Catégorie : bio-carburants

  • Malgré les faillites et les fermetures d’usines la production d’éthanol américaine a battu des records

    Malgré les faillites et les fermetures d’usines la production d’éthanol américaine a battu des records

                         L‘industrie de l’éthanol de maïs américaine a vécu, comme bien d’autres, une année 2008 agitée. Prise en ciseau entre des cours du maïs manipulés par la spéculation sur les matières premières agricoles durant les huit premiers mois et les cours de l’éthanol en chute libre en fin d’année, accompagnant la chute des cours de l’essence, nombreux sont ceux qui ont du fermer des usines ou même se mettre en faillite. Ce fut le cas de VERASUN victime de ses achats à terme de maïs au plus haut. Malgré ces vicissitudes, la production moyenne d’éthanol a atteint 600 mille barils par jour en 2008 (FIG.) avec des flux de production de plus de 700 mille barils par jour au mois de Décembre. Les volumes produits ont été multipliés par six durant les 8 ans de l’Administration Bush.Ethanolusaprod19802008

                         La consommation d’éthanol américaine, avec l’aide de 36 mille barils par jour d’importations, a atteint 630 mille barils par jour en moyenne. Ces volumes, à 750 mille barils/jour, représentaient en fin d’année entre 8 et 9% de l’essence consommée aux USA, soit environ 6% sur la base d’un bilan énergétique plus rigoureux. Cette consommation devrait croître encore avec l’adoption attendue par l’Agence de Protection de l’Environnement (EPA) d’un pourcentage d’éthanol dans l’essence de 15% (E15) au lieu des 10% aujourd’hui.               

                          Cette industrie agricole de l’éthanol de maïs, constituée de petites usines de comtés américains, étroitement liée avec la population rurale n’a pas cessé de progresser dans l’amélioration des rendements et la maîtrise des dépenses énergétiques. Une étude récente a démontré que bien des critiques contre cette industrie argumentaient à l’aide de chiffres faux, parfois vieux de plus de huit ans (LIRE cette passionnante étude). Elle dispose donc d’un très fort potentiel de progrès avec la réouverture des usines ou l’ouverture d’usines nouvelles, la poursuite des améliorations de productivité, l’association avec des élevages de troupeaux et la génération de biogaz, l’introduction d’une boucle de production d’éthanol à partir des rafles de maïs (Poet).

                        Le succès et les progrès de cette industrie tant décriée sont en complète opposition avec l’échec (provisoire?) des industries de l’éthanol de deuxième génération, encensées de toute part, mais incapables de mettre sur pieds la moindre petite unité opérationnelle malgré de copieuses subventions du DOE.

                        Produire des biocarburants c’est une affaire de paysans ayant les pieds sur terre. L’exemple américain le démontre de façon éclatante.

    Le 9 Mars 2009.

  • Etats-Unis: de nombreux projets d’éthanol de deuxième génération sont annulés ou repoussés

    Etats-Unis: de nombreux projets d’éthanol de deuxième génération sont annulés ou repoussés

    Miscanthusswitchgrass                       La crise économique, la rareté des capitaux, la baisse des cours du pétrole et des carburants ayant entraîné ceux du fuel éthanol, voila les paramètres qui mettent en péril bien d’ambitieux projets d’éthanol de deuxième génération. En effet pour passer de la paillasse à l’unité de production industrielle il est nécessaire de posséder un bon procédé, un bon projet et surtout des capitaux pour se lancer dans la réalisation des premières unités de production d’éthanol à partir de produits ligno-cellulosiques. Mais voila, les projets nombreux mais incertains, sont tour à tour annulés ou repoussés. Citons par exemple la rupture de l’accord qui avait été annoncé en Octobre dernier, entre les canadiens Lignol et Suncor. Ils devaient réaliser la première unité industrielle d’éthanol de deuxième génération dans le Colorado pour 80 millions de dollars et valider ainsi le procédé d’extraction de la cellulose par solvant. Mais Suncor, impliqué dans les sables bitumineux n’a plus les moyens financiers pour se diversifier dans les biocarburants.

                         Citons Blue Fire Ethanol qui pour l’instant repousse de six mois un projet de 130 millions de dollars. Sur les 100 millions qu’il voudrait emprunter il n’en aurait trouvé que vingt.

                          Il y a aussi Verenium qui avait annoncé une grande usine en Floride, mais voila Verenium a annoncé une perte de 133 millions de dollars au troisième trimestre, son action a été retirée du Nasdaq. Pourtant BP a apporté 90 millions de dollars dans l’affaire. (LIRE)

                        Coskata, sponsorisé par General Motors(!) vient de repousser ses projets d’usine d’un an, de 2010 à 2011.

                        Tous ces nouveaux venus, aux projets parfois incertains, ont un énorme besoin de cash pour lancer leurs premières réalisations, les mettre au point industriellement, tirer les enseignements nécessaires et poursuivre ainsi leur aventure. Il n’y avait pas pire moment pour essayer de lever les fonds indispensables. Le green-business, malgré les multiples aides financières de l’Administration américaine (LIRE), semble décidément bien en panne.

    Le 10 Février 2009.

  • Le raffineur américain Valero fait une offre pour une partie des usines d’éthanol de VeraSun

    Le raffineur américain Valero fait une offre pour une partie des usines d’éthanol de VeraSun

                            Le plus grand raffineur indépendant des Etat-Unis, Valero, veut s’intégrer dans la production d’éthanol. Pour produire les essences "oxygénées", c’est en effet un gros consommateur de fuel éthanol E100 qu’il achète aux usines américaines de production d’éthanol qui l’obtiennent  par ajout de quelques pourcents d’essence à l’alcool pur. Il vient de faire une offre de 280 millions de dollars pour un centre de développement et cinq usines de production d’éthanol de VeraSun. Ce dernier avait déposé le bilan en Octobre dernier, après avoir spéculé sur le maïs. Ces usines qui faisaient de VeraSun le deuxième producteur d’éthanol des Etats-Unis sont parfaitement bien placées dans les Etats du Sud Dakota, de l’IOwa, du Minnesota et de l’Indiana qui font partie de la corn-belt, là ou le maïs arrosé par d’abondantes précipitations pousse le mieux.Nebraskalincolnenergyetats

                         VeraSun avant de conclure le deal avec Valero, va mettre ce lot d’usines aux enchères, à côté d’autres usines également mises en vente, en espérant faire ainsi monter la facture.

                         Les études récentes de Kenneth Cassman qui démontrent que l’efficacité énergétique de la filière éthanol à partir de maïs est bien supérieure à ce qui était répété jusque là, sur la base de vieilles évaluations ignorantes des progrès accomplis, redonnent tout son intérêt à la filière (LIRE). De plus, la possibilité d’associer une boucle de production d’éthanol cellulosique à partir des rafles de maïs offre de nouvelles perspectives de développements (LIRE). La montée progressive de la teneur en éthanol dans les carburants en passant du E10 au E15 (15% d’éthanol) puis au E20, va en faire un composant clé du raffinage. L’intégration de Valero dans ce green business qui apportera sa compétence industrielle est en cohérence avec l’évolution prévisible de la demande.

    Le 7 Février 2009.

  • Archer Daniels Midland affiche une perte opérationnelle sur son activité éthanol au dernier trimestre

    Archer Daniels Midland affiche une perte opérationnelle sur son activité éthanol au dernier trimestre

                         Archer Daniels Midland (ADM) est un gros industriel américain de l’agro business. Il affiche un Chiffre d’Affaires trimestriel de 16,7 milliards de dollars et un Profit net de 585 millions de dollars. ADM est un des gros acteurs du fuel éthanol aux Etats-Unis, son management désirant poursuivre activement les investissements dans ce domaine. Mais le dernier trimestre 2008 n’a pas été favorable à cette activité puisque ADM y affiche une perte opérationnelle trimestrielle de 111 millions de dollars à comparer à un profit de 125 millions un an plus tôt. Cette décroissance spectaculaire de 236 millions de dollars est imputable à la baisse des marges sur cette activité en raison de la cherté du maïs, de l’augmentation des prix de production et de la baisse des cours du fuel éthanol qui se négocie autour des 2 dollars/gallon (FIG.). E100prixprofitabilit200901

  • L’éthanol de maïs américain présente un retour sur énergie bien supérieur à celui accepté jusque là et des émissions de CO2 bien inférieures.

    L’éthanol de maïs américain présente un retour sur énergie bien supérieur à celui accepté jusque là et des émissions de CO2 bien inférieures.

                         C’est un énorme pavé dans la mare lancé par une équipe de scientifiques de l’University of Nebraska-Lincoln (UNL) dirigée par Kenneth Cassman. Il remise aux oubliettes bien des violentes attaques contre l’éthanol de maïs américain qui se basaient sur des chiffres parfois vieux de 7 ans. Depuis il s’est passé ce qui se passe toujours: les hommes ont travaillé à l’amélioration des procédés, motivés par la montée des prix de l’énergie. Le cycle de production d’éthanol, de la graine au litre d’alcool dénaturé, réalisé avec des raffineries assemblées à partir de 2004, présente un bilan énergétique net qui se situe entre 1,5 et 1,8 soit deux à trois fois supérieur à ceux acceptés jusque là. De la même façon le gain en émission de gaz à effets de serre par rapport à l’essence se situe entre 48% et 59%. De nouveaux procédés en boucle fermée (closed-loop) d’alimentation de troupeaux proches avec les sous-produits de la raffinerie et de production de méthane à partir du purin permettent même d’atteindre un bilan énergétique net de 2,2. Nebraskalincolnnetenergychg

                         L’alcool de maïs est devenu un composant essentiel de la politique de recherche de l’indépendance énergétique des Etats-Unis. Sa production annuelle atteint 30 milliards de litres à l’aide de 139 raffineries qui étaient opérationnelles au mois de Janvier 2008. La crise économique et la baisse des cours des carburants va sûrement ralentir la croissance de la filière mais il existe 61 raffineries supplémentaires en cours de réalisation, ce qui devrait porter la production de bio éthanol américain d’ici quelques années à 50 milliards de litres.

                         Dans le cycle de la graine à l’alcool il faut bien analyser les trois étapes principales du procédé: la culture du maïs, la raffinerie et l’utilisation des sous produits pour l’alimentation animale.

                        La culture du maïs présente des performances très inégales d’un Etat à l’autre de la corn-belt. Les Etats les plus productifs sont ceux où il pleut le plus et ou les apports contrôlés en produits azotés sont les plus efficaces. On peut citer l’Iowa, le Minnesota, l’Illinois, l’Indiana, l’Ohio, le Wisconsin et le Nebraska (FIG.II, Etats en bleu).Nebraskalincolnenergyetats L’utilisation de maïs génétiquement mieux adaptés aux périodes sèches et l’amélioration des modes de culture permettent d’améliorer les rendements tout en limitant les apports d’engrais. Cette croissance favorisée par les conditions climatiques locales va améliorer le rendement énergétique net par hectare. Est-il bien pertinent d’aller produire du maïs au Texas?

                     Les raffineries se sont profondément transformées ces dernières années tout d’abord par l’utilisation de gaz naturel et non pas de charbon comme source d’énergie. Puis par l’utilisation du broyage à sec du maïs; on ne sépare plus le gluten de l’amidon avant fermentation. Elles ont récupéré l’énergie par compression de la vapeur, par combustion des fractions organiques légères, par utilisation de l’énergie des effluents, par optimisation des phases de fermentation. Les auteurs considèrent que 60% des productions sont à ces nouveaux standards et que 75% le seront dans deux ans.

                           Enfin les sous-produits de trituration et de fermentation utilisés comme nourriture pour des troupeaux voisins, partent des raffineries sous forme humide, permettant d’économiser l’énergie de séchage. Le couplage raffinerie-troupeau-fermentation anaérobie pour récupérer le méthane recyclé dans la raffinerie semble être un modèle prometteur, très loin du mythique procédé Fischer-Tropsch des biocarburants de deuxième génération. La moitié de l’énergie nécessaire au procédé est fournie par le méthane de fermentation.

                          L’association industrie-agriculture-élevage présente des possibilités de progrès encore inexploitées. L’utilisation des rafles de maïs dans une partie de deuxième génération additionnelle de la raffinerie a été déjà évoquée ici (LIRE). Les progrès génétiques des types de maïs utilisés en fonction des régions est également un facteur de progrès important (LIRE). Enfin le couplage avec l’élevage ouvre des possibilités d’économies importantes d’énergie et de réduction d’émanations de méthane dans l’atmosphère. C’est le modèle de l’industrie paysanne à taille humaine, à la taille du canton, qui est le seul à pouvoir répondre simplement et efficacement aux contraintes de l’utilisation de la biomasse pour produire des carburants.

                          Nous assistons ici à un exemple courant du progrès technique où une première génération de procédé supposée dépassée et donc vilipendée, réalise des progrès continus qui la rend de plus en plus compétitive et oblige les alternatives soi disant plus efficaces à courir derrière sans succès. Longue vie donc à l’éthanol de maïs! Cela vaut bien un verre de Bourbon.

                          Je vous recommande de lire l’article de K. Cassman et col. paru dans le Journal of Industrial Ecology qui vous éclairera sur la vertu de la démarche scientifique pour porter jugement, par rapport à d’autres procédés beaucoup plus répandus qui ressassent en boucle de soi-disant vérités largement dépassées.

    Le 26 Janvier 2009.

  • Pour une politique progressive vers des biocarburants utilisant la quasi totalité de la ressource

    Pour une politique progressive vers des biocarburants utilisant la quasi totalité de la ressource

    Poet1                       L’utilisation d’un hectare de sol pour faire pousser du maïs, du switchgrass, du manioc, de la patate douce ou du miscanthus dans le but de produire des biocarburants doit être posée non pas en terme de denrée alimentaire ou non alimentaire comme on le lit trop souvent, mais en terme de rendement global en biocarburant obtenu pour cette surface et en tenant compte des ressources utilisées pour assurer cette transformation de A à Z (eau, engrais, main d’oeuvre, énergie, rejets, déchets valorisables ou non, etc.). Chaque culture a ses avantages et ses inconvénients, mais si les Etats-Unis utilisaient toutes les surfaces plantées de maïs pour biocarburant par du miscanthus avantageusement arrosé d’engrais, cela ne libèrerait aucun boisseau de maïs supplémentaire aux spéculateurs qui décident des cours de cette ressource alimentaire mondiale. La notion de biocarburant de première ou de deuxième génération n’a, d’autre part, que peu de sens d’un point de vue économique. D’un côté, il existe des procédés, sûrement perfectibles, d’un autre côté il existe des ressources de biomasse elles aussi perfectibles qui pourraient par exemple, utiliser moins d’eau et moins d’engrais pour croître. La question est alors la suivante: que doit-on faire pour que le rendement global de la transformation soit optimal. Tel semble être la bonne façon de poser scientifiquement le problème.

                          Le conflit entre cultures vivrières et cultures destinées à élaborer des biocarburants n’est pas un problème scientifique. Il est politique. Un Etat a tout à fait le droit d’interdire ou de limiter les cultures destinées à l’élaboration des biocarburants, mais la technologie à le devoir de lui indiquer quel type de biomasse et quel type de procédé, compte tenu des données géographiques du lieu considéré, sont à ce jour envisageables et optimales. Le Brésil considère que la meilleure voie aujourd’hui est la culture de la canne à sucre, pourtant le sucre est une denrée alimentaire, mais elle est abondante. Les Etats-Unis considèrent que leur meilleur procédé est basé à ce jour sur la culture du maïs. Ceci est fortement critiqué, mais rien n’empêche la nouvelle administration américaine de limiter les surfaces cultivables de maïs destiné aux biocarburants, afin de ménager des ressources vivrières suffisantes pour son pays et pour l’exportation. Le responsable n’est pas le procédé, mais c’est le politique qui ne dit rien.

                          La filière qui va du maïs au fuel éthanol est  par contre éminemment perfectible. Les plants de maïs de nouvelle génération vont être plus résistants au manque d’eau, ils demanderont moins d’engrais pour se développer, les rendements à l’hectare vont croître tout en nécessitant moins d’apports (LIRE). Côté procédé des progrès d’optimisation sont possibles et le plus important à ce jour est l’adjonction des procédés de deuxième génération permettant d’utiliser les rafles et les déchets cellulosiques du maïs, couplés dans la même usine avec le procédé traditionnel de transformation de l’amidon en alcool. Le plus grand producteur de fuel éthanol américain, Poet qui produit 1,54 milliards de gallons d’éthanol ( 2,45 milliards d’hectolitres) par an travaille activement à ce procédé. Il vient de démarrer une unité pilote à Scotland, dans le Sud Dakota qui a une capacité de 20 mille gallons par an d’alcool obtenu à partir des rafles de maïs (cob). Poet va être sûrement un des premiers industriels en 2011 à transformer des déchets cellulosiques en alcool de façon industrielle et rentable, puisqu’il va peu à peu convertir ses 26 usines agricoles afin qu’elles puissent valoriser, par une modification du process, les rafles de maïs que les paysans producteurs de maïs livreront également à l’usine, que ce soit des rafles de maïs alimentaire ou de maïs pour biocarburants. L’objectif de Poet est qu’une usine puisse produire 1/4 de l’éthanol par ce procédé en parallèle au précédent, grâce à des investissements limités. Par la suite selon les régions, selon les opportunités les parts relatives de l’un et de l’autre seront modulées.

                           Cet exemple simple montre que la dissociation entre procédé de première génération forcément mauvais et de deuxième génération bien sûr vertueux n’a que peu de sens. Le problème pour Poet et les paysans qui le fournissent est de produire pour chaque hectare cultivé le maximum de biomasse transformable à moindre coût. L’amidon, la cellulose et l’hémicellulose de la plante seront tous transformés en alcool. Il apparaît cependant qu’il est moins onéreux d’industrialiser un procédé parallèle à la voie amidon que de partir de zéro. Un certain nombre d’équipements, chaudières, pompes, filtres, cuves, station d’épuration peuvent être mis en pool, les équipes sont les mêmes à quelques opérateurs près, la logistique qui fait entrer les matières premières et sortir le fuel éthanol est en place. Formidable opportunité.

                             Un jour, peut-être, une nouvelle culture que celle du maïs la supplantera dans les grandes plaines américaines, ce sera parce qu’elle permettra de produire plus d’éthanol (ou de butanol) à l’hectare par des procédés simples. Pour l’instant les procédés de deuxième génération qui rejettent 40% de la plante ou du bois sous forme de résidus ligneux ont peu de chance d’atteindre cet objectif. Quand aux raffineries gigantesques issues de l’imagination de doux rêveurs faisant appel au procédé Fischer-Tropsch, elles ont pour l’instant 200 ou 300 ans d’avance le temps qu’il n’y ait plus de gaz naturel et de charbon accessible sur terre. Tout au plus pourrait-on les envisager auprès des très grandes industries du bois pour valoriser les déchets (LIRE un précédent article), mais les rustiques granulés de biomasse sont de sévères concurrents.

                            La canne à sucre et le maïs ont des propriétés naturelles toutes particulières, un vieux Rhum vieilli en fût ou un Bourbon de 20 ans d’âge témoigneront toujours de cette évidence.

    Le 13 Janvier 2009.

  • USA: l’éthanol issu du maïs a pompé près des deux tiers des aides fédérales aux énergies renouvelables en 2007

    USA: l’éthanol issu du maïs a pompé près des deux tiers des aides fédérales aux énergies renouvelables en 2007

                            L‘Environmental Working Group américain, association écolo de toute évidence très remontée contre le bioéthanol américain produit à partir de maïs, s’insurge contre l’ampleur des subventions accordées à cette filière par l’Etat fédéral. A cette occasion elle publie un extrait du volumineux rapport du DOE concernant ses interventions et ses aides aux industries de l’énergie en 2007 (LIRE). D’après ce travail, les subventions accordées à la filière éthanol, de 3 milliards de dollars, représenterait 63% des subventions fédérales accordées aux énergies renouvelables (FIG.). Ces chiffres mettent en évidence l’hypertrophie de la solution fuel éthanol choisie naïvement  par l’administration Bush comme solution à tous les problèmes énergétiques américains. D’après le DOE ces subventions à l’éthanol devraient atteindre 3,6 milliards de dollars en 2008 et 4,5 milliards en 2009, puisqu’elles sont attachées aux volumes produits au travers essentiellement de la Volumetric Ethanol Excise Tax qui était de 51 cents par gallon jusqu’à fin 2008 et qui depuis le premier Janvier 2009 est de 45 cents par gallonUsa2007subventionsfederales

                         Mais ce travail ne décrit pas de façon exhaustive les aides des Etats-Unis aux énergies renouvelables puisqu’elle oublie toutes les subventions et autres aides des Etats aux diverses filières. Un exemple: les subventions du Texas aux fermes éoliennes qui attirent tant les investissements des milliardaires américains.

                         Au crédit de la filière fuel éthanol il faut aussi apporter les 400 mille barils par jour de pétrole non consommés et remplacés par 600 mille barils d’éthanol qui participent à la détente globale américaine de demande en pétrole.

                       Il est peu probable que la future Administration américaine supprime les subventions à la filière éthanol. Trop de Sénateurs sont des élus des Etats qui profitent de ces subventions. Les problèmes humains et économiques que poserait l’abandon de cette filière seraient considérables. Obama fera donc comme ma soeur Anne, il attendra les biocarburants de deuxième génération. Mais il n’est pas évident que deux mandats électoraux suffiront pour qu’il les voit poindre.

                        Quand aux membres de l’Environmental Working Group, ils continueront à hurler avec les loups…verts de rage.

    Le 10 Janvier 2008.

  • Encore une usine à gaz pour produire un biocarburant de deuxième génération

    Encore une usine à gaz pour produire un biocarburant de deuxième génération

                         ZeaChem, start-up américaine, a réussi à lever 34 millions de dollars auprès d’un pool d’investisseurs fortunés parmi lesquels se trouve Valero, le plus gros raffineur américain. Ce montant va permettre à ZeaChem de réaliser un pilote de production d’éthanol selon un procédé original. Le procédé ZeaChem part de matière ligno-cellulosique qu’il sépare par hydrolyse de la cellulose et de l’hémicellulose, en sucres, xylose (C5) et glucose (C6) d’une part et en résidus ligneux solide d’autre part. C’est donc un procédé bio qui au départ, comme tous les autres procédés de ce genre, n’utilise que la moitié environ de la ressource de biomasse. Il procède ensuite à une transformation de ces sucres en acide acétique par le Clostrodium thermoaceticum des thermites, procédé qui ne génère pas de CO2, contrairement à la fermentation alcoolique. Puis l’acide est estérifié et enfin, l’acétate est transformé en alcool par hydrogénation catalytique (hydrogénolyse). Le bilan conduit à 3 moles d’éthanol par mole de cellulose au lieu de deux par fermentation alcoolique (FIG.).Zeachem

                          Mais l’équation reste toujours la même que fait-on du résidu ligneux? Au lieu de répondre de la biomasse pour les centrales au charbon, la fausse bonne idée arrive illico: du syngas d’où on extraira l’hydrogène pour réaliser la dernière étape. L’usine à gaz complexe, dangereuse, non rentable disqualifie immédiatement le procédé qui ne peut être qu’un procédé local agricole, compte tenu des contraintes de logistique d’approvisionnement en matière première.

                          Décidément les biocarburants de deuxième génération ne sont pas pour demain.

    Remarque: ce procédé peut être intéressant si on l’arrête à l’acétate d’éthyle qui est un excellent solvant organique et si on valorise localement le résidu ligneux (réalisation de panneaux agglomérés, alimentation de chaudière ou microcentrale électrique).

    Le 9 Janvier 2009.

  • Monsanto et BASF veulent commercialiser la première génération de maïs résistante à la sècheresse

    Monsanto et BASF veulent commercialiser la première génération de maïs résistante à la sècheresse

                            Monsanto en collaboration avec BASF travaille activement à l’amélioration génétique de trois produits agricoles stratégiques: le maïs, le soja et le coton. L’objectif long terme de Monsanto (2030) est de doubler les rendements des cultures de ces trois produits agricoles tout en réduisant d’un tiers les apports en eau et en énergie nécessaires. Aujourd’hui Monsanto et BASF montrent les résultats obtenus sur la première génération de maïs résistante à la sècheresse (drought) qui, après 5 ans d’essais, est arrivée en fin de Phase IV. Les résultats (FIG.) montrent des améliorations de rendements de 6 à 13%. Ce sont 18 à 25 boisseaux de plus à l’hectare qui sont produits par rapport à des récoltes de 175 à 325 boisseaux à l’hectare obtenues dans les plaines de l’Ouest américain. Le dossier de cette nouvelle semence à été présenté à la FDA pour homologation définitive. Ont été également présentés des essais en Phase II de maïs à rendement amélioré et des essais en Phase I de maïs à faible exigence en engrais azotés. (VOIR la présentation de Monsanto).

    .Monsantocorn

    Le 8 Janvier 2009.

  • Air Liquide-Lurgi essaie de concevoir industriellement une filière de biocarburants de deuxième génération

    Air Liquide-Lurgi essaie de concevoir industriellement une filière de biocarburants de deuxième génération

                              La définition d’une filière industrielle de biocarburants viable économiquement se heurte à un trivial problème de logistique qui détermine immédiatement les choix de procédés. La biomasse en vrac présente une très faible énergie volumique. L’énergie contenue dans une botte de paille est 25 fois plus faible que celle contenue dans le même volume de gasoil. Il existe donc deux options possibles: soit on définit un procédé "agricole" simple qui peut être mis en oeuvre localement par une équipe réduite; c’est le cas de la filière fuel-éthanol aux Etats-Unis ou la Renewable Fuel Association recense 110 usines en 2007 dont 46 possédées par des fermiers locaux. Soit on définit un procédé industriel complexe du genre Fischer Tropsch suivi d’hydrocracking (Choren en Allemagne), c’est alors une raffinerie de pétrole mais qui ne peut pas être alimentée jour et nuit par une noria de milliers de camions de pailles ou de copeaux de bois venant dont on ne sait où. Pour arriver à un hypothétique procédé industriel viable sans subventions gouvernementales, il est impératif au préalable de concentrer l’énergie de la biomasse (FIG.) pour la rendre transportable. LURGI du Groupe Air-Liquide en Allemagne travaille sur ce sujet avec le Karlsruhe Institute of Technology (KIT), UOP du Groupe Honeywell adopte également une démarche parallèle aux Etats-Unis (LIRE).Biocarburantslogistiqueprobleme

                         L’idée de base de ces filières en plusieurs étapes est d’utiliser la pyrolyse du bois pour obtenir ce que les Américains et Canadiens appellent le Bio-Oil (Dynamotive). Par un procédé simple et très rapide de pyrolyse de particules de bois on obtient un mix de trois phases: du gaz qui va alimenter l’unité en énergie, un liquide le Bio-Oil et un solide sous forme de suie ou de morceaux de coke selon le procédé. Dans le procédé Lurgi le bio-oil et le charbon sont remixés et broyés à chaud pour obtenir une huile visqueuse (slurry) qui va servir à alimenter la grosse unité de traitement et de valorisation. Le bilan massique indique que 7,5 t de bois sec (15% d’humidité) conduit à 5,4 tonnes d’huile.

                        Cette opération simple peut être effectuée localement, proche de la ressource. La question alors posée est la suivante: faut-il aller ensuite faire subir des transformations complexes à ce produit par gazéification, polymérisation Fischer-Tropsch, hydro cracking pour obtenir un tonne de gasoil ou bien utiliser directement ces 5,4 tonnes d’huile de bois comme combustible dans une chaudière ou une centrale électrique?  Pour Lurgi qui se fait financer l’étude par la gouvernement allemand, il faut aller jusqu’au bout et construire un pilote d’unité centrale.

                         Il faudrait dans un schéma industriel à la dimension de l’Allemagne deux ou trois grandes unités de synthèse de carburant Fischer-Tropsch qui chacune produirait un million de tonnes de gasoil par an. Elle serait alimentée par une quarantaine d’usines de pyrolyse de capacité annuelle de 200 mille tonnes d’huile de bois.

                          Il faut aussi savoir que l’Allemagne a consommé 119 millions de tonnes de pétrole en 2006, chaque grande usine représenterait moins d’un pourcent des besoins allemands en produits dérivés du pétrole.

    Le 23 Décembre 2008.