Quelle est l'empreinte carbone du bioéthanol ?
Le respect de l'environnement n'est plus une préoccupation marginale. À mesure que les conséquences du changement climatique anthropomorphe deviennent plus évidentes, on assiste à un désir collectif croissant de protéger notre planète et notre environnement. Si, pour lutter contre le changement climatique, il faut que les gens modifient leur comportement, tant au niveau individuel qu'au niveau sociétal, les technologies vertes ont également un rôle à jouer. Toute innovation qui nous permet de réduire les émissions nocives et de générer moins de déchets peut être significative dans la lutte contre le changement climatique.
Les émissions des véhicules constituent l'une des principales sources de pollution mondiale. Pour de nombreuses personnes, l'utilisation d'une voiture personnelle est une nécessité. Sans voiture, ils ne pourraient pas se rendre au travail, emmener leurs enfants à l'école ou aller beaucoup plus loin que leur propre porte d'entrée. Mais à moins de pouvoir s'offrir une voiture électrique et d'avoir la chance de vivre dans un endroit doté d'une infrastructure décente, conduire signifie contribuer au flux incessant de pollution et d'émissions de gaz à effet de serre dont nous sommes tous responsables.
Bioéthanol apparaît comme un carburant de substitution prometteur qui pourrait un jour nous permettre de conduire autant que nous le voulons sans avoir à nous soucier de ce qui sort de nos pots d'échappement. Quiconque aspire à un avenir neutre en carbone devrait prêter attention au bioéthanol.
Comment le carburant bioéthanol est-il produit ?
Le bioéthanol offre de nombreux avantages par rapport aux carburants classiques, mais son principal argument de vente est son caractère écologique. La production de bioéthanol fait appel à des ressources renouvelables, à savoir des cultures telles que le maïs, le blé et le maïs. En principe, il peut être produit à partir de toute plante qui contient du sucre et de l'amidon. Nous utilisons le terme "biomasse" comme un terme générique pour les matières organiques renouvelables provenant de plantes et d'animaux. La biomasse comprend les organismes vivants, les matières dérivées des organismes vivants et les matières provenant d'organismes récemment morts.
Le processus exact de production du bioéthanol carburant dépend de la composition de la biomasse utilisée. La plupart des recherches sont actuellement axées sur les matières lignocellulosiques, notamment le saule, l'eucalyptus, la paille, la canne à sucre, les résidus agricoles et d'autres matières ligneuses et herbacées souvent considérées comme des déchets. Il faut 2 à 4 tonnes de biomasse lignocellulosique pour produire 1 tonne de bioéthanol. Les chercheurs préfèrent la biomasse lignocellulosique parce qu'elle est plus abondante que les cultures alimentaires et moins chère à produire, d'autant plus qu'elle est de toute façon considérée comme un déchet. Elle présente également un bilan énergétique net plus élevé que les autres formes de biomasse, ce qui en fait une écologique le rend plus attrayant. La biomasse lignocellulosique peut réduire les émissions de gaz à effet de serre jusqu'à 90%, ce qui est bien mieux que les biocarburants de première génération.
L'inconvénient de l'utilisation de la biomasse lignocellulosique pour la production de bioéthanol est qu'elle contient une série de polymères d'hydrates de carbone, dont la cellulose. La cellulose est le principal composant des parois cellulaires des plantes et est composée de molécules de glucose. Lorsque la cellulose est décomposée dans un processus appelé hydrolyse, du glucose est libéré. Il existe plusieurs façons d'hydrolyser la cellulose de la biomasse lignocellulosique pour produire des sucres fermentables. Les méthodes les plus courantes consistent à traiter la biomasse avec un acide ou des enzymes spécifiques et à la chauffer.
Pour la biomasse non lignocellulosique, comme les céréales, la première étape consiste à broyer la biomasse pour libérer l'amidon. Le produit obtenu est mélangé à un volume d'eau spécifique afin de contrôler le rapport entre le sucre et la levure dans le moût obtenu. Le chauffage du mélange dissout les amidons solubles dans l'eau, tandis que l'hydrolyse acide ou enzymatique est utilisée pour transformer simultanément l'amidon en sucres. Le mélange résultant est acheté jusqu'à un pH compris entre 4,8 et 5,0, qui est légèrement acide. Ceci est nécessaire pour permettre à la levure qui fermente les sucres de se développer. Le processus de fermentation produit de l'éthanol et du CO2. La distillation et la déshydratation ultérieures augmentent la concentration d'éthanol dans la solution.
Pour être utilisé comme carburant, l'éthanol doit être très pur, aussi proche que possible de 100%. L'éthanol produit industriellement a une teneur en eau relativement élevée qui en réduit la pureté. Il existe plusieurs méthodes de déshydratation de l'éthanol, et toutes sont actuellement étudiées par les chercheurs pour en améliorer l'efficacité.
Quels sont les avantages environnementaux du bioéthanol ?
Non seulement le bioéthanol est issu de sources renouvelables, mais il permet également de réduire considérablement les émissions de gaz à effet de serre pendant la production et lors de la combustion du carburant fini, par rapport aux carburants classiques. L'ajout d'éthanol à l'essence augmente l'indice d'octane, ce qui signifie qu'elle brûle plutôt qu'elle ne brûle, et nous permet d'étirer nos réserves de pétrole qui ne cessent de diminuer. La prolongation de la durée de vie des réserves de pétrole améliore notre sécurité énergétique et réduit notre dépendance à l'égard des pays producteurs de pétrole.
Si vous vous demandez si le bioéthanol produit du monoxyde de carbone ou d'autres substances nocives, la réponse est non. La combustion du bioéthanol entraîne très peu d'émissions ; il est nettement plus propre que les carburants classiques. Le pire qu'elle émet est une quantité négligeable de dioxyde de carbone, bien trop peu pour avoir un quelconque impact négatif sur la santé humaine ou environnementale.
Vous avez peut-être entendu des déclarations contradictoires sur l'empreinte carbone du bioéthanol. Alors, le bioéthanol est-il neutre en carbone ou non ? La réponse est oui, elle est neutre en carbone. Mais vous devez vous demander pourquoi le bioéthanol est neutre en carbone. La réponse est en fait assez simple : la quantité de dioxyde de carbone libérée lors de la production de bioéthanol est identique à la quantité de dioxyde de carbone absorbée par les plantes qui produisent le carburant pendant la photosynthèse.
Le passage des carburants à base de pétrole au bioéthanol contribuera à soigner la couche d'ozone au-dessus de la terre, un objectif à long terme du mouvement écologiste. Lorsque éthanol brûle, les produits qui en résultent sont moins réactifs à la lumière du soleil que les émissions provenant des sources de combustibles classiques. Même la combustion d'éthanol à grande échelle n'est pas susceptible d'appauvrir la couche d'ozone.
Même si nous continuons à utiliser le carburant conventionnel pour nos véhicules dans un avenir proche, nous pouvons toujours utiliser le bioéthanol pour réduire les émissions de gaz à effet de serre. Le mélange de bioéthanol avec de l'essence offre un certain nombre d'avantages précieux. Premièrement, il augmente l'indice d'octane du carburant, ce qui est généralement difficile et coûteux à réaliser. En enrichissant le carburant de mauvaise qualité avec de l'éthanol, nous pouvons réduire les émissions nocives et améliorer les performances. L'ajout de bioéthanol au carburant signifie également que nous pouvons augmenter davantage notre approvisionnement et réduire notre dépendance à l'égard des pays producteurs de pétrole.
Globalement, l'utilisation généralisée du bioéthanol entraînerait une amélioration de la qualité de l'air et une réduction de la prévalence des particules cancérigènes. Les projets de recherche et de développement en cours améliorent constamment les avantages environnementaux du bioéthanol, ce qui en fait une perspective encore plus attrayante. Par exemple, les dernières conceptions des usines de bioéthanol garantissent que toute l'eau rejetée est neutre pour l'environnement. Certaines usines recyclent les eaux usées générées par la production de bioéthanol afin qu'elles puissent être réutilisées.
À quoi sert le carburant bioéthanol ?
L'éthanol est un carburant polyvalent qui a déjà prouvé son potentiel dans plusieurs domaines clés. L'application la plus importante du bioéthanol aujourd'hui est celle de carburant pour les transports, de nombreux acteurs de l'industrie automobile s'attendant à ce qu'il supplante un jour l'essence comme principal carburant pour les véhicules personnels. Toutefois, l'un des avantages du bioéthanol est qu'il n'est pas nécessaire qu'il remplace complètement l'essence pour faire la différence. L'éthanol est souvent utilisé pour améliorer les performances d'un carburant de mauvaise qualité, et il existe sur le marché plusieurs carburants mélangés qui associent le bioéthanol au diesel ou à l'essence.
Comme tout carburant, le bioéthanol peut être brûlé pour produire de l'énergie et générer du courant. La recherche sur le rôle potentiel du bioéthanol dans la production d'électricité est en cours. Par rapport au charbon et au pétrole, l'éthanol a un rendement énergétique thermique beaucoup plus faible, ce qui signifie que des quantités beaucoup plus importantes sont nécessaires pour produire le même rendement énergétique. Cependant, nous pouvons nous permettre de brûler beaucoup plus d'éthanol sans causer de dommages à l'environnement et sans émettre d'émissions toxiques.
Les cheminées au bioéthanol sont également de plus en plus populaires. Ils ne produisent pas de fumée ni d'autres sous-produits nocifs, ils sont très esthétiques et ne nécessitent pas de cheminée ni de raccordement à une conduite de gaz.
Comment le bioéthanol se compare-t-il aux carburants classiques ?
Par rapport à l'essence, le bioéthanol a un contenu énergétique beaucoup plus faible. Si vous avez deux véhicules identiques, l'un fonctionnant à l'essence et l'autre au bioéthanol, la voiture à l'essence pourra continuer à fonctionner. Cependant, le bioéthanol ne produit pas les mêmes émissions nocives que l'essence. À mesure que le coût de production du bioéthanol continue de baisser et que les méthodes de production deviennent plus efficaces, nous pourrions bien atteindre un point où le fait de devoir alimenter les véhicules plus souvent en carburant est considéré comme un compromis valable.
Le bioéthanol a un indice d'octane plus élevé que l'essence et peut même être ajouté à l'essence pour augmenter l'indice d'octane. Un indice d'octane plus élevé signifie que le bioéthanol brûlera plutôt que de s'enflammer dans un moteur et possède des propriétés anti-nucléaires supérieures.
L'éthanol est moins volatile que l'essence, comme le montre la pression de vapeur Reid. La pression plus faible du bioéthanol signifie qu'il s'évapore lentement, ce qui maintient la concentration des émissions par évaporation à un faible niveau et réduit encore le risque d'explosion du carburant. Cependant, la faible pression de vapeur peut également constituer un inconvénient pour l'éthanol. La combinaison d'une faible pression et d'un point d'ébullition unique signifie que les moteurs fonctionnant à l'éthanol pur ne peuvent pas démarrer sans aide à des températures inférieures à 20 degrés Celsius. Si le bioéthanol est un jour sérieusement envisagé comme carburant primaire pour les voitures, les moteurs devront compenser ce problème.
Le bioéthanol et les biocarburants similaires peuvent jouer un rôle important dans la lutte contre le changement climatique. Non seulement il a un large éventail d'applications potentielles, mais la production de bioéthanol est également neutre en carbone. Gardez un œil sur cet espace, car il pourrait bien être le carburant de l'avenir.