Bioéthanol. Est-il possible de passer à un nouveau carburant ?

Production de bioéthanol

Le bioéthanol, comme le biodiesel, est produit à partir de matières végétales. Plus souvent que d'autres, deux cultures sont prélevées pour la fabrication du bioéthanol : le maïs et la canne à sucre. Par exemple, la production de bioéthanol aux États-Unis est principalement basée sur le maïs, au Brésil - sur la canne à sucre. Cependant, d'autres plantes à forte teneur en amidon et en sucres végétaux peuvent également être utilisées comme matières premières : pomme de terre, betterave sucrière, patate douce, etc.

Dans le monde, la production de bioéthanol est la plus développée en Amérique. Les capacités de production du Brésil et des États-Unis représentent ensemble plus de la moitié (plus précisément plus de 60 %) de la production mondiale de ce carburant.

À la base, le bioéthanol est de l'alcool éthylique ordinaire (ou éthanol), qui est utilisé dans la fabrication de boissons alcoolisées avec la formule chimique bien connue C₂H₅OH. Cependant, le bioéthanol n'est pas adapté à la consommation alimentaire en raison de la présence d'additifs spéciaux, les additifs pour carburant. En plus du tert-butyl méthyl éther (MTBE), qui augmente la résistance à la détonation des biocarburants, réduit la corrosivité des alcools et est un vecteur d'oxygène supplémentaire impliqué dans la combustion, de petites quantités d'autres additifs sont ajoutées au bioéthanol.

Plusieurs technologies de production de bioéthanol sont connues.

1. Fermentation de produits biologiques. Connu depuis l'Antiquité et la méthode la plus simple pour obtenir de l'alcool éthylique. Lors de la fermentation de levures de mélanges contenant du sucre, une solution avec une teneur massique en éthanol d'environ 15% est obtenue. Avec une augmentation de la concentration, les bactéries de levure meurent, ce qui entraîne un arrêt de la production d'alcool éthylique. Ensuite, l'alcool est séparé de la solution par distillation. Actuellement, cette méthode n'est pas utilisée dans la production industrielle de bioéthanol.
2. Production à l'aide de médicaments recombinants. La matière première est broyée et fermentée avec de la glucoamylase et de l'amylosubtiline. Après cela, la distillation est effectuée dans des colonnes accélératrices avec séparation de l'alcool. Une méthode largement utilisée pour la production industrielle de bioéthanol.
3. production d'hydrolyse. En fait, il s'agit de la production d'alcool à partir de matières premières contenant de la cellulose pré-hydrolysée par fermentation industrielle. Il est utilisé principalement en Russie et dans d'autres pays post-soviétiques.

Actuellement, la production mondiale de bioéthanol, selon diverses estimations, est quelque peu inférieure à 100 millions de tonnes par an.

Bioéthanol. Prix ​​au litre

Le coût de production de bioéthanol pour 1 litre dépend de plusieurs facteurs.

1. Le coût initial des matières premières cultivées pour la transformation.
2. L'efficacité des matières premières utilisées (technologie de production et rapport entre le bioéthanol obtenu et la quantité de matières premières impliquées).
3. Logistique de production (plus les entreprises de transformation sont proches des plantations avec des matières premières, moins la production est chère, car les coûts de transport dans le cas de ce type de carburant jouent un rôle plus important que dans la production d'essence de pétrole).
4. Le coût de production lui-même (fabricabilité des équipements, rémunération des ouvriers, coûts énergétiques).

Par conséquent, dans différents pays, le coût de production d'1 litre de bioéthanol varie. Voici le coût de ce carburant au litre dans certains pays du monde :

• États-Unis - 0,3 $ ;
• Brésil - 0,2 $;
• en général pour les fabricants européens - environ 0,5 $;

À titre de comparaison, le coût moyen de production de l'essence est d'environ 0,5 à 0,8 $ le litre, si l'on ne tient pas compte des pays exportateurs de pétrole brut comme l'Arabie saoudite ou le Venezuela, où un litre d'essence coûte moins cher qu'un litre d'eau.

Bioéthanol E85

Peut-être que la part du lion parmi tous les types de carburants contenant du bioéthanol est occupée par la marque E85. Ce type de carburant est composé à 85 % de bioéthanol et à 15 % d'essence de pétrole ordinaire.

Ces carburants ne conviennent que pour les véhicules spécialement conçus capables de rouler avec des biocarburants. Ils sont généralement étiquetés comme des voitures Flex-fuel.

Le bioéthanol E85 est largement distribué au Brésil, et se trouve également aux États-Unis. En Europe et en Asie, les grades E5, E7 et E10 sont plus courants avec une teneur en bioéthanol de 5, 7 et 10 %, respectivement. Le reste du volume de ces mélanges de carburants est traditionnellement attribué à l'essence ordinaire. Récemment également, le carburant E40 avec une teneur en bioéthanol de 40 % gagne en popularité.

//www.youtube.com/watch?v=NbHaM5IReEo

Avantages et inconvénients du bioéthanol

Voyons d'abord les avantages du bioéthanol.

1. Bon marché relatif de la production. Ceci est à condition que le pays-fabricant ne dispose pas de ses propres réserves de pétrole abondantes et que l'industrie des cultures soit développée. Par exemple, au Brésil, qui possède peu de réserves de pétrole propres à l'échelle nationale, mais qui a développé une agriculture et un climat favorable, il est beaucoup plus rentable de fabriquer du carburant à base de bioéthanol.
2. Respect de l'environnement de l'échappement. Le bioéthanol pur n'émet que de l'eau et du dioxyde de carbone lorsqu'il est brûlé. Aucun hydrocarbures lourds, particules de suie, monoxyde de carbone, composants contenant du soufre et du phosphore ne sont émis dans l'atmosphère lorsque le moteur fonctionne au bioéthanol. Selon une évaluation complète (prenant en compte tous les paramètres évalués selon la norme EURO), la pureté des gaz d'échappement s'est avérée 8 fois supérieure pour les moteurs fonctionnant au bioéthanol.
3. Renouvelabilité. Si les réserves de pétrole sont finies (fait avéré aujourd'hui : les théories sur le caractère régénérateur du pétrole comme les émissions des entrailles de la Terre sont rejetées par la communauté scientifique mondiale), alors la production de bioéthanol ne dépend que du rendement des plantations.
4. Réduction de la consommation de carburant. En moyenne, en roulant au bioéthanol, avec un circuit d'alimentation correctement configuré, jusqu'à 15% de carburant est économisé dans un rapport volumétrique. Classiquement, au lieu de 10 litres d'essence, une voiture ne consommera que 100 litres de bioéthanol aux 8,5 kilomètres.

Les inconvénients de ce type de carburant, notamment par rapport au parc de véhicules existant, sont actuellement importants.

1. Consommation excessive de bioéthanol dans une voiture dans laquelle l'ECU n'a pas de paramètres pour travailler sur le biocarburant. Et en général, on constate souvent un faible rendement d'un moteur qui n'est pas conçu pour le carburant végétal. Le fait est que la densité énergétique et le rapport volumique requis d'air et de carburant dans le bioéthanol diffèrent de l'essence. Cela conduit à un fonctionnement instable du moteur.
2. Destruction des joints en caoutchouc et en plastique. Les propriétés du caoutchouc et du plastique qui permettent à ces matériaux d'être quasiment neutres vis-à-vis des vecteurs énergétiques pétroliers ne permettent pas d'assurer une résistance chimique à l'éthanol. Et les joints, qui peuvent résister à l'interaction avec l'essence pendant des décennies, sont détruits en quelques mois par un contact constant avec l'alcool.
3. Panne rapide d'un moteur qui n'est pas conçu pour rouler au bioéthanol. En conséquence des deux points précédents.

Sur la base de ce qui précède, nous pouvons conclure que le bioéthanol sera une excellente alternative à l'essence conventionnelle si la voiture est conçue pour ce type de carburant.

LE BIOÉTHANOL DANS VOTRE VOITURE : AMI OU ENNEMI ?