Bioéthanol

• Ouest cheminée vous propose de découvrir le bioéthanol en détail.

• Le bioéthanol est l'éthanol biologique et agricole. Il n'est pas issu de l'agriculture dite "biologique".

Le préfixe "bio" signifie simplement qu'il est produit à partir de matières vivantes (végétale).

• Utilisé comme biocarburant (ou agrocarburant) dans les moteurs à essence.
  

Il s'agit d'un vecteur énergétique issu de l’agriculture et appartenant à la famille des énergies renouvelables.

• Les végétaux contenant du saccharose (betterave, canne à sucre…) ou de l’amidon (blé, maïs…) peuvent être transformés pour donner du bioéthanol.
  

On parle généralement de filière "sucre" pour désigner cette filière de production du bioéthanol.

Cet éthanol d’origine végétale n’est rien d’autre que de l’alcool éthylique, le même que celui que l’on trouve dans toutes les boissons alcoolisées.

Il peut être mélangé à l’essence en des proportions allant de 5 à 85 %. Au-delà de 20 % des adaptations aux moteurs de voitures sont souvent nécessaires.

 

Historique

• En 1904, le Ministère français de l'Agriculture organisa un Circuit automobile du Nord destiné à propager l'utilisation de l'alcool comme carburant dans les moteurs à explosion.

Carburants et moteurs à éthanol

Mélanges avec l'essence

• Il existe plusieurs types de carburants contenant de l'éthanol la plupart sont des mélanges d'essence et d'éthanol à différentes proportions.
  

On les désigne par la lettre E suivie du pourcentage d'éthanol dans le mélange : par exemple du E85 représente un carburant contenant 85% d'éthanol et 15% d'essence.

Dans cette nomenclature, E100 désigne l'éthanol pur.

On trouve ainsi du E5, E7, E10, E15, E20, E85, E95, E100 en fonction du pays dans lequel on se trouve et de l'utilisation que l'on veut en faire.

En france, la commercialisation de l'E85 aux particuliers, légalement nommé Superéthanol, est officielle depuis le 1^er janvier 2007.

 

Du bioéthanol à l’ETBE

• En Europe, les pétroliers préfèrent transformer l’éthanol en ETBE (éthyl tertio butyl éther) qui peut être incorporé à l’essence jusqu’à hauteur de 15 %.
  

L’ETBE aurait l’avantage d’être mieux adapté aux moteurs. En effet, l’incorporation directe de l’éthanol à l'essence pose certaines difficultés techniques.

Néanmoins, l'ETBE est moins vertueux pour l'environnement, d'où le choix de la France (et de nombreux autres pays) pour l'E85.

Mélanges avec le gazole

• L’utilisation du biodiesel dans les moteurs diesel et le bioéthanol dans les moteurs à allumage commandé sont des biocarburants bien connu de tous.

Par contre, une autre voie très prometteuse est l’utilisation de l’éthanol comme biocarburant dans les moteurs diesel.

Le biocarburant E-Diesel est un mélange qui se compose de diesel entre 85% et 95%, d’éthanol anhydre et d’additifs spécialement réalisés pour la stabilité du mélange et pallier certains des inconvénients du bioethanol.

L’avantage principal du E-diesel est de pouvoir être utilisé dans n’importe quelles véhicules équipés d’un moteur diesel sans aucune modification.

Mélanger le diesel conventionnel avec de l’éthanol et l’additif améliore le fonctionnement de la combustion et augmente légèrement la volatilité du combustible.

Le résultat principal est la réduction des émissions de gaz polluants réglementés tels que les particules (PM10) et les fumées.

 

Environnement

Controverse

• Cet agro-carburant est présenté comme un carburant vert, mais l'intérêt de l'ETBE comme carburant écologique, et son appellation de "bioéthanol" sont très controversés pour plusieurs raisons :

-> Mauvais bilan énergétique : La transformation de l'éthanol en ETBE utilise des produits chimiques (acide sulfurique) et une grande quantité d'énergie.

(Bilan quasiment aussi mauvais que celui de l'essence d'origine fossile)

-> Autant de risques sanitaires et de pollution que l'essence (d'après une étude nord-américaine).

Marc Z. Jacobson, estime que le nombre de cancers liés à l’E-85 serait du même ordre de grandeur que celui qu'on estime induit par l’essence.

-> Impacts de l'agriculture intensive mal pris en compte, même si la contribution à l'effet de serre est bien moindre (elle n'est pas nulle).

-> Risque de compétition entre les besoins alimentaires et les besoins énergétiques des voitures :

L'utilisation à grande échelle de bio-éthanol sous-entend l'utilisation de très grandes surfaces agricoles pour la production de mais ou de canne à sucre.

Pour produire l'équivalent d'un plein de 4x4, soit 96 litres, la quantité de maïs necessaire est de 205kg, soit selon l'OMS de quoi nourrir une personne pendant un an.

Il se pose alors le bien-fondé de remplir des réservoirs de voitures plutôt que des ventres affamés.

Moteurs fonctionnant à l'éthanol et les VCM ou Flexfuel

• Les moteurs à éthanol actuels sont des moteurs à essence légèrement modifiés pour résister à l'effet corrosif de l'alcool.

• Flexfuel (ou VCM, Véhicule à Carburant Modulable) est le nom donné aux véhicules spécialement conçus pour fonctionner indifféremment au Superéthanol E85 et/ou au Super sans plomb classique.

La consommation d'un moteur à éthanol est supérieure d'environ 25% à celle d'un moteur à essence ;

Toutefois, ses taux de compression sont plus élevés ce qui permet d'exploiter plus de puissance.

En général, les moteurs à éthanol sont étudiés pour fournir des puissances et couples similaires à ceux des moteurs à essence.

Cependant, certains moteurs "Flex-Fuel" fournissent des rendements supérieurs (plus de 10%) lors du fonctionnement sous E85.

Les émissions nettes de CO² sont réduites d'environ 40%.

La production de bioéthanol dans le monde

• En 2003, la production mondiale de bioéthanol s'est élevée à 22 milliards de litres, dont 620 millions dans l'Union européenne.
  

L´Espagne est le plus grand producteur de l´Union.

Les États-Unis sont les deuxièmes producteurs mondiaux de bioéthanol (10,2 millions de mètres cubes en 2003)

En 2006, 10 % de la production de maïs est transformée en biocarburants aux États-Unis.

L'avenir du bioéthanol

• Une nouvelle filière de production de bioéthanol est en train de se développer. C'est la filière BTL (pour biomass-to-liquid, en anglais) qui permettra de fabriquer les «carburants verts de deuxième génération».

Elle permet de produire du bioéthanol ou du biodiesel.

La filière BTL est en fait une étiquette générique qui recouvre deux sous-filières permettant de produire des carburants de synthèse par voie thermochimique ou par voie biologique.

• La voie thermochimique permet d’obtenir du biodiesel.
  

Cette voie thermochimique convertit d'abord la biomasse en un gaz de synthèse (mélange d’hydrogène et de monoxyde de carbone) qui est ensuite transformé en diesel

Une autre voie thermochimique produit une huile par pyrolyse, huile qui est ensuite raffinée pour extraire des carburants et des produits chimiques à haute valeur ajoutée.

• La voie biologique permet quant à elle de générer du bioéthanol.
  

Les produits obtenus sont de la lignine qui peut être ensuite transformée de plusieurs façons:

1. brûlée directement,
2. séchée et vendue pour servir de carburant (du gaz carbonique qui est récupéré et de l'éthanol pour produire du biocarburant E85 comprenant 75-85% d'éthanol et 15-25% d'essence).

Au Brésil, les autos roulent au "pétrole vert"

• Pour les Brésiliens, aucun doute : leur pays va devenir l'Arabie saoudite du XXIe siècle.

Premier exportateur du pétrole vert ou bioéthanol, le Brésil est un pionnier de la filière.

Cet alcool de canne à sucre a été développé après le premier choc pétrolier en 1973, sous l'impulsion de la dictature militaire.

Il a été relancé en 2003 par la mise sur le marché d'une voiture "flex-fuel", acceptant indifféremment l'essence, l'éthanol ou un mélange des deux.

En 2006, 75% des voitures vendues au Brésil étaient "flex".

Le Brésil, qui produit 17 milliards de litres d'éthanol par an, dispute aux États-Unis la place de premier producteur.

L'engouement ne va pas sans inconvénients : le cours mondial du sucre, qui reste une denrée alimentaire, s'envole et le prix de l'éthanol augmente.

Au Mexique

• Le fort développement d'une filière d'éthanol à base de maïs provoque une flambée des prix du maïs au Mexique.
  

La principale nourriture au Mexique est la Tortilla, aliment à base de farine de maïs.

En Allemagne

• L'absence de taxe sur le biodiesel a dopé la production de ce carburant de 60% entre 2004 et 2005.