Des biocarburants pour le futur

De nouvelles réglementations sont à venir, qui répondront à des objectifs globaux tels que la neutralité carbone, ainsi que des mises à jour progressives qui entraînent des changements au fil du temps. Au Royaume-Uni, par exemple, des mesures ont été mises en place pour limiter l'utilisation de diesel « rouge » tout-terrain (responsable de fortes émissions de NOx et de PM10) dans plusieurs secteurs, notamment la construction.1

Ces changements offrent aux entreprises l'occasion d'examiner de plus près leurs choix de carburants et de réfléchir aux options qui leur permettront de rester à la fois conformes et rentables. Dans cet article, nous explorons les alternatives de combustion plus propres qui retiennent leur attention, en mettant l'accent sur les biocarburants liquides.

Actuellement, les carburants de remplacement les plus largement utilisés sont les biocarburants tels que le bioéthanol pour les moteurs à essence et le biodiesel pour les moteurs diesel. Ils peuvent être utilisés comme composants dans des carburants standard, représentant généralement entre 5 et 30 % du volume total (selon les exigences législatives) ou peuvent même être utilisés comme combustible unique.

Le bioéthanol peut être utilisé sous sa forme d'alcool, dérivé de sucre fermenté ou d'amidon. Il peut également être converti en ETBE (éthyl-tert-butyl-éther), qui améliore sa capacité de combustion et améliore sa compatibilité avec les pipelines et les moteurs par rapport à l'éthanol.

Le biodiesel, quant à lui, est composé d'esters d'acides gras, obtenus en faisant réagir des graisses végétales ou animales avec un alcool pour obtenir des propriétés proches de celles du diesel. Il est également possible d'hydrotraiter ces huiles et graisses pour obtenir de l'huile végétale hydrotraitée (HVO), une solution de carburant alternative qui répond pleinement aux exigences de la RTFO (Renewable Transport Fuel Obligation) et peut donc être utilisée comme carburant d'appoint à 100 %.2

Trois générations d'innovation

Les biocarburants de première génération sont produits à partir de matières premières comestibles telles que la betterave, le maïs, le blé et la canne à sucre pour le bioéthanol, ou le colza et le tournesol, du soja et du palmier pour le biodiesel. L'inconvénient de ces matières premières comestibles est qu'elles sont également nécessaires à l'approvisionnement alimentaire. Cette préoccupation a conduit au développement de biocarburants de deuxième génération à partir de matières premières non comestibles, telles que la biomasse lignocellulosique et les résidus de déchets agricoles.

Plus récemment, nous avons assisté à l'arrivée de biocarburants de troisième génération. Elles peuvent être produites à partir d'algues, des micro-organismes qui convertissent la lumière du soleil, l'eau et le dioxyde de carbone en énergie par photosynthèse.

L'un des grands avantages des algues est qu'elles nécessitent peu d'intrants pour obtenir un rendement de production de plus de 30 fois plus d'énergie par hectare que ce que l'on peut obtenir avec des cultures destinées à la production de biocarburants de deuxième génération. Sans oublier que le gaspillage alimentaire est sous le feu des projecteurs en ce moment. Vous avez peut-être lu un ou deux articles de blog sur la transformation des graisses usagées en huile végétale hydrotraitée (HVO), mais jusqu'à présent, la recherche d'une source fiable et constante de matières premières issues de sources éthiques se poursuit.

Chaque carburant alternatif possède ses propres qualités uniques. Le bioéthanol, par exemple, peut contaminer l'huile moteur par dilution du bioéthanol pendant le fonctionnement du moteur. Cela réduit la capacité de l'huile à protéger le moteur contre les frottements élevés, l'usure, la corrosion et la formation de boues, ce qui peut entraîner une panne du moteur. De plus, l'ajout de bioéthanol à l'essence altère ses propriétés, ce qui entraîne la corrosion de l'injecteur de carburant et de la pompe à carburant électrique, ou des problèmes de démarrage du moteur par temps froid.3

Le biodiesel, quant à lui, peut obstruer le filtre à carburant et laisser des dépôts internes et externes sur l'injecteur, ce qui entraîne également des problèmes de démarrage à froid. Heureusement, il existe aujourd'hui sur le marché de nombreuses solutions d'huile moteur et d'additifs pour carburant conçues pour atténuer ces effets.

Quelles sont les opportunités de croissance des biocarburants aujourd'hui ? En ce qui concerne le bioéthanol, le Brésil conserve sa position de source mondiale de matière première de canne à sucre, tandis que la Chine et l'Inde sont deux marchés de croissance clés que les experts examineront à court terme.4 Parallèlement, l'expansion de la production de HVO à Singapour et aux États-Unis devrait représenter plus de la moitié de l'augmentation prévue de la production de biodiesel.5

Parmi les autres carburants plus propres à surveiller, citons :

• Gaz naturel liquéfié (GNL), , connu pour les applications du transport automobile et qui gagne actuellement du terrain dans des secteurs tels que le transport maritime : sa teneur en soufre de 0 % est parfaitement conforme au plafond de soufre fixé pour 2020 par l'Organisation maritime internationale (OMI) .7

• L'hydrogène est également considéré comme un carburant propre, car il émet de l'eau mais pas de CO2 lors de sa combustion. En tant que tel, il est utile pour les moteurs à combustion, ainsi que pour les piles à combustible utilisées dans les véhicules électriques. Le défi étant de le maintenir accessible, les innovateurs cherchent à la fois des moyens de permettre le stockage à bord des véhicules et de développer un réseau de ravitaillement adapté.

1. https://www.gov.uk/government/publications/reform-of-red-diesel-entitlements/reform-of-red-diesel-and-other-rebated-fuels-entitlement2. https://www.ifpenergiesnouvelles.com/issues-and-foresight/decoding-keys/renewable-energies/what-future-biofuels3

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Food Technol Biotechnol. 2018 septembre ; 56 (3) : 289—311 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC62330104. https://www.iea.org/reports/renewables-2020/transport-biofuels5 .

Ibid.

6. https://www.imo.org/en/MediaCentre/HotTopics/Pages/Sulphur-2020.aspx