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Biocarburants
Nos solutions

Production de biodistillats à partir d’huiles végétales

Le procédé Vegan™ d’hydrotraitement d’huiles végétales a été développé par IFPEN avec Axens. Capable de produire des biocarburants à la fois pour le transport terrestre et aérien à partir de charges diversifiées, il apparaît comme une technologie d’avenir.

« L’un des grands atouts du procédé Vegan™ est sans conteste sa flexibilité. D'une part, il accepte aussi bien des charges permettant de produire des biocarburants conventionnels (dits de première génération), c’est-à-dire issues de la culture alimentaire, que des charges permettant de produire des biocarburants avancés (dits de deuxième génération) :

  • huiles végétales usagées,
  • graisses animales,
  • résidus de la production d’huiles végétales alimentaires (acides gras),
  • charges non alimentaires provenant du bois (huile de pin).
     

Par ailleurs, il permet de produire non seulement des biodistillats proches du gazole pouvant servir de biocarburants pour le secteur automobile, mais également du biokérosène pouvant être incorporé jusqu’à 50 % dans le carburant utilisé pour le transport aérien. Une piste intéressante pour réduire les émissions de CO2 dans ce secteur... Conscients de ce potentiel, nous continuons à améliorer les performances du procédé en collaboration avec les équipes d’IFPEN, notamment en testant différentes charges à forte composante durable et spécifiques à certaines régions du monde : l’huile de pin et les acides gras distillés par exemple. »

 Larissa Perotta, technologue, Axens 


 Larissa Perotta, technologue, Axens
 

 

Dès 2015, Total a choisi la technologie Vegan™ dans le cadre de la transformation de son site de La Mède (Marseille) en bioraffinerie de taille mondiale (500 000 t/an). La mise en production a été réalisée en 2018.
 

Production d’éthanol lignocellulosique

Le projet Futurol de développement d’une technologie française de production, à l’échelle industrielle, de bioéthanol avancé (dit de 2e génération) s’est achevé fin 2018 après dix ans de travaux. IFPEN a été un acteur central de ce projet collaboratif.
 

Production d’éthanol lignocellulosique

« L’objectif du projet était de mettre au point un procédé compétitif et adapté à différentes biomasses lignocellulosiques pour le rendre opérationnel tout au long de l’année dans un maximum de pays : résidus agricoles et forestiers, cultures dédiées comme le miscanthus, etc. Nous avons apporté à nos partenaires de Futurol notre expertise dans différents domaines :

  • l'élaboration de cocktails enzymatiques, en particulier grâce à une nouvelle souche issue du champignon Trichoderma reesei,
  • la mise en œuvre de l’hydrolyse enzymatique pour convertir la cellulose,
  • l’extrapolation du procédé.
     

Futurol - démonstrateurLes essais au pilote (une tonne de biomasse par jour) puis au démonstrateur (100 tonnes de biomasse par jour) ont validé le fonctionnement de toute la chaîne du procédé, incluant également la valorisation des coproduits. Sur le plan économique, la production in situ des biocatalyseurs (enzymes et levures) contribue notablement à sa rentabilité.

Le procédé est aujourd’hui commercialisé par Axens pour le compte des partenaires du projet. Les performances sont au rendez-vous, mais son succès commercial dépend également du contexte réglementaire et fiscal de chaque pays, qui influe notablement sur l’appétence du marché. »

Gilles Ferschneider, chef de projet Futurol, IFPEN
 

Société de R&D dans les domaines des biotechnologies et de la chimie du végétal créée par les coopératives céréalières (Vivescia) et sucrières (Cristal Union), ARD est un partenaire majeur d’IFPEN au sein du projet Futurol… et au-delà.

« Tout au long du projet, nos équipes et celles d’IFPEN ont travaillé en étroite collaboration pour concrétiser le potentiel de la technologie de production d’éthanol lignocellulosique : il s’agit d’une aventure de longue haleine qui a duré dix ans ! Les différents acteurs du projet ont dû tout d’abord partager leurs connaissances, puis confronter leurs points de vue et enfin construire une approche commune pour développer un procédé unique par son ambition. La mise en commun des compétences d’ARD, IFPEN, Inra et Lesaffre, soutenue par l’analyse et le support des acteurs industriels et financiers du projet (CANE, CGB, ONF, Tereos, Total, Unigrains, Vivescia) a permis de mener à bout un développement technologique complexe. Notre partenariat dépasse aujourd’hui le cadre de Futurol et la suite de notre coopération se construit autour de trois volets :

  • d’une part, la prolongation pendant cinq ans des essais de Procethol 2G menés par IFPEN et Axens sur la plateforme Futurol, reprise par ARD avec le soutien d’IFPEN. Nous pourrons ainsi tester différentes biomasses représentatives des besoins du marché et garantir un accès aux équipements indispensable dans le cadre du support à la commercialisation,
  • d’autre part, la réalisation par IFPEN, sur cette même plateforme, d’essais complémentaires à ceux du projet Futurol, pour ses propres besoins de recherche,
  • enfin, la mise à disposition, par IFPEN, de moyens dédiés aux biotechnologies développés dans le cadre du projet Futurol, ce qui nous apportera des capacités supplémentaires pour répondre aux attentes de nos clients.

Ce partenariat n’aurait pas été possible sans la convergence d’intérêt et les liens de confiance qui se sont créés pendant plusieurs années au sein du projet Futurol. »

Jean-Christophe Duval, directeur général, ARD

  

Production de biogazole et de biokérosène avancés

Lancé en 2010, le projet BioTfueL vise à développer et mettre sur le marché mondial une chaîne de procédés de production de biocarburants avancés par la voie thermochimique. Deux démonstrations sont en cours ; il s’agit des dernières étapes avant la commercialisation.

« Ce que nous cherchons à réaliser avec ce projet, c’est démontrer un enchaînement de technologies visant à transformer de la biomasse lignocellulosique en carburant de synthèse.
 

 BioTfueL


Cela passe nécessairement par une phase d'essais sur des unités de taille suffisante pour l’extrapolation à l’échelle industrielle. La partie amont du procédé (prétraitement) est testée dans un four de torréfaction implanté sur le site du groupe Avril à Venette. Les étapes aval (gazéification, traitement du gaz de synthèse et synthèse Fischer-Tropsch font quant à elles l'objet d’une installation construite sur un site de Total près de Dunkerque.

Le programme expérimental porte sur différentes biomasses pour démontrer la flexibilité des technologies, qui est un facteur clé de succès pour le déploiement des chaînes BTL. En effet, par ces tests nous validerons la possibilité d’exploiter le procédé dans le monde entier. En outre, cela permettra, pour une usine donnée, d’offrir au client l'opportunité de traiter toutes les ressources disponibles, donc de construire des unités de taille plus importantes et réduire ainsi les coûts de production. Nous visons aussi une flexibilité en termes de produits, puisque la chaîne BioTfueL génère du biogazole et du biokérosène dans des proportions qui peuvent être ajustées à la demande du client. La commercialisation devrait être lancée par Axens en 2020. »

Laurent Bournay
 

 Laurent Bournay, chef de projet BioTfueL, IFPEN

 

Procédé Fischer-Tropsch pour la production de carburants de synthèse

La conversion de la biomasse ou du gaz naturel en carburants liquides de synthèse s’effectue notamment par le biais du procédé Fischer-Tropsch. Si cette technologie remonte au milieu du siècle dernier, tout l’enjeu des travaux menés par IFPEN consiste à améliorer son rendement, ses coûts de production et son empreinte environnementale.

Pilote Fischer-Tropsch sur la rafinerie ENI de Sannazzaro
Pilote Fischer-Tropsch sur la rafinerie ENI de Sannazzaro

« Après plus de 15 ans de recherches en partenariat avec ENI, nous avons mis au point un nouveau procédé Fischer-Tropsch commercialisé par Axens sous le nom de Gasel®.

Il se caractérise par :

  • un haut niveau de productivité,
  • et par l’absence de soufre, d'azote et de composés aromatiques dans le carburant de synthèse obtenu, ce qui améliore les performances environnementales des véhicules, notamment sur les particules de tailles inférieures à 23 nm.
     

Axens a signé un contrat majeur en 2018 avec Energy Security Partners, qui projette de construire une unité GTL (Gas to Liquids) de 33 000 barils par jour aux États-Unis, puis tripler cette capacité à terme. Le procédé Gasel® est par ailleurs le procédé Fischer-Tropsch utilisé pour la production de biokérosène et de biogazole de 2e génération au sein du projet BioTfueL. Depuis cinq ans, nous continuons aussi à investir pour développer une nouvelle génération de catalyseurs permettant :

  • d’augmenter la productivité en carburant liquide de type gazole,
  • et de réduire la fréquence de renouvellement des catalyseurs. »
     

Jean-Philippe Héraud

 Jean-Philippe Héraud, chef de projet Fischer-Tropsch, IFPEN

 

Mesure de l’impact des carburants

IFPEN dispose d’une expertise des filières biocarburants lui permettant de proposer une gamme complète de services, et notamment la qualification des filières : bilan économique et environnemental, caractéristiques et propriétés d’usage pour les applications terrestres, aéronautiques et maritimes.
 

Contact

Jean-Christophe Viguié

  • Responsable des programmes : "Biomasse vers carburants", et "Traitement et conversion du gaz".