Les bons élèves de la deuxième génération de biocarburants

[Tribune] Robert Rapier

Robert Rapier traitait dans une précédente tribune des imposteurs de la deuxième génération de biocarburants : ces technologies qui drainent des capitaux considérables alors même qu’elles ne sont pas commercialement viables. D’un autre côté, nous explique-t-il aujourd’hui, il existe un certain nombre de carburants renouvelables qui soit ont prouvé être de bons candidats soit n’ont pas montré jusqu’à aujourd’hui de défaut majeur susceptible de les disqualifier dans la course. C’est notamment le cas du BTL (« Biomass to Liquid »), un carburant synthétisé à partir de la biomasse.J’entends par bon candidat, un biocarburant capable de fournir 20 % de nos besoins actuels de carburants fossiles. Si ce nombre est arbitraire, il permet d’éliminer de nombreux petits contributeurs potentiels. Je me focaliserai ici sur les Etats-Unis dont je suis plus familier, mais ces arguments sont valables ailleurs.Imaginez un instant la quantité d’énergie enfermée dans les 1,3 milliards de tonnes de biomasse sèche que le Ministère de l’énergie estime pouvoir être produites durablement chaque année. La biomasse forestière et les résidus des récoltes contiennent environ 7.000 BTU par livre. Un baril de pétrole contient lui près de 5,8 millions de BTU.L’énergie contenue dans 1,3 milliards de tonnes de biomasse équivaut ainsi à 3,1 milliards de barils de pétrole, soit 42 % des 7,32 milliards de barils consommés en 2008 aux Etats-Unis.En réalité, ce nombre est bien inférieur à 42 % car le processus de raffinage de la biomasse consomme une quantité importante d’énergie. Toutefois, il existe au moins deux technologies qui permettent d’obtenir une quantité de carburant liquide supérieure à 50 % de la valeur en BTU de la biomasse sèche :

La pyrolyse flash

Il s’agit de chauffer rapidement la biomasse à une température proche de 500 °C. La réaction a lieu en deux secondes et les produits sont de l’huile de pyrolyse ou bio-huile et du char (résidu carboné issu de la valorisation des pneus usagés non réutilisables). Près de 70 % de la quantité initiale de BTU est capturée dans l’huile avant soustraction de l’énergie consommée dans le processus.La pyrolyse flash présente des inconvénients certains. Chauffer la biomasse à 500 °C consomme beaucoup d’énergie. De plus, l’huile brute ne peut pas servir de carburant à cause de son acidité. Sans raffinage, elle ne peut être mélangée à l’essence. Malgré cela, la pyrolyse flash reste un bon candidat.

La gazéification

L’exemple suivant est l’une des raisons pour lesquelles je pense que la gazéification a un rôle important à jouer dans l’avenir. Pendant la Deuxième Guerre Mondiale, les Allemands ont manqué de réserves de carburant. Ils ont alors eu recours à la liquéfaction du charbon (« coal to liquids » ou CTL) qui contient deux étapes : la gazéification du charbon suivie du procédé Fischer-Trops (catalyse de monoxyde de carbone et d’hydrogène en vue de les convertir en hydrocarbure).Au sommet de leur production, lesAllemands produisaient plus de cinq millions de gallons de carburant synthétique par jour. Pour mettre les choses en perspective, c’est plus que le total des productions d’éthanol de cellulose et de biocarburant algal à ce jour. Cette technologie a donc déjà fait ses preuves par le passé. Ce n’est pas le cas de beaucoup des technologies dans lesquelles nous plaçons nos espoirs (et nos dollars). Il existe plusieurs usines de CTL et de GTL (« gaz to liquids ») en activité dans le monde. Shell construit actuellement la plus importante usine de GTL au monde avec une capacité de 140.000 barils/jour.L’efficacité de la transformation de la biomasse en carburant liquide par gazéification tourne autour de 70 %, un nombre que l’éthanol de cellulose n’approchera jamais. A ma connaissance, il n’existe pas d’autre technologie capable de convertir un pourcentage plus important de l’énergie contenue dans la biomasse en carburant liquide.Bien sûr, il y a toujours un « mais ». Malgré des réserves importantes de charbon, les Etats-Unis ne se sont pas tournés vers la gazéification. Pourquoi ? A cause du coût élevé du capital. Le désir de conserver le carburant au prix le plus bas prend le dessus sur notre désir de sécurité énergétique.Pour moi, la question n’est pas de savoir si le BTL peut remplacer 20 % du pétrole que nous consommons. La réponse est oui sans aucun doute. Mais elle est de savoir si nous sommes prêts à accepter un carburant national dont la production revient plus cher. A long terme, si le prix du pétrole continue d’augmenter, les usines de BTL construites aujourd’hui deviendront rentables. Lire l’article original en anglais dans son intégralité

Source :

R-Squared Energy BlogRobert Rapier a voué sa carrière à l’énergie. Il a travaillé sur l’éthanol de cellulose, la production de butanol, le raffinage du pétrole, la production de gaz naturel et le GTL. Il était auparavant directeur ingénierie chez Accsys Technologies et se trouve actuellement à Hawaii où il participe à la création d’une société sur la bioénergie.