News environnement : mai 2014

Impact économique des biocarburants

D’après une étude publiée par Fuels America fin avril, une organisation qui milite pour le développement des carburants alternatifs, l’industrie des biocarburants a créé près de 500.000 emplois dans le Middle West et injecte environ 100 milliards de dollars dans l’activité économique de la région. Le rapport, publié fin Avril, a retenu comme biocarburant les additifs issus de plantes pour le diesel et l’essence conventionnelle. C’est-à-dire principalement l’éthanol issu du maïs, ainsi que l’éthanol cellulosique obtenu à partir de déchets d’usine (tiges de maïs et autres résidus de plante).

L’étude a estimé que 174.000 emplois sont directement impliqués dans l’industrie des biocarburants dans le Middle West, avec plus de 80% d’entre eux dans l’agriculture et le reste dans le secteur manufacturier, commerce de détail et de gros. Le montant total des salaires directs s’élève à 11 milliards de dollars. Les emplois induits par cette activité biocarburant chez les fournisseurs et les biens et services sont également très importants puisque près de 290.000 emplois supplémentaires sont ainsi générés. Les deux poids lourds du secteur sont l’Illinois et l’Iowa avec respectivement 75.000 emplois et 19 milliards de dollars injectées dans les économies locales.

L’étude intervient alors que l’industrie des biocarburants subit une pression croissante. L’agence américaine de protection de l’environnement EPA a radicalement baissé ses objectifs pour l’éthanol cellulosique quand seulement environ 810.000 gallons ont été produits contre les 6 millions attendus, selon Bloomberg News. D’autres réductions sont encore possibles alors que la production totale se rapproche de la « limite de mélange », ce qui signifie que la production de biocarburants atteint les 10% de la consommation d’essence. Les combustibles à plus de 10% de biocarburants ne sont pas autorisés aux Etats-Unis, même si certains pays permettent des mélanges avec des teneurs plus élevées. Les biocarburants sont également menacés sur la colline du Capitole. Un projet de loi été déposé le 10 avril 2014 par le républicain Bob Goodlatte. Selon cette proposition de loi, l’EPA ne pourrait plus approuver de carburants avec plus de 10% d’éthanol. Ce projet de loi a été transmis au sous-comité sur l’énergie et l’alimentation.

Les adversaires des biocarburants affirment qu’ils faussent le marché libre et augmentent le coût des céréales pour la consommation humaine et animale. Des études récentes ont également suggéré que l’utilisation de biocarburants pourrait avoir des conséquences imprévues sur l’environnement, comme encourager les agriculteurs à utiliser les terres protégées pour la culture du maïs, ce qui augmente la pollution par l’utilisation des engrais et met en péril l’habitat des animaux. Jon Doggett, vice-président pour la politique publique de la « National Corn Growers Association », a fait remarquer que ces critiques ne tiennent pas compte d’éléments importants tels que la réduction des importations de pétrole, ce qui réduit la pollution et le déficit commercial. Les biocarburants permettent aussi une agriculture économiquement viable pour les jeunes qui, autrement, se tourneraient vers des emplois urbains. Et beaucoup de fermiers sont très attachés au fait de voir leurs enfants prendre leur suite dans les exploitations.

Adam Monroe, président de la société de biotechnologie Novozymes, a souligné que les sociétés comme la sienne créent des emplois de haut niveau en recherche et développement dans le secteur des biocarburants. Il pense que l’industrie pétrolière se sent menacée par les progrès des biocarburants car ils réduisent la demande en carburants fossiles. Et on sait combien le lobby des pétroliers est puissant aux Etats-Unis.

Il n’en reste pas moins que les biocarburants issus de l’agriculture, biocarburant de première génération, représentent une menace pour l’environnement, mais ils génèrent par ailleurs une activité économique importante qui présente les avantages d’être décentralisée et non délocalisable. Il est donc important de conserver le bénéfice économique mais d’éliminer la menace écologique. La solution pourrait voir le jour avec l’arrivée des biocarburants de deuxième génération, pour lesquels les plantes non alimentaires et les déchets végétaux sont utilisés. L’exploitation de cette ressource présente en plus l’avantage de contenir de nombreuses molécules d’intérêt pour la chimie verte et la pharmacie. Ces molécules sont très importantes car elles permettent d’une part d’augmenter le rendement économique du procédé de production de biocarburants, et d’autre part elles permettent de rendre moins polluantes les voies de synthèse utilisées par les industries chimiques et pharmaceutiques. Le bénéfice écologique s’étend donc bien au-delà de la simple production de carburant alternatif.

Les biocarburants de première génération ont permis la mise en place d’une filière industrielle viable économiquement, comme nous l’avons vu précédemment. Mais il est temps maintenant d’évoluer vers un modèle durable.

Source : bulletins-electroniques.com

Les technologies à base de biomasse pour une production électrique adaptée à la demande

La chaleur produite à partir de biomasse est généralement générée suivant la demande, ce qui n’est pas le cas actuellement pour la plupart des installations de production d’électricité : les installations à bois et de biogaz produisent en général de l’électricité de façon constante et permanente. Cette capacité de production de base est considérée comme l’un des avantages de l’électricité à partir de biomasse par rapport aux autres sources d’électricité renouvelable. Néanmoins, si on souhaite voir la bioélectricité être produite également en fonction de la demande, par exemple pour compenser les fluctuations des énergies éolienne et solaire, un effort doit être fait.

Le Centre allemand de recherche sur la biomasse (DBFZ) de Leipzig (Saxe) a présenté sur ce sujet l’étude intitulée « Utilisation de la biomasse pour une production d’énergie en fonction de la demande », menée avec le soutien financier du Ministère fédéral de l’alimentation et de l’agriculture (BMEL) via l’Agence des matières premières renouvelables (FNR), porteur de projet du ministère pour le programme de financement « Matières premières renouvelables ». Au cours de trois séries de travaux, les chercheurs du DBFZ ont étudié les options technologiques existantes ainsi que l’intégration de l’électricité produite en fonction de la demande dans le réseau électrique, et ont évalué les différentes variantes.

L’étude a analysé à cet égard toutes les approches technologiques commercialisables, et fait ressortir leurs avantages et inconvénients spécifiques. Dans le même temps, des critères ont été élaborés, qui ont permis de comparer et d’évaluer les différentes technologies. Des options technologiques dans le domaine de la conversion thermochimique (par exemple : centrales à cogénération flexibles, installations de gazéification, piles à combustible…), de la production de biogaz (y compris en tenant compte du stockage de gaz et de la gestion de l’alimentation animale), ainsi que dans le domaine des bio-raffineries (en particulier pour la synthèse flexible de carburants et d’autres produits chimiques de base) ont été prises en compte dans cette étude. Un aperçu des technologies de de stockage de l’électricité et de la chaleur a également été donné, afin d’évaluer au mieux les technologies bioénergétiques flexibles. Enfin, l’examen des marchés pertinents et du cadre juridique parachève cette étude.

Bien que les installations au biométhane puissent être dès aujourd’hui considérées comme suivant la demande, tous les autres concepts nécessitent des ajustements techniques individuels, qui se répercutent sur leur rentabilité économique. Cependant, les chercheurs concluent que l’électricité à partir de biomasse est une énergie flexible disponible, qui peut faire coïncider l’offre et la demande avec relativement peu de difficultés techniques. En particulier, les technologies à base de gaz, qui tablent sur des gaz de synthèse ou du biogaz avec de préférence du stockage de gaz naturel dans le réseau, permettent une utilisation très flexible à démarrage rapide. Des variantes de combustibles solides répondent également aux exigences d’une production orientée vers la demande.

Source : bulletins-electroniques.com

Des panneaux solaires qui deviennent panneaux lumineux

Des scientifiques de la Nanyang Technological University (NTU) ont développé une nouvelle génération de matériau photovoltaïque qui, en plus de transformer la lumière en électricité, peut aussi émettre de la lumière. Cela a été développé à partir de pérovskite, un matériau très prometteur pour le développement de panneaux solaires ayant une grande efficacité et un coût très réduit . Ces nouvelles cellules photovoltaïques peuvent briller lorsque de l’électricité les traverse mais elles peuvent également être modifiées pour émettre différentes couleurs.

Les applications seraient d’un très grand intérêt, on peut imaginer un téléphone qui se recharge lorsque son écran est au soleil, ou encore une façade de bâtiment qui génère de l’électricité le jour et se transforme en panneau publicitaire la nuit.

Cette découverte, publiée dans la revue scientifique renommée Nature Materials, s’est faite presque par hasard lorsque le physicien Sum Tze Chien de NTU a demandé à son post-doctorant Xing Guichuan de pointer un laser sur la nouvelle cellule photovoltaïque hybride à base de pérovskite. Ce fut alors une surprise pour le Professor Sum et son équipe de voir briller cette cellule photovoltaïque, car ces matériaux ne font en général qu’absorber la lumière et non la générer. Ce nouveau matériau est donc également adapté à la fabrication de lasers. L’équipe de chercheurs précise également qu’en ajustant la composition de ce nouveau matériau, on peut le faire émettre de très nombreuses couleurs, ce qui le rend aussi utilisable pour des dispositifs émettant de la lumière, comme des écrans plats.

Le professeur Nripan Mathews, également impliqué dans ces recherches, était le premier à avoir expliqué le comportement des cellules photovoltaïques en pérovskite. Il considère aujourd’hui que ces nouvelles propriétés devraient permettre à l’industrie d’utiliser facilement ce matériau dans des technologies existantes. Il s’agit donc de cellules photovoltaïques qui peuvent être semi-transparentes et être ainsi utilisées comme du verre teinté afin de remplacer des fenêtres et générer de l’électricité grâce au soleil. De plus, ce nouveau matériau est cinq fois moins cher que les panneaux solaires à base de silicium, un avantage non négligeable.

Source : bulletins-electroniques