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La plantation pour la production de biocarburants

Applications des biocarburants

Applications des biocarburants

La biomasse et les biocarburants sont un type d'énergie renouvelable pouvant être utilisée pour la production d'électricité et de chaleur. Il existe différentes applications des biocarburants. La technologie de production de ces carburants alternatifs permet de créer des produits différents.

Le problème de la commodité de l'alimentation en carburants de substitution à partir d'huiles fossiles provient du fait que tous les États du monde imposent des taxes élevées sur les carburants. Cependant, les biocarburants doivent être considérés comme des énergies non renouvelables car le temps de production et de récupération des champs est inférieur au temps de consommation.

Les biocarburants solides sont une composante de la biomasse. Ils comprennent une grande variété de bois de chauffage, charbon de bois, pellets, copeaux, sciure de bois et bagasse (canne ou agave, par exemple), ainsi que des résidus agricoles (tels que la peau). noix de coco, café ou riz, entre autres).

Ensuite, nous analysons les principaux biocarburants liquides.

Huile végétale

L'alimentation d'un véhicule diesel directement avec une huile de graine provoque des défauts dans le système d'injection et dans le moteur, en raison des dépôts de carbone dans les injecteurs et de la dissolution des pièces en caoutchouc. Par exemple, l'huile de colza dans le moteur peut provoquer des écrasements et des bris, en particulier dans les injecteurs et les pompes haute pression. En fonction du moteur diesel utilisé, il est techniquement possible de mélanger de 5 à 30% de diesel en hiver et de 30 à 70% en été.

Le problème est que le biodiesel et encore plus d'huile non estérifiée doivent entrer dans le moteur à des températures plus élevées que les carburants fossiles et, dans tous les cas, réduire son efficacité, son pouvoir calorifique par litre étant légèrement inférieur à celui de l'huile fossile. . Cela s'applique évidemment aux moteurs diesel actuellement utilisés dans les véhicules à moteur, optimisés au maximum pour les carburants fossiles, tandis que Rudolf Diesel a inventé et étudié son propre moteur pour faire fonctionner l'huile végétale sans traitements spéciaux.

Le bioéthanol

Le bioéthanol est un biocarburant pouvant être ajouté à l'essence, avec un pourcentage pouvant atteindre 20%. Si des modifications techniques sont apportées au moteur, il est possible d'atteindre même 100%. L'utilisation dans des pourcentages plus élevés se produit dans la synthèse d'ETBE, un dérivé organique. Ce dérivé est utilisé en mélange avec de l'essence pour remplacer le plomb tétraéthyle ou les hydrocarbures aromatiques.

Au Brésil, un groupe automobile bien connu (General Motors) vend des véhicules pouvant utiliser du bioéthanol, de l'essence ou du méthane. Cette expérience semble avoir démontré la possibilité de produire du bioéthanol à des coûts compétitifs par rapport au prix de l'essence sur le marché.

Biométhanol

Le méthanol a de multiples applications industrielles, les principales étant l'utilisation comme solvant des graisses (en remplacement du trichloréthylène toxique et cancérigène), des huiles, des résines, du nitrate de cellulose, des colorants et des solutions antigel. Le méthanol pour le transport semble être un carburant comparable, pour les rendements et les véhicules utilisés, aux essences traditionnelles; Il peut également être utilisé dans la production de biodiesel.

Le méthanol, dérivé des combustibles fossiles, est une essence synthétique, utilisée par exemple dans les courses d'Indianapolis, caractérisée par un indice d'octane supérieur à celui de l'essence. En théorie, le méthanol pourrait donc être utilisé comme carburant pur pour les véhicules automobiles.

En réalité, pour ce faire, il faudrait intervenir pour garantir le démarrage à froid du moteur et l'utilisation de matériaux résistant à la corrosion par l'alcool. Cependant, il n'existe toujours pas en Europe d'application à grande échelle de moteurs fonctionnant au biométhanol pur. Les principaux inconvénients qui limitent l'utilisation du méthanol en tant que biocarburant concernent son stockage et son transport, qui sont particulièrement coûteux.

Biodiesel

Le biodiesel, pur ou mélangé dans diverses proportions, peut théoriquement être utilisé dans les moteurs diesel modernes, même si des problèmes d'encrassement ont déjà été constatés dans le système d'alimentation du véhicule en raison de la dissolution des pièces en caoutchouc, qui a entraîné tourne pour plus de puissance. Le biodiesel est un solvant comparé au diesel traditionnel. Les mélanges contenant jusqu'à 5% de biodiesel ne posent aucun problème et sont généralement commercialisés dans de nombreux pays européens. La garantie automobile, pour de nombreux constructeurs automobiles, couvre jusqu'à 30% de biodiesel et 70% de diesel.

L'énergie interne du biodiesel est principalement utilisée dans les applications suivantes:

  • Le biodiesel pour les voitures (moteurs diesel) soit pur (dans les moteurs diesel récents), soit mélangé avec du diesel.
  • Le biodiesel pour la production de chaleur et d'énergie. Cette variante thermique est clairement concurrente de l'énergie solaire thermique, source d'énergie renouvelable. Pour le chauffage, il peut être utilisé pur ou mélangé avec du diesel dans n'importe quelle proportion.

Aspects innovants

D'autres domaines de recherche récents liés aux biocarburants ont attiré l'attention du monde universitaire et industriel: la production de biodiesel à partir de cultures de microalgues.

A partir de matériaux cellulosiques, la production d'hydrogène par des moyens biologiques. Les microalgues sont des organismes photosynthétiques unicellulaires pouvant vivre dans des eaux douces, saumâtres ou salées. Ils comprennent une grande variété d'espèces adaptées à des conditions très différentes et ont la capacité de se multiplier rapidement et d'atteindre des densités de biomasse plus élevées que les plantes terrestres; en outre, ils n'interfèrent pas avec la production agricole dédiée à l'alimentation. Ils offrent la possibilité de produire:

  • Le biodiesel, issu de microalgues riches en huile, par le processus de transestérification;
  • Le bioéthanol, issu de microalgues riches en glucides, passe par le processus de fermentation.

Biotechnologie

La biotechnologie à l'avenir conduira sûrement à une production plus efficace de biocarburants et de biocarburants. Par exemple, la production d'un carburant diesel d'origine biologique, tel que le biodiesel, mais également obtenue à l'aide de procédés biotechnologiques, pourrait changer les perspectives pour l'avenir en introduisant un diesel de production entièrement biologique fabriqué biologiquement / biotechnologiquement.

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Dernier examen: 15 juillet 2019