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Produire des carburants à partir de biomasse

Une première génération de biocarburants est actuellement disponible à la pompe, mélangée à l’essence et au diesel à des taux variables.

Le biodiesel et l’éthanol de 1re génération sont fabriqués respectivement à partir de plantes oléagineuses et de plantes sucrières ou de céréales.

L’objectif des filières de 2e génération (2G) est de produire des carburants à partir de lignocellulose, issus notamment des résidus agricoles ou forestiers. La ressource potentiellement disponible est en effet beaucoup plus vaste que pour la 1re génération.

Deux voies sont principalement étudiées : 

  • la conversion biochimique,
  • la conversion thermochimique.

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la conversion biochimique

La conversion biochimique permet de transformer de la biomasse en alcools (éthanol, butanol, etc.) qui peuvent être mélangés avec l’essence.

Les travaux de recherche d’IFPEN se concentrent sur les étapes liées aux procédés spécifiques à la 2G :

  • prétraitement de la lignocellulose pour libérer les sucres complexes,
  • et hydrolyse enzymatique pour transformer les sucres complexes en sucres simples facilement fermentescibles.

L’expertise d’IFPEN en matière de procédés lui permet également d’optimiser l’intégration des différentes étapes, tant au niveau environnemental qu’économique.

                      Laboratoire de biotechnologie - Cultures de microorganismes

Dans ce domaine, IFPEN met ses compétences, ses laboratoires et ses unités pilotes au service du projet Futurol™.

Lancé en 2008, Futurol™ doit aboutir à la mise sur le marché d’une chaîne complète de production de bioéthanol de 2G. Cette chaîne de production recouvre un procédé, des technologies et des biocatalyseurs optimisés sur le plan de l’efficacité énergétique, permettant de produire du bioéthanol compétitif dans une logique de développement durable. Le processus de pré-industrialisation du procédé a été lancé en 2015. Le pilote a été modifié afin d’améliorer sa représentativité industrielle ; il sera opéré en 2016 afin de fournir les données clés pour valider l’intégration du procédé. La conception et la construction d’un prototype industriel de grande taille pour le prétraitement ont par ailleurs été lancées en 2015. Il démarrera en juin 2016 et doit permettre de valider l’extrapolation de cette technologie, particulièrement sensible pour la chaîne complète. La commercialisation de l’ensemble du procédé sera réalisée par Axens en 2017, un travail de précommercialisation étant déjà en cours.

   Le projet Futurol participe au développement d’une filière de production de bioéthanol.

 

La conversion thermochimique

Le deuxième type de conversion de la biomasse étudié par IFPEN est la filière thermochimique.

Les travaux concernent essentiellement la voie gazéification, également appelée BtL (Biomass to Liquid). Il s’agit de conditionner la biomasse, de la gazéifier à haute température, de purifier le gaz de synthèse obtenu, puis de procéder à une synthèse catalytique permettant d’obtenir des carburants liquides. La synthèse Fischer-Tropsch est la plus courante car elle permet d’obtenir du diesel et du kérosène de très haute qualité.

Le projet de démonstration BioTfueL, lancé en 2010, comprend toutes ces étapes. Il doit permettre de tester, valider et optimiser la chaîne complète d’ici à 2019. La construction de deux pilotes a démarré en 2015 : l’un pour le prétraitement de la biomasse par torréfaction, l’autre concernant la gazéification et la synthèse de carburants. Ils seront mis en opération fin 2016.

                   Le miscanthus sert à la production de biocarburants de 2e génération.

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Voir aussi
 + Développement industriel > Biocarburants et chimie biosourcée
 + Les biocarburants s'appuient sur le champignon, par Antoine Margeot et Frédéric Monot

Liens
 > site web Axens
 > site web Futurol


 

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Chiffres clés

7 % par an
de croissance moyenne de la demande en biocarburants au niveau mondial entre 2010 et 2030.

10 fois moins
d'émissions de GES avec les carburants 2G.

Biocarburants de 2e génération : améliorer l'efficacité de la désulfuration du gaz de synthèse

David Chiche