Bioéthanol
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Le bioéthanol est l'éthanol d'origine biologique. Il est utilisé comme biocarburant dans les moteurs à essence. Il s'agit d'un vecteur énergétique issu de l’agriculture et appartenant à la famille des énergies renouvelables.
Les végétaux contenant du saccharose (betterave, canne à sucre…) ou de l’amidon (blé, maïs…) peuvent être transformés pour donner du bioéthanol, obtenu par fermentation du sucre extrait de la plante sucrière ou par distillation de l’amidon du froment ou du maïs. On parle généralement de filière "sucre" pour désigner cette filière de production du bioéthanol.
Cet éthanol d’origine végétale n’est rien d’autre que de l’alcool éthylique, le même que celui que l’on trouve dans toutes les boissons alcoolisées. Il peut être mélangé à l’essence en des proportions allant de 5 à 85 %. Au-delà de 20 % des adaptations aux moteurs de voitures sont souvent nécessaires.
Par rapport à la filière "huile" permettant de produire de l'huile végétale brute et du biodiesel, la filière "sucre" est de loin la plus développée dans le monde, principalement au Brésil, où le bioéthanol de canne à sucre couvre 22 % des besoins nationaux en carburant, en Suède et aux États-Unis, où plus de 10 % de l’essence contient du bioéthanol (principalement de maïs) à hauteur de 10 %.
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[modifier] Historique
En 1904, le Ministère français de l'Agriculture organisa un Circuit automobile du Nord destiné à propager l'utilisation de l'alcool comme carburant dans les moteurs à explosion.(Revue du Touring Club de France, mars 1931).
[modifier] Carburants et moteurs à éthanol
[modifier] Mélanges avec l'essence
Il existe plusieurs types de carburants contenant de l'éthanol la plupart sont des mélanges d'essence et d'éthanol à différentes proportions. On les désigne par la lettre E suivie du pourcentage d'éthanol dans le mélange : par exemple du E85 représente un carburant contenant 85% d'éthanol et 15% d'essence. Dans cette nomenclature, E100 désigne l'éthanol pur.
On trouve ainsi du E5, E7, E10, E15, E20, E85, E95, E100 en fonction du pays dans lequel on se trouve et de l'utilisation que l'on veut en faire.
En france, la commercialisation de l'E85 aux particuliers, légalement nommé Superéthanol, est officielle depuis le 1er janvier 2007.
Pour consultez une carte de France des pompes délivrant à date du Superéthanol E85, cliquez ici.
[modifier] Du bioéthanol à l’ETBE
En Europe, les pétroliers préfèrent transformer l’éthanol en ETBE (éthyl tertio butyl éther) qui peut être incorporé à l’essence jusqu’à hauteur de 15 %. L’ETBE aurait l’avantage d’être mieux adapté aux moteurs. En effet, l’incorporation directe de l’éthanol à l'essence pose certaines difficultés techniques : le mélange essence/éthanol a une pression de vapeur plus élevée et tolère mal la présence de traces d’eau. Ces difficultés peuvent être surmontées par une reformulation des bases essence et par l’élimination des traces d’eau dans les cuves. Néanmoins, l'ETBE est moins vertueux pour l'environnement, d'ou le choix de la France (et de nombreux autres pays) pour l'E85.
[modifier] Environnement
L'intérêt de l'ETBE comme carburant écologique, et son appelation de "bioéthanol" sont très controversés : la transformation de l'éthanol en ETBE utilise des produits chimiques toxiques (acide sulfurique) et une grande quantité d'énergie, qui donne au final un bilan énergétique pour l'ETBE quasiment aussi mauvais que celui de l'essence d'origine fossile (cf note ed synthèse commune ADEME-DIREM de décembre 2002).
En comparaison, les biocarburants pour moteurs diesels (huile végétale pure, EMHV, EEHV) offrent des bilans énergétiques nettement supérieurs (dans un rapport 2 à 5 suivant les indicateurs pris).
[modifier] Moteurs fonctionnant à l'éthanol et les VCM ou Flexfuel
Les moteurs à éthanol actuels sont des moteurs à essence légèrement modifiés, notamment au niveau des joints qui sont améliorés pour résister à l'effet corrosif de l'alcool. Les véhicules sont équipés soit de ces moteurs spécifiquement conçus pour l'éthanol, soit de moteurs dit "Flex-Fuel".
Flexfuel (ou VCM, Véhicule à Carburant Modulable) est le nom donné aux véhicules spécialement conçus pour fonctionner indifféremment au Superéthanol E85 et/ou au Super sans plomb classique. Plus précisément, les véhicules Flexfuel sont capables d’adapter automatiquement leur fonctionnement pour tout mélange d’essence et d’éthanol pur dans des proportions comprises entre 0 % et 85 % en volume d’éthanol, d’où le mot « Flex ». Ce sont en pratique des véhicules dotés de moteurs essences équipés de dispositifs d’injections, de capteurs électroniques spécifiques… De plus, les matériaux utilisés doivent être compatibles avec l’éthanol. L’éthanol est en effet plus corrosif que l’essence. Les durits, réservoir et autres conducteurs du mélange doivent être renforcés.
La consommation d'un moteur à éthanol est supérieure d'environ 34% à celle d'un moteur à essence; toutefois, ses taux de compression sont plus élevés ce qui permet d'exploiter plus de puissance. En général, les moteurs à éthanol sont étudiés pour fournir des puissances et couples similaires à ceux des moteurs à essence. Cependant, certains moteurs "Flex-Fuel" fonctionnant indifféremment au super 95 ou à l'éthanol E85, fournissent des rendements supérieurs (plus de 10%) lors du fonctionnement sous E85.
[modifier] La production de bioéthanol dans le monde
En 2003, la production mondiale de bioéthanol s'est élevée à 22 milliards de litres, dont quelque 620 millions dans l'Union européenne. L´Espagne est le plus grand producteur de l´Union. En Belgique, début janvier 2006, on ne produit pas encore de bioéthanol. Mais ce n'est qu'une question de temps car deux grosses unités de production sont en train de se mettre en place. Juste à côté de sa sucrerie de Wanze (Huy), la Raffinerie Tirlemontoise, leader belge du sucre et de l’inuline, développe BioWanze un projet de 200 millions d’euros pour fabriquer annuellement 300 millions de litres d’éthanol à partir de betteraves et de froment. BioWanze devrait générer 80 emplois directs et la production démarrer en 2007. Dans le port de Gand, la société Alco BioFuel, filiale du premier producteur d’éthanol en Europe, prévoit la construction de trois lignes de production principalement à base de grain belge. La première ligne (100 millions de litres/an) devrait être opérationnelle dès 2007.
Les États-Unis sont les deuxièmes producteurs mondiaux de bioéthanol. Leur production s'élevait à 6,21 millions de mètres cubes en 2001 et 10,2 millions de mètres cubes en 2003[1]. En 2006, 10 % de la production de maïs est transformée en biocarburants aux États-Unis[2].
Une planisphère du Bioéthanol dans le monde en cliquant ici.
[modifier] L'avenir du bioéthanol
Une nouvelle filière de production de bioéthanol est en train de se développer. C'est la filière BTL (pour biomass-to-liquid, en anglais) qui permettra de fabriquer les «carburants verts de deuxième génération». Pour de nombreux spécialistes, la filière BTL constitue la filière du futur. Elle permet de produire du bioéthanol ou du biodiesel, mais les procédés industriels utilisés sont très différents de ceux exploités par les filières "sucre" et "huile" traditionnelles. La filière BTL est en fait une étiquette générique qui recouvre deux sous-filières permettant de produire des carburants de synthèse par voie thermochimique (gazéification) ou par voie biologique (hydrolyse enzymatique).
La voie thermochimique permet d’obtenir du biodiesel. Choren Industries, entreprise allemande basée à Freiberg (dans la Saxe, non loin de Dresde), est leader en la matière. Avec sa technologie Carbo-V®, elle produit du SunDiesel® à partir de bois ou de n’importe quel type de biomasse.Cette voie thermochimique convertit d'abord la biomasse en un gaz de synthèse (mélange d’hydrogène et de monoxyde de carbone) qui est ensuite transformé en diesel en utilisant des procédés originellement développés pour la conversion du charbon en diesel par l’Allemagne durant la deuxième guerre mondiale et ensuite, l’Afrique du Sud durant l’embargo imposé pour contrer l’apartheid. Une autre voie thermochimique produit une huile par pyrolyse, huile qui est ensuite raffinée pour extraire des carburants et des produits chimiques à haute valeur ajoutée.
La voie biologique permet quant à elle de générer du bioéthanol. L’entreprise canadienne Iogen Corporation, basée à Ottawa, possède une usine-pilote qui convertit des matières cellulosiques (paille de blé, bois, etc.) en EcoEthanol™, grâce à des enzymes brevetées. Choren et Iogen bénéficient toutes deux de l’appui financier du géant anglo-néerlandais Shell. L'usine pilote Etek de Domsjö en Suède produit de l'éthanol à base de copeaux de bois. Le procédé de production associe des hydrolises acides et enzymatiques. Les produits obtenus sont de la lignine qui peut-être soit brûlée directement soit séché et vendu pour servir de carburant, du gaz carbonique qui est récupéré et de l'éthanol qui est utilisé par l'usine de Sekab pour produire du biocarburant E85 comprenant 80% d'éthanol et 20% d'essence (E85 c'est théoriquement 85% d'éthanol et 15% d'essence).
Un billet sur les carburants verts de deuxième génération en cliquant ici.
[modifier] Voir aussi
[modifier] Notes
Des informations interessentes sur les biocarburants sont diponibles sur le site [1].
[modifier] Liens internes
[modifier] Liens externes
- Le Blog Roulons Propre, Roulons Nature
- Actualité du bioéthanol sur blogagroalimentaire.com
- www.bioethanolcarburant.com, pour tout savoir sur le bioéthanol
- Principes de base du bioéthanol sur Surrealiste.org
- Recommandations pour un développement durable des biocarburants en France (Rapport du groupe de travail présidé par M. André Douaud dans le cadre de la Commission interministérielle pour les automobilistes propres et économes (CIVEPE))
- page du gouvernement français donnant les caractéristiques physiques des carburants euro-super, gazole, ETBE, EMHV (attention, la page est subjective puisque cautionnant la politique gouvernementale en matière de biocarburants (qui iinterdit l'usage de l'huile végétale pure, par exemple).
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