderne. On le voit ces volumes correspondent à des productions agricoles artisanales qui apporteront leur modeste contribution au bilan énergétique global. Un atout: les nuisances devraient être plus limitées que celles provenant d’autres filières de biocarburants.

                           Le switchgrass est un des matériaux cellulosiques préconisés pour alimenter une future filière de bio éthanol de deuxième génération. En effet cette plante ne nécessite pas de sols très riches, elle est robuste et peut être récoltée six fois par an. Une étude en vraie grandeur conduite depuis 2000, par le Ministère de l’Agriculture des USA et ses homologues de Nebraska, conduite sur dix exploitations agricoles du Nebraska, du Sud et du Nord Dakota, vient de montrer qu’il est possible de produire du switchgrass avec des rendements pouvant atteindre entre 6 à 8 tonnes à l’hectare sur une production moyenne sur 10 ans. Une étude analytique des coûts d’exploitation comprenant les divers postes de frais (semences, engrais, récolte, location de matériel, location du sol, main d’oeuvre) conclut que le prix de revient de ces récoltes est de 50$ à 55$ la tonne à la sortie de la ferme. Dans une production d’éthanol qui conduirait à 260 litres d’éthanol par tonne le poste switchgrass serait donc de 0.19$ à 0.21$ par litre d’alcool.

                   Cette étude réalisée dans des conditions réelles sur 10 sites précise les données d’exploitation de cette herbe avec la croissance des productions au cours des premières années de croissance de la plante (Fig.) et en fonction des conditions climatiques réelles responsables des baisses de production durant la cinquième année.

Lire cette très intéressante étude. (En anglais)

                      Le canadien Iogen est une des entreprises parmi les plus crédibles et les plus  avancées, qui proposent les multiples projets industriels américains de biosynthèse de l’éthanol à partir de ligno-cellulose. Iogen possède déjà une activité de biotechnologie dans les enzymes destinés à l’industrie papetière ou à l’élevage ce qui lui donne un avantage décisif pour définir la phase d’hydrolyse enzymatique préalable à la fermentation des sucres ainsi obtenus en alcool. Shell et Goldman Sachs possèdent des intérêts dans cette entreprise. Elle est sur le point d’obtenir une aide financière de la part du Gouvernement canadien qui a créé le "NextGen Biofuels Fund", doté d’un capital de 500 millions de dollars. Iogen a pour projet de construire une usine d’éthanol dans le Saskatchewan qui serait financée, à hauteur de 40%, par ce fond destiné aux projets de bio éthanol de deuxième génération.

                                Les procédés par hydrolyse enzymatique, à temps de réaction longs, sont parfaitement adaptés à des usines de tailles réduites ou moyennes collectant à peu de frais des résidus ligno-cellulosiques locaux. L’enjeu de ces usines est de produire de l’éthanol à un coût inférieur à celui obtenu à partir de maïs avec ses raffles.

                        Des cyanobactéries, particulièrement sélectionnées et provenant des lacs salés volcaniques de la Vallée du Rift ou de du Grand Lac Salé du Parc National de Yellowstone, ont la propriété de produire de l’hydrogène durant la nuit à la suite de l’étape de photosynthèse de la journée. Ce phénomène complexe se déroule en trois étapes métaboliques au sein de ces bactéries:

1. Le grossissement par photosynthèse,
2. La conversion du glycogène en plus petites molécules carbonées par la glycolyse,
3. Puis, fermentation de ces produits avec formation de CO2 et de produits hydrogénés NADH et NADPH et combinaison par une hydrogénase avec formation d’Hydrogène

                                     L’US Air Force va subventionner plusieurs laboratoires américains, avec comme chef de file celui du Dr Charles Dismukes, de l’Université de Princeton. L’objectif est de sélectionner des microbes, de les modifier génétiquement et de déterminer les conditions pour optimiser la production d’Hydrogène. Le problème est complexe puisqu’il faut accélérer les trois étapes du processus grossissement, conversion, fermentation anaérobie. Il semblerait que pour l’instant, ce soit la troisième étape qui soit la plus lente et qu’elle puisse être accélérée par des stress de type chocs osmotiques.

                           La réaction classique de transestérification des huiles ou des graisses en bio carburants par réaction d’un alcool dans un milieu fortement alcalin présente bien des inconvénients: c’est une réaction en lot, qui dure plusieurs heures et qui émet des effluents (eau, K2SO4 issu de la neutralisation de la potasse) et un sous-produit le glycerol dont les débouchers ne sont pas assurés. Ce genre de procédé est acceptable pour des productions artisanales, mais il trouve ses limites pour de larges projets industriels. Ces raisons ont incité des laboratoires à travailler sur des réactions catalytiques en continu qui s’affranchiraient de ces contraintes. C’est le cas du Professeur Arlin Gyberg, du Collège d’Augsburg dans le Minnesota, qui a imaginé et étudié un tel procédé.

                                                                  Dans un réacteur rempli de sphères d’oxydes catalytiques porté à 350°C on injecte simultanément 60% de méthanol et 40% d’huile, le temps de réaction est d’environ une minute et l’on obtient à la sortie du réacteur du méthanol et le biodiesel qui ne sont pas miscibles. Après séparation le méthanol est réinjecté en tête de réacteur.

                            Ce type de procédé qui pourrait accepter divers types d’huiles ou de suifs (tallow en anglais) doit maintenant passer en phase pré-industrielle pour être qualifié. Bien sûr, à la mode américaine, un essai de coin de paillasse est présenté comme un procédé à vendre clé en mains. Mais nul doute que les inventeurs trouveront les financements pour aller plus loin.

                            Pour en savoir plus.(en anglais)

                            Tout ne va pas pour le mieux dans la libre concurrence des marchés de biocarburants subventionnés nous informe le Guardian. Une entreprise de bio gazole britannique, la D1 Oils, a vu son cours en Bourse fondre de 36% à l’annonce de licenciements dans une de ses usines de biocarburants. La raison: la concurrence des importations britanniques de bio carburant B99 (contenant 99% de bio ester) en provenance des USA. Ce produit américain subventionné et exempt de taxes à l’exportation, se vend 1200$ la tonne livré en Grande-Bretagne alors que l’huile de soja sur le sol britannique revient à 1400$ la tonne auxquels il faut rajouter 150$ de coût de process de conversion en carburant. L’industrie britannique des biodiesel va donc disparaître. La Grande-Bretagne doit porter son taux de biocarburants dans le gazole à 2,5% à partir d’Avril 2008. Il proviendra des Etats-Unis, aux frais du contribuable américain.

                          Que ne ferait-on pas pour sauver la planète?

                                   Certains Etats américains veulent pouvoir introduire plus d’éthanol dans le mix de carburants pour véhicules. Pour cela une possibilité consiste à repousser la limite supérieure de teneur en éthanol de 10% à 20% dans les carburants "oxygénés". La "Renewable Fuels Association" du Minnesota a donc lancé, il y a de cela plus d’un an, la qualification de ce carburant super oxygéné le E20. Les tests ont porté sur l’aptitude à la conduite de divers types de véhicules (véhicules hybrides, véhicules de livraison, minibus, etc.), sur la résistance des matériaux (métaux, plastiques, caoutchouc) et sur les rejets environnementaux. Les tests d’aptitude à la conduite qui se sont déroulés par toutes saisons, sont positifs et les tests de résistance de matériaux n’ont rien révélé d’anormal. Les tests sur les rejets sont en cours, à leur issue la qualification du carburant E20 sera prononcée.

                             Cet accroissement de la limite maximale de la teneur en éthanol à 20% est attendu avec impatience par les bouilleurs de cru américains qui voient chuter les cours du fuel éthanol et monter ceux du maïs.