LA FABRICATION DES BIOCARBURANTS


I. La biomasse

La biomasse est le produit de la photosynthèse du gaz carbonique et de l’eau, réalisée par le captage de l’énergie solaire par les plantes.

Sa formule est : CO2 + H2O + énergie solaire = composants hydrocarbonés.

Ce terme désigne au sens large l’ensemble de la matière vivante. La production actuelle de la biomasse est estimée à 172 milliards de tonnes de matière sèche. La quantité de stockage du globe est de l’ordre de 1 800 milliards de tonnes de matière sèche.

II. Les filières

Ce sont les moyens à mettre en œuvre pour transformer la biomasse en énergie :
- combustion ou incinération, par co-génération de chaleur et d’électricité, la pile à combustible est un transformateur d’énergie chimique en énergie électrique,
- méthanisation, par la fermentation anaérobie ou décomposition par voie bactérienne pour obtenir un mélange gazeux ( cependant ce moyen est trop coûteux ),
- fermentation alcoolique sacharifère,
- transformation thermochimique grâce à un réactif en vue d’une gazéification des substances organiques ou végétales.
- dans l’électrolyse, un courant électrique permet de dissocier la molécule d’eau, en émettant séparément ses constituants, hydrogène et oxygène.

III. Les matériaux

Ce sont :
- les déchets organiques et lignocellulosiques déjà groupés sur des sites de transformation,
- les déchets organiques et lignocellulosiques diffus à collecter,
- les pailles non valorisées, les « granulés de sciure », pourtant pauvres en produits connexes, et autres chutes de scierie non destinés à la trituration,
- les cultures lignocellulosiques dédiées ( forestières et agricoles ). Les chiffres sont déjà sujets à controverses, d’autant que la concurrence étrangère peut intervenir : en fait il plane des incertitudes quant aux surfaces de terres agricoles disponibles.

IV. La fillière lignocellulosique

Il est nécessaire de développer la production de biocarburants à partir de ressources de la biomasse plus abondantes et plus diversifiées. La première de celles-ci est la lignocellulose, le constituant principal de la paroi des cellules végétales. La lignocellulose est composée de sucres complexes, la cellulose et l’hemicellulose, et de lignine en proportions variables selon les espèces, les conditions de croissance et le stade de maturité. Elle peut être convertie en éthanol, en hydrocarbure ou en hydrogène. La fillière lignocellulosique présent l’avantage de produire des biocarburants à partir de l’intégralité de la plante.

Les fillières de transformation et les produits obtenus :

La voie biologique : elle permet d’obtenir des sucres simples à partir de lignocellulose, puis de transformer les sucres fermentescibles en éthanol grâce à des micro-organismes.

La voie thermochimique : La gazéification de la biomasse permet de la convertir, sous l'action de la chaleur et de gaz de réaction ( oxygène, hydrogène… ), en un mélange gazeux de H2, CO, CH4, CO2 et H2O, dans des proportions variables dépendant du procédé; ce gaz peut être utilisé en combustion moteur, ou pour l'obtention de biocarburants.

La pyrolyse par l'action de la chaleur en absence de gaz de réaction, transforme la biomasse lignocellulosique en trois phases valorisables sous forme de solide ( charbon ), d'huiles et de gaz; la production préférentielle d'une de ces trois phases est possible.



Quelle voie choisir?


Le choix de l'une ou l'autre de ces voies repose sur des enjeux qui dépassent le cadre de la filière lignocellulosique et indiquent une complémentarité des deux voies.



Bilan :

L'essor de la production de biocarburants est notamment lié à la réussite de la filière lignocellulosique. Cette biomasse peut être utilisée à d'autres fins que la production de biocarburants : elle permet de produire de la chaleur, de l'électricité, du biogaz, des matériaux..

Il existe donc plusieurs moyens de production des biocarburants, mais seule une certaine combinaison de celles-ci permettra une production maximale avec un coût de production concurrençant la filière pétrolière.