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Biocarburants : où en est la recherche ?

Biocarburants : où en est la recherche ?
Septembre 2006

Produits à partir de matière végétale, les biocarburants sont des énergies renouvelables qui permettent de diversifier les sources d'énergie et dont l'utilisation contribue à limiter les rejets de gaz à effet de serre . Ils sont utilisés en mélange avec l'essence et le gazole et une directive européenne en prévoit l'incorporation à hauteur de 5,75 % en volume en 2010. Le gouvernement français a récemment décidé d'anticiper l'application de cette directive pour que cette incorporation soit atteinte dès 2008. De nombreuses innovations technologiques sont à l'origine de l'amélioration de la production et de la qualité de ces biocarburants.

Xavier Montagne, spécialiste des biocarburants à IFP Energies nouvelles, répond à nos questions.

Xavier Montagne
  • Pouvez-vous nous rappeler ce que sont les biocarburants ?

X.M. : Les biocarburants sont répartis en 2 grandes familles :
1 – Le biodiesel pour les moteurs diesel : il est fabriqué à partir de plantes produisant de l'huile végétale (colza, tournesol, soja, palme). Cette huile n'est pas utilisée pure car elle n'est pas compatible avec les moteurs actuels ; elle subit donc une transformation chimique qui permet d'obtenir ce que l'on appelle le biodiesel, c'est à dire un ester méthylique ou éthylique d'huile végétale (EMHV ou EEHV), dont les propriétés sont proches de celles des gazoles. Les spécifications actuelles des gazoles en permettent l'incorporation jusqu'à 5% volume.
2 – Le bioéthanol pour les moteurs à essence : il s'agit d'un alcool produit par fermentation du sucre issu de plantes (betterave, canne à sucre) ou de l'amidon issu de céréales (blé, maïs). Il est utilisé en mélange et en Europe, il est généralement transformé, avant incorporation à l'essence, en ETBE (Ethyl tertio butyl éther). Les spécifications actuelles des essences permettent l'incorporation d'éthanol et d'ETBE respectivement à hauteur de 5 % et 15 % volume.

 

  • Peut-on envisager des véhicules fonctionnant à 100 % avec des biocarburants ?

X.M. : Des recherches sont menées actuellement pour pouvoir utiliser les biocarburants purs ou quasi-purs.
Concernant le biodiesel, des véhicules dédiés permettant de l'utiliser pur ont été testés en Allemagne, mais ils nécessitent encore des modifications, notamment au niveau du système d'injection et des joints.
On peut également envisager des moteurs spécialement conçus et optimisés pour être alimentés uniquement en bioéthanol, solution intéressante mais très dépendante d'un réseau de distribution spécifique de bioéthanol pur. Une solution alternative en développement réside dans les véhicules "flex-fuel", qui peuvent utiliser indifféremment de l'essence ou du bioéthanol quasi-pur sans recours à un 2ème réservoir. En Europe, ce bioéthanol est appelé E85. Il s'agit d'un mélange contenant 85% maximum de bioéthanol, le complément étant de l'essence. Une expérimentation nationale est actuellement en cours, dans différents sites et notamment dans la Marne : IFP Energies nouvelles est chargé du suivi de la flotte des véhicules concernés. Notre évaluation technique porte sur la mesure du niveau des émissions de polluants et l'évolution des véhicules au cours du temps.

véhicule FFV
  • Quels sont les nouveaux types de biocarburants ?

X.M. : Pour permettre d'atteindre les objectifs d'incorporation, de nouvelles filières de production de biocarburants sont à l'étude :
- la production d'un nouveau type de biodiesel, à partir d'éthanol d'origine agricole et non de méthanol ;
- l'ester méthylique d'huile animale, qui permet d'élargir le spectre des matières premières utilisables en valorisant une partie des graisses animales ;
- la production de biodiesels de synthèse, obtenus par transformation de la biomasse lignocellulosique (bois, paille, déchets végétaux). Cette dernière voie est particulièrement intéressante, car le biodiesel obtenu est d'excellente qualité.
- la production de bioéthanol à partir de paille de céréales, de tiges de maïs ou de résidus de bois. Ces recherches sont menées dans le cadre du projet européen NILE, piloté par IFP Energies nouvelles, dont l'objectif est d'améliorer les étapes de la transformation biologique de la lignocellulose en éthanol (hydrolyse et fermentation) et d'en accroître le rendement. Démarré en 2005 et d'une durée de 4 ans, ce projet donnera lieu à la mise en oeuvre d'un pilote semi industriel en Suède, unique en Europe.

Par ailleurs, une génération intermédiaire de biodiesel est aussi rencontrée sous l'appellation NextBtL. Il s'agit de composés issus d'un hydrotraitement poussé d'huiles végétales, traitement conduisant à un biodiesel lui aussi d'excellente qualité.

 

  • Quels sont les avantages des nouvelles filières biocarburant à base de bois et de paille ?

X.M. : Les nouvelles filières biocarburant à base de bois et de paille offrent des perspectives intéressantes, et ce pour plusieurs raisons :
- elles n'entrent pas en compétition avec la filière alimentaire pour l'usage des terres et permettent donc d'accroître la production de biocarburants ;
- elles représentent une matière première à faible coût ;
- elles garantissent la réduction des gaz à effet de serre ;
- elles évitent la génération de co-produits parfois difficilement valorisables.
De nombreux verrous technologiques restent cependant à lever avant d'envisager un déploiement de ces solutions à l'échelle industrielle.

 

+ Les clés pour comprendre > Automobile et carburants > Les carburants alternatifs

 

+ Les grands débats > Quels défis pour l'automobile ? > Développer des solutions alternatives

 

+ Dossier : IFP Energies nouvelles et les biocarburants

 

+ Colloque Panorama 2007 : "Quel avenir et quelle place pour les biocarburants ?"

 

+ Axes de recherche : > Carburants diversifiés
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