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Biocarburants de 3èm génération, ont-il un avenir accessible ?

Il y a quelques jours je vous parlais d'un procédé qui utilise des micro-algues en vue de la fabrication de bio-carburant :

 

Nouveau mirage, ou réelle alternative énergétique ? Micro-algues + soleil + CO2 = biopétrole.

 

Depuis j'ai essayé d'en savoir un peu plus.

 

Il y a un vrai espoir dans deux directions différentes d'après ce que je comprend l'une permettrait à terme une carburant qui pourrait remplacer ceux issus du pétrole et prolongerait ainsi l'utilisation de moteur thermique comme ceux que nous utilisons actuellement c'est de cette piste là dont il est question dans ce précédent article, et il en existe une autre qui elle permet d'obtenir de l'hydrogène.

 

le biopétrole :

 

http://www.leuromag.com/De-la-microalgue-au-biocarburant_a3322.html

 

Extrait :

 

carburants traditionnels obtenus à partir de matières fossiles représentent actuellement la principale source énergétique utilisée dans le monde pour combler les besoins en énergie des populations. Leur utilisation a un rapport direct avec les problèmes environnementaux et les changements climatiques (épuisement des ressources et pollution...). Le secteur des transports représente le département le plus problématique étant donné l'absence de moyens de remplacement du pétrole. 

Les biocarburants produits actuellement à partir des cultures terrestres ont un potentiel limité et des effets nocifs sur l'environnement (utilisation d'importantes superficies en terres agricoles, appauvrissement du sol, augmentation de la consommation d'eau, des engrais, des pesticides, des coûts de production). Aux agro-carburants traditionnels, une alternative s'avère possible grâce à la culture hors-sol d'organismes microscopiques. 

Ce travail illustre l'intense activité scientifique qui aidera à trouver des alternatives à la filière agricole classique pour la production de biocarburant à partir de la matière vivante, en évitant une concurrence dramatique avec les cultures vivrières qui ne devraient servir qu'à l'alimentation et en palliant les déforestations en masse, si seul le bois était utilisé. 

Deux pistes de recherche sont actuellement ouvertes (la culture des cyanobactéries et le développement en masse des microalgues). Des tests ont déjà été réalisés à partir des microalgues (Air France, British Airways ont déjà mené des expériences de remplacement du kérosène par des huiles extraites des microalgues).

 

Euroactiv s'est penché sur la question de l'avenir des algues-carburants :

 

http://www.euractiv.com/fr/science/les-algues-sont-elles-le-biocarburant-ultime-fr-linksdossier-188906

 

Extrait :

 

Les algues : un haut rendement sans concurrence pour la terre 

Pour surmonter ces problèmes, certaines start-ups se sont tournées vers les « biocarburants de troisième génération ».

Le Département américain de l’énergie (DoE) les définit comme des cultures conçues dans un seul but de production de carburant, comme les herbages vivaces, les arbres à croissance rapide et les algues. Ces plantes ne sont normalement pas cultivées pour un usage agroalimentaire, et contiennent un pourcentage particulièrement élevé de biomasse, dit-il.

Au premier plan, on trouve les algues. On les considère comme les organismes les plus efficaces sur terre, de par leur taux de croissance rapide (certaines espèces peuvent doubler leur biomasse en un jour) et leur composition élevée en huile. 

La recherche sur les algues pour la production d’huile en masse se concentre essentiellement sur les microalgues ou le phytoplancton – des organismes capables de photosynthèse et d’une taille inférieure à 0,4 mm en diamètre.

Les algues peuvent produire davantage de biomasse et de molécules de biocarburant que tout plante terrestre, et bien plus efficacement en temps et en espace, selon Greg Mitchell de l’Institut Scripps d’océanographie, Université de Californie, San Diego (UCSD). Par exemple, une algue peut produire 100 fois plus d’huile végétale par acre et par an que les graines de soja et 10 fois plus que l’huile de palme, a-t-il dit au Magazine de l’OMPI, une publication de l’Organisation mondiale de la propriété intellectuelle.

Selon le géant pétrolier américain ExxonMobil, qui a récemment lancé un projet de recherche et de développement sur le sujet à hauteur de 600 millions de dollars, les algues pourraient produire plus de 2 000 gallons de carburants par acre et par année de production (7 580 litres). Les rendements approximatifs pour les autres sources de carburants sont bien inférieurs, montre le rapport :

  • Palme — 650 gallons par acre et par an (2 463 litres).
  • Sucre de canne — 450 gallons par acre et par an (1 705 litres).
  • Maïs — 250 gallons par acre et par an (947 litres).
  • Soja — 50 gallons par acre et par an (190 litres).

En conséquence, il faut beaucoup moins de sol pour cultiver des algues que des biocarburants traditionnels, ce qui tue dans l’œuf un conflit de production alimentaire qui ferait son apparition avec la production extensive des « cultures énergétiques ».

L'autre piste vers l'hydrogène :

http://www.ecosources.info/dossiers/Biocarburant_de_troisieme_generation

Extrait :

La troisième génération de biocarburant n’est encore qu’au stade de la définition.
Une des principale piste de recherche est la production d’hydrogène par des micro-organismes.
Sous l’effet de la lumière et d’autres contraintes chimiques, certains micro-organismes peuvent produire de l’hydrogène.

Avantages :
Les micro-organismes permettent de s’affranchir de la contrainte du sol.
Par rapport à une culture classique, la production de micro-organisme sur une même surface est plus importante (cultures en étages, cultures aquatiques ... ).
Inconvénients :
La tentation de recourir aux OGM pour accroître la production représente une menace pour l’équilibre environnemental.

http://s3.e-monsite.com/2011/01/03/63618130-9-les-algues-marines-productrices-de-gaz-combustibles-pdf.pdf

Extrait :

Les algues permettent de s’affranchir de la contrainte du sol, par rapport à une culture

classique, la production d'algues sur une même surface est plus importante (cultures en

étages, sur mur, cultures aquatiques ... ).(...)Des travaux menés par des chercheurs de l’Université de Bonn (Allemagne) avec l’entreprise

californienne Melis Energy ont permis d’isoler le gène producteur d’hydrogène de l’algue verte,

Ulva lactuca ou laitue de mer. 

Les algues produisent de l'hydrogène dans certaines conditions, lorsque leur métabolisme est

perturbé par l’absence d’un constituant de base tel que le soufre. Ne pouvant plus synthétiser de

protéines sans soufre, les algues s’organisent en mode de stockage et produisent de l’hydrogène par

photosynthèse.

Maintenant leur but est d’isoler les enzymes responsables de la production d’hydrogène par les

algues vertes (les hydrogénases) pour tenter de les fixer sur des membranes synthétiques qui

deviendraient de véritables « batteries biochimiques ».

L'utilisation de l'hydrgène est déjà possible avec des moteurs adaptés

Mais bien sur tout n'est pas si limpide :

http://www.neo-energie.info/modules/news/article.php?storyid=1

Extrait :

L'algocarburant est un biocarburant de troisième génération a base d'algue.
C'est probablement à partir des cultures de microalgues, d'un point de vue théorique 30 à 100 fois plus efficaces que les oléagineux terrestres d'après certains auteurs, que des biocarburants pourront être produits avec les meilleurs rendements, rendant ainsi envisageable une production de masse (par exemple pour l'aviation), sans déforestation massive ni concurrence avec les cultures alimentaires. Pour obtenir un rendement optimal en huile, la croissance des microalgues doit s'effectuer avec une concentration en CO2 d'environ 13%

Ceci est possible à un coût très faible grâce à un couplage avec une source de CO2, par exemple une centrale thermique au charbon, au gaz naturel, au biogaz, ou une unité de fermentation alcoolique, ou encore une cimenterie. La culture de microalgues dans des bassins ouverts est aussi expérimentée dans des fermes d'algues au Mexique et dans le désert du Néguev. Cependant, d'importants défis subsistent :

* À 10 euros le litre (soit 2 060 dollars le baril), taxes non comprises, selon l'équipe Shamash et selon Seed Science Ltd, l'huile de microalgue est très loin d'être compétitive sur le marché.

* La combustion du carburant micro-algal dans un moteur thermique, comme avec n'importe quel carburant, s'accompagne de pertes très importantes (80% de pertes en cycle d'usage ordinaire).

* La culture de micro-algues nécessite de très importants apports en engrais et en substances chimiques afin d'inhiber la croissance des bactéries et autres micro-organismes qui ont tendance à envahir les bioréacteurs ou les bassins.

* Certaines équipes qui travaillent sur le sujet utilisent des OGM. Que se passera-t-il si ces organismes sont libérés dans l'environnement ?

* Aucune étude d'impact environnemental de ces cultures n'a été réalisée à ce jour.

* Le rendement de conversion de l'énergie solaire en biomasse par les microalgues est meilleur qu'avec les cultures terrestres mais reste très faible, de l'ordre de 1,5 %, soit 10 fois moins que le rendement de conversion de l'énergie solaire en électricité via le solaire photovoltaïque ou le solaire thermodynamique (15 %). Comme souligné dans le rapport « Agrocarburants et Environnement » publié fin 2008 par le ministère de l’Écologie, « les agrocarburants se situent dans la zone des rendements les plus faibles. Ils sont de fait limités par le rendement de la photosynthèse, qui est très faible (<1 %). La troisième génération, utilisant des algues, restera largement moins efficace que les solutions « électriques » quelles qu'elles soient, notamment l'utilisation de l'énergie solaire ».

Malgré le fait que ces algues utilisent du CO2 pour arriver au résultat espéré de constitution d'algocarburant, il me semble que cet argument ne doit pas prendre trop d'importance, car ce CO2 serait alors remis dans l'atmosphère du fait de la conbustion en tant que carburant, donc effet presque neutre je pense, par ailleurs, des coûts encore trop élévés, des risques liés à la nécessité de production à grande échelle, encore beaucoup d'incertitudes donc, mais les algues recèlent de grand espoirs, encore un peu de patience, et elles pourrait donc entrer dans ce fameux "mix-énergétique", qui devient le terme approprié, pour parler de l'addition future des différentes sources d'énergies renouvelables ou pas !  


 

 

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