Article de référence | Réf : RE110 v2

La voie thermochimique
Biocarburants de seconde génération et bioraffinerie

Auteur(s) : François BROUST, Philippe GIRARD, Laurent VAN DE STEENE

Date de publication : 10 févr. 2013

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RÉSUMÉ

Le principal atout des biocarburants de seconde génération tient au fait que leurs procédés d"obtention doivent permettre de convertir l'intégralité de la biomasse. La compétition entre usage alimentaire et non alimentaire des produits agricoles est limitée. La plante complète est valorisée ; à terme, une valorisation de nombreux résidus et déchets organiques peut même être envisagée y compris pour la synthèse de nombreux produits chimiques et de molécules plateformes, précurseur de nombreuses applications chimiques.

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ABSTRACT

Second generation biofuels

The main asset of second generation biofuels is due to the fact that their fabrication processes must allow for converting the whole biomass. The competition between the food and non-food use of agricultural products is limited. The whole plant is valorized; the valorization of a large amount of residues and organic waste can even be envisaged including for the synthesis of numerous chemical products and platform molecules, precursor to a significant number of chemical applications.

Auteur(s)

INTRODUCTION

Points clés

Domaine : Énergétique

Degré de diffusion de la technologie : Émergence I Croissance I Maturité

Technologies impliquées : gazéification, fermentation, hydrolyse, catalyse

Domaines d'application : carburants liquides et produits chimiques

Principaux acteurs français :

Pôles de compétitivité : TENERDIS, DERBI, AXELERA, AGRIMIP, CAPENERGIES, IAR pour les principaux.

Centres de compétence :

GAYA (AMI ADEME) : biométhane de seconde génération

BioTFuel (AMI ADEME) : production industrielle de biodiesel et biokérosène de seconde génération par voie thermochimique

FUTUROL (OSEO/IAR) : plateforme de bioéthanol de seconde génération par voie biologique

Xyloforest (EQUIPEX 2010) : Plateforme d'innovation « Forêt-Bois-Fibre-Biomasse du Futur »

GENEPI (EQUIPEX 2012) : Équipement de gazéification pour plateforme innovante dédiée aux énergies nouvelles

Organismes de recherche : CIRAD, CNRS, CEA, FCBA, IFPEN, IFREMER, INRA, IRSTEA, Universités, ONF

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VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-re110

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3. La voie thermochimique

La voie thermochimique ou BTL (Biomass To Liquid) désigne la filière de valorisation de la biomasse lignocellulosique par gazéification puis synthèse. Le produit final peut être du diesel, du DME (diméthyléther), du méthanol ou encore de l'éthanol. Elle doit son nom à la réaction de gazéification qui combine des processus thermiques et chimiques à températures élevées (> 800 °C). Elle produit entre autres l'hydrogène (H2) et le monoxyde de carbone (CO) qui, dans une étape ultérieure du procédé, sont valorisés en hydrocarbures liquides (CxHyOz). Si l'étape de transformation d'un gaz de synthèse (CO + H2) en hydrocarbures est bien maîtrisée industriellement, en particulier dans les procédés GTL (Gas To Liquid), les technologies de gazéification de biomasse, quant à elles, ne permettent pas aujourd'hui de produire directement un gaz de synthèse de qualité suffisante. Des étapes d'épuration et de conditionnement du gaz en sortie du réacteur de gazéification sont nécessaires, tout comme le conditionnement de la matière première en amont du réacteur.

Ainsi, la conversion de la biomasse en biocarburants par voie thermochimique se fait à travers les étapes suivantes (figure 3) :

  • le prétraitement de la biomasse ;

  • la gazéification ;

  • l'épuration du gaz de gazéification ;

  • le conditionnement en gaz de synthèse ;

  • la synthèse d'hydrocarbures.

3.1 Gazéification

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3.1.1 Principe

La gazéification met en jeu un ensemble de transformations thermochimiques . La biomasse après séchage passe par une étape de pyrolyse où elle est convertie en composés hydrocarbonés gazeux (matières volatiles) et en...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - IEA -   World energy outlook 2004  -  (2004).

  • (2) - GIRARD (P.), FALLOT (A.) -   Review of existing and emerging technologies for the production of biofuels in developing countries in Energy for Sustainable Development  -  Vol. X, no 2, p. 33-49 (2006).

  • (3) - LEEMHUIS (R.J.), DE JONG (R.M.) -   Biomassa : biochemische samenstelling en conversiemethoden (confidential report, in Dutch).  -  Petten, ECN, ECN 7.2072-GR 2, in www.ecn.nl/phyllis/dataTable.asp, 16 p. (1997).

  • (4) - PERMADI (P.) -   Optimisation du traitement thermique appliqué au bois d'œuvre pour l'amélioration des propriétés des espèces non durables  -  Thèse de Doctorat, Université technologique de Compiègne (2000).

  • (5) - BALLERINI (D.) -   Les biocarburants – État des lieux, perspectives et enjeux du développement  -  . IFP publications, Édition Technip (2006).

  • ...

ANNEXES

  1. 1 Annuaire

    1 Annuaire

    Iogen http://www.iogen.ca/

    Genencor http://www.genencor.com/

    Novozymes http://www.novozymes.com/en

    SunOpta http://www.sunopta.com/

    Abengoa Bioenergy http://www.abengoabioenergy.com/

    Choren Industries http://www.choren.com/en/

    Lurgi http://www.lurgi.com/

    Air Liquide http://www.airliquide.fr/

    Repotec http://www.repotec.at/

    International Energy Agency (IEA) http://www.iea.org/

    Department of Energy (DOE) http://www.doe.gov/

    Agence Nationale de la Recherche https://anr.fr/

    National Renewable Energy Laboratory (NREL) http://www.nrel.gov/

    Forschungszentrum Karlsruhe http://www.fzk.de/

    Instituts d'excellence en matière d'énergies décarbonées (IEED) PIVERT (2010) IDEEL (2010) http://competitivite.gouv.fr

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