Article de référence | Réf : RE110 v2

Perspectives et évolutions : vers le concept de bioraffinerie
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

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DOI (Digital Object Identifier)

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

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4. Perspectives et évolutions : vers le concept de bioraffinerie

4.1 Principe d'une bioraffinerie

Les analyses économiques et environnementales menées à l'issue des premiers résultats pilotes ont rapidement mis en évidence que la seule production de carburants par l'une ou l'autre des filières biocarburants de seconde génération ne saurait être rentable sans une meilleure valorisation des constituants de la biomasse (et des sous-produits dérivés), sous forme de matériaux et de produits chimiques entre autres. Cette approche présenterait en outre l'avantage de rendre les filières plus indépendantes des fluctuations du prix des carburants en cas de fortes co-valorisations. Ce constat a fait émerger le concept de bioraffinerie, défini comme « un ensemble industriel, localisé sur un même site, qui traite et raffine les produits de la biomasse », par analogie avec les raffineries pétrolières qui traitent et raffinent des produits pétroliers, et qui en deviennent par conséquent concurrentes [28]. À cette définition très englobante, nous préférerons la définition légèrement plus restrictive de l'Agence Internationale de l'Énergie qui convient mieux à notre propos « une bioraffinerie est une unité industrielle de conversion durable de la biomasse en un ensemble de produits commerciaux et en énergie » [43]. Une bioraffinerie doit donc être capable de proposer aux marchés un grand nombre de molécules analogues aux dérivés des produits pétroliers dans leurs propriétés et leurs applications. La voie enzymatique ne permettant pas de valoriser la fraction lignine de la biomasse, elle peut de fait être assez complémentaire de la voie thermochimique. La figure 4 illustre ce concept.

Un autre élément de contexte favorable au développement des bioraffineries a été l'émergence de la filière « chimie du végétal » qui vise la production de molécules biobasées, de biomatériaux et d'intermédiaires chimiques (voir encadré 4). Ainsi, depuis une dizaine d'années, les travaux de recherche liés aux bioraffineries ne visent plus à convertir l'intégralité de la biomasse en carburant, mais plutôt à obtenir des molécules directement valorisables, à partir d'une fraction significative de la biomasse initiale et après des opérations plus ou moins élaborées de fractionnement et de purification. Dès lors, l'approche consisterait à destiner uniquement...

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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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