Le carburant du futur

Une production de 60 milliards de gallons bioéthanol d'ici 2030

Les biocarburants ont été salués comme un moyen de répondre aux besoins énergétiques croissants de la planète d'une manière plus respectueuse de l'environnement que les combustibles fossiles conventionnels. L'impératif environnemental du réchauffement climatique a donné un nouvel élan au développement de ces carburants alternatifs, tout comme la question politique d'un approvisionnement énergétique national sûr dans un monde où la demande dépasse l'offre.

Nous pensons que l'éthanol cellulosique a un potentiel énorme et qu'il fait partie de la prochaine génération de biocarburants avancés. Rien qu'aux États-Unis, on estime que nous pourrions produire 60 milliards de gallons d'éthanol cellulosique d'ici 2030, ce qui représenterait environ 30 % de la demande d'essence.

Déclare Matt Carr, directeur des politiques pour le secteur industriel et environnemental à la Biotechnology Industry Organization.

Vers la réduction des barrières de prix

L'éthanol cellulosique est un carburant alternatif qui peut être fabriqué à partir d'une grande variété de matières premières (plantes non utilisées pour l'alimentation humaine). Cela signifie que l'éthanol cellulosique pourrait être produit dans de nombreuses régions du monde et constituer une ressource énergétique importante pour les pays ne disposant pas de réserves importantes de combustibles fossiles. Il pourrait atténuer les effets des émissions de gaz à effet de serre tout en soutenant le développement économique rural, explique Carr.

Au Canada, en Europe et aux États-Unis, les gouvernements et l'industrie investissent des sommes importantes dans la commercialisation de la technologie qui pourrait contribuer à nos besoins en carburant, à condition que les obstacles techniques et financiers puissent être surmontés. Actuellement, la production d'éthanol à partir de cellulose est trois à cinq fois plus coûteuse que les autres types de production d'éthanol, mais les efforts se concentrent désormais sur la réduction des barrières de prix pour une utilisation plus large.

Une réduction de 90% des émissions de gaz à effet de serre

Actuellement, plusieurs usines pilotes et commerciales de démonstration sont en cours de développement ou en activité au Canada, en Chine, en Espagne et en Suède. La société canadienne Iogen a été la première à commercialiser l'éthanol cellulosique, bien qu'en petites quantités. 

Bien qu'il nécessite un processus de raffinage plus complexe, l'éthanol cellulosique contient plus d'énergie nette et entraîne moins d'émissions de gaz à effet de serre que l'éthanol traditionnel à base de maïs. Autre point important, l'éthanol cellulosique n'entre pas en concurrence avec l'alimentation.

Seul 1 % du blé cultivé en Europe est utilisé pour la production d'éthanol. De plus, les émissions de gaz à effet de serre sont réduites jusqu'à 90 % par rapport aux combustibles fossiles lorsque la cellulose est utilisée comme matière première.

Explique Rikard Krook, responsable du marché du biodiesel, de l'éthanol, du sucre et de l'amidon chez Alfa Laval.

Améliorer l'efficacité des processus avec une enzyme

Les copeaux de bois sont une matière première appropriée pour l'éthanol cellulosique. Les résidus agricoles sont principalement constitués de cellulose et d'« hémicellulose », qui sont des matières cellulosiques. Contrairement aux matières premières traditionnelles de l'éthanol, telles que les grains de maïs, les matières cellulosiques contiennent deux sucres principaux, le glucose et le xylose, qui ne peuvent pas être fermentés en éthanol par la levure naturelle Saccharomyces, le micro-organisme utilisé par l'industrie pour produire de l'éthanol.

Une grande partie des efforts de recherche actuels se concentre sur le développement d'enzymes appropriées pour améliorer l'efficacité du processus. D'autres défis consistent à augmenter la capacité des installations pilotes actuelles et à améliorer l'efficacité des différents processus de prétraitement nécessaires pour préparer la matière première en vue d'un traitement ultérieur.
Une infrastructure capable d'intégrer la production d'éthanol cellulosique dans la chaîne de carburant est une autre condition préalable au succès.

Le plus grand défi consiste à créer une infrastructure pour couvrir la récolte et le transport vers les raffineries, puis acheminer le carburant jusqu'aux stations de distribution. Nous devons collecter de grandes quantités de biomasse, et la logistique de cette opération doit être mise au point. Nous développons davantage de bioraffineries qui sont de plus en plus efficaces. Il s'agit simplement d'adapter cette infrastructure et de l'étendre pour pouvoir traiter des volumes beaucoup plus importants. 

Explique Matt Carr. 

En d'autres termes, ce n'est peut-être qu'une question de temps avant que le fait de faire le plein de votre voiture avec du carburant d'origine végétale devienne si courant que vous n'y pensiez même plus.

Alfa Laval, partenaire pour un éthanol plus vert

L'expérience d'Alfa Laval dans le domaine des biocarburants remonte aux années 1970. L'expertise de l'entreprise en matière de produits de séparation et d'échange thermique est bien établie, et l'entreprise fournit déjà des équipements et son expertise au marché de la production de bioéthanol.

Depuis 1998, la demande en échangeurs de chaleur et en centrifugeuses pour la production de biocarburants a augmenté de 10 000 %. Toutes les informations relatives à l'éthanol cellulosique et aux autres biocarburants sont centralisées afin que les progrès en matière de développement soient partagés dans toute l'entreprise.

Alfa Laval a pour stratégie d'être à la pointe du développement de produits adaptés aux besoins de cette industrie et travaille à cette fin avec un groupe d'entreprises triées sur le volet, dont SEKAB en Suède et Biogasol, qui sont les pionnières de la technologie de nouvelle génération. SEKAB est le principal fournisseur du marché suédois et a plus de 20 ans d'expérience dans la fourniture d'éthanol aux flottes de bus et 15 ans d'expérience dans la fourniture de carburant E85 pour les véhicules flexfuel.

Jan Lindstedt, directeur général de SEKAB Industrial Development, explique que SEKAB travaille avec Alfa Laval sur la déshydratation de la lignine, le résidu solide du processus, ainsi que sur le test et peut-être le développement d'échangeurs de chaleur adaptés au recyclage des flux du processus pour la récupération d'énergie.

SEKAB s'est fixé pour objectif de préparer le terrain pour un futur transport durable à l'aide d'un carburant durable à long terme.

Notre but est de développer une structure industrielle qui permettra de fournir les connaissances et les équipements nécessaires à la production d'éthanol à base de cellulose, ainsi que la construction d'installations de production.

Explique Lindstedt.