Les différents
biocarburants
Aujourd'hui, on sait que le pétrole
ne pourra subvenir éternellement à nos besoins. En effet,
la disparition du pétrole d'ici quelques décennies se
présente à ce jour comme un phénomène inévitable. De plus,
avec la hausse des prix du pétrole ainsi que les conflits
dans le monde liés à cette matière première aujourd'hui
indispensable pour bon nombre d'utilisations, on commence à
s'interroger sur ce qu'il se passera lorsqu'il n'y aura
plus de pétrole dans le monde ; la principale interrogation
est : lorsqu'il n'y aura plus de pétrole, quel carburant
alimentera les moteurs ? Déjà à certains endroits, on
utilise des moteurs hydrauliques ou électriques ; tout le
monde cherche des carburants dits "verts". Aujourd'hui, une
solution semble la plus prometteuse : les biocarburants.
Aujourd'hui, trois biocarburants semblent très prometteurs
: les huiles végétales brutes, le bioéthanol et le
biodiesel, alias Diester®.
Cet article vous permettra de consulter un descriptif de
ces trois "enfants terribles" de la famille des
biocarburants, mais avant tout un peu d'histoire :
Prologue : Les
biocarburants dans l'Histoire
Les
biocarburants ne sont pas une ressource nouvelle. Déjà lors
des premiers pas de l'industrie automobile, les
biocarburants étaient connus : à la naissance du moteur à
explosion, son inventeur, Niklaus Otto, comptait utiliser
l'éthanol comme carburant. De plus, le premier moteur
diesel, du nom de son inventeur Rudolf Diesel, fonctionnait
à l'huile d'arachide. Enfin, Henry Ford, pour faire rouler
sa célèbre Ford T, automoblie construite de 1903 à 1926,
avait pensé à l'utilisation d'éthanol comme
carburant.
Après les deux chocs pétroliers de 1973
et 1979, l'intérêt pour les biocarburants s'accrut.
Cependant, l'engouement retomba vite avec, en 1986, la
baisse des prix du pétrole.
Cependant, dans les années 2000, avec la hausse fulgurante
des prix du pétrole, la situation instable de certains
grands exportateurs de pétrole et la volonté de lutter
contre l'effet de serre, l'intérêt des dirigeants pour la
solution des biocarburants a repris de plus belle.
I. Les huiles
végétales brutes (HVB)
L'huile végétale carburant peut être
utilisée pour tous les moteurs diesel (d'ailleurs, à
l'origine, inventés pour ce type de carburant).
Durant la seconde guerre mondiale, avec les difficultés
d'approvisionnement en hydrocarbures, on prônait
l'utilisation des moteurs à HVB.
Ces huiles peuvent être utilisées comme pures, à condition
d'opérer des modifications mineures sur le moteur afin de
réchauffer le carburant. En effet, la température de
solidification des huiles végétales brutes est plus élevée
que pour les autre carburants. Cependant, on peut aussi
utiliser les huiles végétales comme carburant sans avoir à
modifier le moteur en mélange avec du gazole ordinaire à
des proportions de 30% d'huiles contre 70% de gazole, et ce
sur tous les véhicules. Dans certains cas, il est possible
d'aller jusqu'à 50% d'huiles végétales et 50% de gazole.
Il existe de nombreuses huiles végétales et animales ; en
théorie, toutes peuvent être utilisées, pures, par
conversion en biodiesel ou mélangées à d'autres carburants.
En pratique, seules peu d'entre elles s'avèrent réellement
intéressantes pour des questions de prix, de rendement de
cultures et d'écobilan.
Aujourd'hui, les huiles végétales brutes les plus
intéressantes sont :
- L'huile d'algues : certaines algues sont dotées d'une
richesse en huile pouvant aller jusqu'à 50% de leur masse.
De plus, leur croissance est très rapide : une récolte
complète peut être effectuée en quelques jours seulement.
De plus, leur rendement est nettement supérieur à celui des
plantes terrestres car les algues étant des organismes
pluricellulaires et le milieu aqueux dans lequel elles
baignent leur offrant un meilleur accès aux ressources
nécessaires à leur croissance, celle-ci est plus rapide.
Selon le scientifique John Sheehan du Laboratoire Américain
des Énergies Renouvelables (NREL), les algues
microscopiques peuvent synthétiser jusqu'à trente fois plus
d'huile par hectare que les plantes terrestres utilisées
pour la fabrication des biocarburants. Le rendement des
algues en huiles varie en fonction de la surface
d'exposition au soleil. Aujourd'hui, les États-Unis
s'intéressent particulièrement à l'utilisation des huiles
de microalgues à l'échelle industrielle.
- L'huile d'arachide : les avantages de l'huile d'arachide
sont sa polyvalence et surtout le fait qu'elle ne nécessite
pas de raffinage pour pouvoir être cuites sans risque
cancérigène ; cependant, cette huile se figeant à une
température de 13°C, son utilisation en tant que
biocarburant s'annonce très difficile.
- L'huile de colza : à ce jour, c'est l'huile végétale
brute la plus intéressante en ce qui concerne l'utilisation
en tant que biocarburant. En effet, elle est facilement
utilisable du fait de sa pauvreté en acides gras saturés.
De plus, son faible coût ne fait que rendre l'huile de
colza plus intéressante.
- L'huile de tournesol : cette huile très légère est très
utilisée comme biocarburant ; en effet, il s'agit de
l'huile végétale la plus intéressante sur le plan de
l'écobilan. Cependant, elle a la particularité de contenir
plus de gomme que l'huile de colza, ce qui joue en sa
défaveur ; en effet, cela aura pour effet de boucher plus
rapidement les conduits d'alimentation en carburant.
On peut même utiliser des huiles-déchets comme les huiles
de fritures usagées, les huiles de poissonneries ou les
graisses d'abattoir après décantation et filtration à un
micron. Très oxydées, leur combustion est meilleure ; de
plus, leur utilisation présente l'avantage de recycler un
déchet issu de la biomasse pour la production d'énergie à
la place de produits d'origine fossile.
Cependant, même si son utilisation ne requiert pas de
culture supplémentaires et permet de ne pas avoir à les
rejeter dans la nature, il serait difficile d'en utiliser
en très grande quantité, les sources pouvant fournir ces
huiles s'avérant peu nombreuses. De plus, la forte acidité
de ces huiles représente un risque important d'usure du
moteur à moyen terme.
II. Le
bioéthanol
Le
bioéthanol est un biocarburant destiné aux moteurs à
essence. Il est possible d'obtenir du bioéthanol à partir
de n'importe quels végétaux contenant du saccharose, du
glucose (voir notre expérience) ou de l'amidon, soit par extraction
du glucose ou du saccharose puis par fermentation, soit
par distillation de l'amidon. Cet éthanol n'est autre
que l'alcool éthylique, que l'on trouve aussi dans
toutes les boissons alcoolisées.
Le bioéthanol est utilisé en mélange avec de l'essence. Le
pourcentage d'éthanol dans le mélange peut aller de 5 à
85%.
Au-delà de 20% d'éthanol, les moteurs doivent être sujets à
des adaptations en raison du caractère corrosif de
l'éthanol.
En Europe, l'éthanol est plutôt transformé en ETBE (Éthyl
Tertio Butyl Éther) ; cet ETBE peut être incorporé à
l'essence jusqu'à un pourcentage de 15%. L'avantage de
cette transformation réside dans le fait que, contrairement
au mélange éthanol / essence, le mélange ETBE / essence
tolère la présence de traces d'eau.
En 2003, la production de bioéthanol dans le monde était de
22 milliards de litres, dont 620 millions dans l'Union
Européenne.
Le bioéthanol est surtout utilisé comme biocarburant sous
le nom de E85. Ce mélange constitué de 85% d'éthanol et de
15% d'essence est actuellement utilisé aux États-Unis et en
Suède. En France, l'E85 a obtenu le feu vert du gouvernement le
1er juin 2006 pour son expérimentation, notamment dans deux
régions dites pilotes : la Champagne-Ardenne et la
Picardie.
Il est parfaitement possible de rouler à l'E85 sur un
véhicule récent, à condition de reprogrammer l'injection ;
cependant, l'utilisation de l'E85 dans un moteur "normal"
pourrait entraîner la dégradation plus rapide de certains
de ses éléments.
III. Le
bio-diesel ou Diester®
Le
biodiesel peut être obtenu à partir d'huile végétale ou
animale transformée par un processus dit de
transestérification. En France, on parle de Diester® ;
cette appellation est une marque déposée.
On peut utiliser du biodiesel seul dans les moteurs, mais
on préfère souvent le mélanger avec le pétrodiesel,
c'est-à-dire le diesel "courant". En effet, le biodiesel
est susceptible de figer dans des situations de basses
températures ; mélangé à du pétrodiesel, ce phénomène est
atténué. Ce mélange a pour nom le B--, où -- est le
pourcentage de biodiesel dans le carburant.
Le biodiesel présente l'avantage d'être issu d'une énergie
renouvelable, l'huile végétale brute, n'augmentant pas le
taux de dioxyde de carbone présent dans l'atmosphère ; en
effet, la plante dont on extrait l'huile consomme par
photosynthèse autant de dioxyde de carbone que celle qui
sera dégagée par la combustion du biodiesel; d'où un
certain équilibre.
Cependant, le biodiesel s'avère plus visqueux que le
pétrodiesel, et est doté d'un caractère corrosif qui
entraîne la dégradation du caoutchouc naturel ; or celui-ci
est utilisé dans les joints des moteurs, c'est pourquoi il
est essentiel de contrôler régulièrement la qualité des
joints si l'on utilise du biodiesel pur. Ce caractère
corrosif encourage lui aussi l'utilisation du biodiesel
mélangé à du gazole.
De plus, le biodiesel est plus cher que le gazole, d'où la
nécessité d'un "encouragement fiscal" sous peine de ne rien
changer à la crise économique qui est aujourd'hui la cause
principale du fort intérêt de la population pour les
biocarburants.
Enfin, le dernier inconvénient attribué au biodiesel est le
fait que les performances des moteurs fonctionnant au
biodiesel seraient moins satisfaisantes que celles du
gazole ; cependant, cela reste encore à démontrer.