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Des chercheurs d’IFPEN ont mené une étude sur le bilan énergétique et environnemental d’une filière de production de biocarburants à partir d’algues. De nombreux verrous technologiques et économiques restent à lever pour améliorer ce bilan et rendre la filière viable.
Fabriquer des biocarburants à partir d’algues.
L’idée est séduisante. En effet, les microalgues lipidiques possèdent un double atout. D’abord leur teneur en huile, qui peut aller jusqu’à 80 % de la matière sèche.
Leur productivité peut atteindre des valeurs très élevées : elle varierait entre 20 et 80 tonnes d’huile par hectare, contre deux à peine pour le colza ou le tournesol. Deuxième avantage de ces végétaux marins : le développement
de la filière n’est pas ou peu lié à la disponibilité de terres agricoles, et donc hors compétition avec les ressources alimentaires. C’est un aspect qui intéresse particulièrement le secteur aéronautique, qui souhaite accéderà de grandes quantités de carburants de substitution.
BIOCARBURANTS issus des ALGUES
Le principe de cette filière ? “Il s’agit de récupérer les triglycérides contenus dans les algues pour les transformer, via des procédés de transestérification ou d’hydrogénation catalytique, en carburants de type biodiesel ou biokérosène”, explique Xavier Montagne, Directeur adjoint à la direction scientifique d’IFPEN. Mais de gros verrous technologiques restent à lever avant qu’une production à l’échelle industrielle soit envisageable. “Obtenir un carburant à partir de microalgues lipidiques suppose de maîtriser toute une chaîne de technologies, ainsi que leur intégration, ajoute Pierre Porot, Directeur adjoint du centre de résultats Procédés. Nous n’en sommes actuellement qu’au stade des recherches
LES BIOCARBURANTS ISSUS DE MICROALGUES LIPIDIQUES (les étapes)
- Microalgue lipidique
- Cultures des algues
- Lipides
- Transestérification
- Huile algale
- Hydrogénation
- Esters d'huiles algales Biodiesel
- Hydrocarbures
- Mélange au gazole
- Mélange au gazole
- Mélange au kérosène en laboratoire.
S’agissant du choix de la souche, l’essentiel des travaux concerne les microalgues lipidiques autotrophes.
À la différence des hétérotrophes, elles fixent le CO2 et ne nécessitent pour leur croissance que de l’eau, des sels minéraux et de la lumière. S’agissant de la mise en culture, compte tenu du coût d’investissement élevé d’un réacteur fermé, certains estiment qu’elle devra se faire plutôt dans des bassins ouverts bon marché, alimentés en permanence en eau. Ce brassage permanent d’une grande quantité d’eau implique néanmoins une forte consommation d’énergie.
Enfin, la séparation de l’eau et de la biomasse d’abord (la concentration en biomasse est de l’ordre de 1%), l’extraction de l’huile de cette biomasse, ensuite, sont des opérations également coûteuses en énergie. Dans ce contexte, les chercheurs d’IFPEN ont dressé un premier bilan énergétique, économique et environnemental de la filière. Les conclusions tempèrent l’enthousiasme des débuts sans pour autant condamner la solution.
Même en tablant sur la mise en œuvre d’innovations permettant de lever ces verrous, l’étude estime que les coûts resteront élevés. Elle met aussi enévidence le caractère très énergivore du procédé : “Pour obtenir une huile offrant un contenu énergétique de 36 MJ/kg, avec les procédés actuellement mis en œuvre, il faut dépenser de 40 à 100 MJ, constate Pierre Porot. Ce que nous montrons, c’est que même en anticipant à dix ans sur les progrès à venir, ce chiffre ne descendra pas en dessous de 16 ou 20MJ, ce qui est bien mais pas extraordinaire.”
De plus, le bilan en termes d’émissions de gaz à effet de serre de la filière apparaît convenable mais pas en rupture, et dépend énormément du mix énergétique initial. “Il n’est pas bien meilleur que celui des biodiesels produits à partir d’oléagineux terrestres, et en tout cas, il est moins bon que celui des biocarburants de deuxième génération.” L’analyse technico- économique et environnementale de la filière doit donc être poursuivie pour en préciser davantage les verrous et évaluer les marges de progrès attendus. C’est l’objet des réflexions actuellement menées par IFPEN en partenariat avec les autres acteurs concernés (Ifremer, Inra, CNRS, CEA, Airbus, EADS-IW, Snecma, Sofiprotéol, etc.), notamment au sein d’Algogroup, dont les travaux seront utilisés dans le cadre de l’Alliance Nationale de Coordination de la Recherche pour l’Énergie (Ancre).
Source : http://www.ifpenergiesnouvelles.fr/