Bibliographie & annexes
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Auteur(s)
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Étienne POITRAT : Ingénieur à l'ADEME (Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie) - Direction des énergies renouvelables, des réseaux et des marchés énergétiques
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O n appelle biocarburants, les carburants produits à partir de matières végétales ou animales non fossiles, encore appelées biomasse.
L'histoire des biocarburants a souvent été ponctuée par les crises énergétiques telles que des chocs pétroliers ou des pénuries de carburants fossiles. Les gazogènes qui produisent un gaz énergétiquement pauvre se sont ainsi développés par exemple durant la dernière Guerre mondiale et la plupart des productions actuelles en Europe, aux États-Unis et au Brésil ont eu comme origine les crises pétrolières de 1973, 1979 et d'autres crises géopolitiques. Mais les biocarburants peuvent aussi être valorisés, dans des situations où les lieux de production ou de distribution des produits pétroliers sont éloignés des lieux de consommation, conjuguées à l'existence de ressources locales à valoriser. Dans ces cas, ils ont une fonction purement énergétique de carburant de substitution.
Aujourd'hui, d'autres fonctions des biocarburants ont été mises en évidence. De par leur composition oxygénée, ils peuvent améliorer la combustion des hydrocarbures et réduire certaines émissions, et aussi pour les dérivés des huiles végétales, améliorer les capacités lubrifiantes des carburants. On peut parler dans ces cas de cocarburants ou encore d'additifs selon les quantités utilisées.
Ces composants sont d'autant mieux valorisés que les produits pétroliers évoluent vers des formulations différentes avec réduction voire suppression de certains corps ou fractions comme par exemple le plomb, le soufre, les hydrocarbures aromatiques dont le benzène, etc... Ces dispositions font l'objet d'une directive européenne évolutive en permanence sur la qualité des carburants.
Les biocarburants sont des énergies renouvelables et, contrairement aux énergies fossiles, ne contribuent pas à aggraver certains impacts environnementaux globaux, comme par exemple l'effet de serre, à condition que leur production soit effectuée dans des conditions énergétiques performantes et sobres en énergies fossiles.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de janv. 1999 par Étienne POITRAT
- Version courante de avr. 2016 par Bruno GAGNEPAIN
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Caractéristiques des biocarburants liquides et comparaison avec l'essence et le gazole2. Production de biocarburants à partir de la biomasse
Selon la directive européenne no 2003/30/CE du 8 mai 2003, la définition des biocarburants est la suivante :
« combustibles liquides ou gazeux utilisés pour le transport et produit à partir de la biomasse », donc obtenus à partir des matières organiques végétales et animales non fossiles.
La même directive cite également 10 produits considérés comme biocarburants : bioéthanol, biodiesel (esters d'huile végétale ou animale), biogaz, biométhanol, biodiméthyléther (bio-DME), bio-ETBE, bio-MTBE, biocarburants synthétiques, biohydrogène, huiles végétales pures.
2.1 Alcools et éthers
2.1.1 Alcool éthylique ou éthanol
Tous les sucres en C6 fermentescibles, principalement le glucose, et aussi le saccharose, peuvent être convertis en éthanol et en dioxyde de carbone après fermentation. Celle-ci est anaérobie et catalysée par une enzyme produite par une levure, Saccharomyces Cerevisiae, la plus couramment utilisée.
Les équations des réactions de fermentation sont les suivantes :
avec :
- ΔH :
- enthalpie massique.
L'enthalpie de changement d'état d'un corps correspond à l'énergie nécessaire ou fournie sous forme de chaleur pour que ce corps change d'état, elle est positive avec une réaction endothermique et négative avec une réaction exothermique.
Ces équations sont théoriques et leurs rendements sont appelés rendements de Gay-Lussac. Du fait de la fabrication inévitable de sous-produits divers et de levures, le rendement de Pasteur, égal à...
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Production de biocarburants à partir de la biomasse
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BROUST (F.), GIRARD (P.), VAN DE STEENE (L.) - Biocarburants de seconde génération. - [RE 110] (2008).
-
(2) - KERIHUEL (A.) - Valorisation énergétique de déchets graisseux en biocarburant. - [IN 58] (2006).
-
(3) - MOLETTA (R.) - Méthanisation de la biomasse. - [BIO 5 100]BIOPAC, L'éthanol comme carburant alternatif des piles à combustibles. (2008).
-
(4) - GUIBET (J.-C.) - Carburants liquides. - [BE 8 545] (1998).
-
(5) - PLASSAT (G.) - Filières énergétiques actuelles et futures pour le transport routier de marchandises. - [IN 92].
-
(6) - TILAGONE (R.) - Gaz naturel – Carburant pour véhicule. - [BM 2 592] (2004).
ANNEXES
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Références du texte
LENOIR (J.C.) - LIEBARD (A.) - DUPUIS (P.) - TURENNE (J.) - BAL (J.L.) - Plan de développement des énergies renouvelables à haute qualité environnementale 2008-2012-2020. - Grenelle de l'Environnement, Comité opérationnel no 10, Rapport final, 53 p. (2008).
ADEME – IFN – SOLAGRO - Évaluation du potentiel bois-énergie. - (2004).
Mission de coordination interministérielle pour la valorisation de la biomasse - La valorisation de la biomasse. - ADEME et Ministères, cf. sites Internet, mars 2007.
POITRAT (E.) - Bioethanol : state of the art in Europe with classical crops. - 2nd European Motor Biofuels forum, Graz, Austria, 22-25 sept. 1996.
MARION (M.C.) - FORESTIÈRE (A.) - CHODORGE (J.A.) - ETBE production, the French Experience. - 11th International Symposium on Alcohol Fuels, Sun City, South Africa,...
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