Biocarburants
Nos solutions
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
Dès 2015, Total (devenu TotalEnergies) 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.
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. En mars 2020 une première industrielle a été annoncée.
« 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.
Les 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, TotalEnergies, 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
Lancé en 2010, le projet collaboratif BioTfueL® visant à développer et mettre sur le marché mondial une chaîne de procédés pour la production de biocarburants avancés à partir de biomasse lignocellulosique par la voie thermochimique, s’est achevé en 2021. Cette technologie, en cours d’industrialisation, représente une solution de premier ordre pour la production de carburants aéronautiques durables (sustainable aviation fuel – SAF). Sa commercialisation est assurée par Axens.
Décarbonation de l’aviation : le projet BioTJet prend son envol
Le projet BioTJet de production de carburants aéronautiques durables, piloté par Elyse Energy, soutenu par l’ADEME dans le cadre de l’appel à projets pour les biocarburants aéronautiques durables et mené en partenariat avec Alliance Forêts Bois et Avril avec le soutien d’Axens, Bionext et IFP Investissements, a démarré en 2022 . L’objectif : construire et opérer, d’ici 2027, la première unité industrielle française de production de biokérosène avancé, à partir de biomasse durable, composée de résidus issus majoritairement de la sylviculture locale et de déchets de bois. En phase avec la feuille de route française pour le déploiement des biocarburants aéronautiques durables, la stratégie nationale bas carbone et la réglementation européenne Fit for 55, BioTJet va permettre d’apporter une réponse immédiate aux enjeux de décarbonation du secteur aérien. L’utilisation du biokérosène avancé issu de BioTJet pourrait en effet réduire les émissions de GES d’au moins 85 % par rapport au kérosène conventionnel (sur la base d’une analyse de cycle de vie). Une option d’injection d’hydrogène vert obtenu par électrolyse de l’eau est également à l’étude. À quantité de biomasse équivalente, l’ajout d’hydrogène dans le procédé permettrait de doubler la production de carburants.
« Ce projet a permis de démontrer un enchaînement de technologies visant à transformer de la biomasse lignocellulosique en carburant de synthèse. Afin de permettre son extrapolation à l’échelle industrielle, une phase d'essais sur des unités de taille suffisante a été réalisée : la partie amont du procédé (prétraitement par torréfaction) a été testée sur le site du groupe Avril à Venette, tandis que les étapes aval (gazéification, traitement du gaz de synthèse et synthèse Fischer-Tropsch) ont fait l'objet d’une installation construite sur le site de TotalEnergies de Dunkerque.
En 2021, nous avons terminé avec succès le programme de tests avec nos partenaires du consortium (Avril, Axens, CEA, Thyssenkrupp Industrial Solutions, TotalEnergies). Cette phase de démonstration a permis de valider, de mettre au point et d’optimiser la chaîne de procédés à l’échelle semi-industrielle, au terme de plus de 1 500 heures de torréfaction et de 1 000 heures de gazéification.Le programme expérimental a porté sur différentes biomasses pour démontrer la flexibilité des technologies, qui est un facteur clé de succès pour le déploiement industriel de la technologie BioTfueL® 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 importante et réduire ainsi les coûts de production. Nous visons aussi une flexibilité en termes de produits, puisqu’une unité industrielle basée sur la technologie BioTfueL® est un hub énergétique permettant de produire du biogazole et du biokérosène dans des proportions qui peuvent être ajustées à la demande du client mais également du bionaphta, du biogaz, du bioGPL, etc.
Les efforts des partenaires vont à présent être orientés vers la recherche d’une première référence industrielle du procédé, qui est en particulier très bien adapté pour répondre aux objectifs réglementaires du secteur aérien en matière d’incorporation de SAF. »