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Biodiesel
Une fiole de biodiesel
Une fiole de biodiesel

Le biodiesel, biogazole ou B100 (B20, B5, B2, etc) est un carburant obtenu à partir d'huile végétale ou animale transformée par un procédé chimique appelé transestérification, afin d'obtenir du EMHV ou du EEHV. Le biodiesel (Le biodiesel, biogazole ou B100 (B20, B5, B2, etc) est un carburant obtenu à partir d'huile végétale ou animale transformée par un procédé chimique appelé...) tente de concurrencer les huiles végétales utilisées à l'état brut et le pétrodiesel, c'est-à-dire le diesel classique. Le biodiesel peut être utilisé seul dans les moteurs ou mélangé avec du pétrodiesel.

Fabrication

On fait réagir de l'huile (L'huile est un terme générique désignant des matières grasses qui sont à l'état liquide à température ambiante et qui ne se mélangent pas à l'eau,...) avec de l'alcool pour diminuer sa viscosité. En principe toutes les huiles peuvent être utilisées, mais, en Europe (L’Europe est une région terrestre qui peut être considérée comme un continent à part entière, mais aussi comme...) les producteurs choisissent souvent de l'huile de colza, tandis qu'aux États-Unis, les fabricants préfèrent le canola (variété de colza) ou le soja (Le soja, ou soya, est une plante grimpante de la famille des Fabacées, du genre Glycine (à ne pas confondre avec la glycine, Wisteria sp.), proche du haricot, largement...). Les États-Unis sont par ailleurs les plus gros producteurs de soja devant le Brésil. Mais c'est probablement à partir d'algues que les huiles pourront être produites avec le meilleur rendement[1] [2], rendant ainsi envisageable une production de biodiesel à grande échelle (La grande échelle, aussi appelée échelle aérienne ou auto échelle, est un véhicule utilisé par les...). L'alcool est la plupart du temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) du méthanol.

Pour que la réaction se déroule le plus rapidement possible, il faut chauffer le liquide (La phase liquide est un état de la matière. Sous cette forme, la matière est facilement déformable mais difficilement compressible.) vers 50 °C et ajouter une base comme catalyseur (En chimie, un catalyseur est une substance qui augmente la vitesse d'une réaction chimique ; il participe à la réaction mais il ne fait partie ni des produits, ni des réactifs et n'apparaît donc pas dans...). La base peut être, par exemple, de l'hydroxyde de sodium (Le sodium est un élément chimique, de symbole Na et de numéro atomique 11. C'est un métal mou et argenté, qui appartient aux métaux alcalins. On ne le trouve pas à l'état de corps...), également appelé soude caustique (Une caustique désigne en optique et en mathématiques l'enveloppe des rayons lumineux subissant une réflexion ou une réfraction sur une surface ou une courbe.) (NaOH). Pour un meilleur rendement énergétique global on peut aussi choisir de laisser simplement réagir sans chauffer, la réaction prenant alors quelques heures (L'heure est une unité de mesure  :).

Le procédé (transestérification) permet de récupérer de la glycérine, ce qui est une source de valeur ajoutée. Il faut 100 kg de méthanol pour transestérifier une tonne ( La tonne représente différentes unités de mesure ; Une tonne est un grand et large tonneau ; Une tonne-pompe est un fourgon...) d'huile végétale (ester d'acides gras et de glycérol) de colza en présence d'un catalyseur alcalin. On obtient alors une tonne de diester (Le biodiesel, biogazole ou B100 (B20, B5, B2, etc) est un carburant obtenu à partir d'huile végétale ou animale transformée par un procédé chimique appelé transestérification, afin d'obtenir du EMHV ou du...) (ester d'acides gras et de méthanol) et 100 kg de glycérol (glycérine) réutilisable dans l'industrie chimique. Dans la balance économique il faut compter les tourteaux de colza, sous-produits de l'extraction de l'huile qui constituent une intéressante source de protéines végétales en alimentation animale.

Performances comparées avec les autres carburants

Par rapport au biodiesel, les huiles végétales possèdent une viscosité plus importante (jusqu'à 10 fois plus), une indice de cétane plus faible, et une température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux sensations de froid et de chaud,...) de solidification (La solidification est l'opération au cours de laquelle un liquide passe à l'état solide. Cela peut se faire par refroidissement (cas le plus courant), par augmentation de la pression,...) plus élevée.

Le pétrodiesel a une viscosité meilleure (jusqu'à deux fois moins) et est moins corrosif que le biodiesel. Le biodiesel pur dégrade le caoutchouc naturel et pour cette raison, il convient de vérifier la qualité des joints si l'on veut utiliser du biodiesel pur.

En mélange (Un mélange est une association de deux ou plusieurs substances solides, liquides ou gazeuses qui n'interagissent pas chimiquement. Le résultat de l'opération est une préparation...) jusqu'à 30% avec le pétrogazole, le diester français ne présente aucun problème.

Impact environnemental (L'impact environnemental est l'ensemble des modifications de l'environnement, qu'elles soient négatives ou positives, dues à un organisme ou à un produit.)

L'intérêt principal du biodiesel est d'être issu d'une énergie renouvelable (Une énergie renouvelable est une source d'énergie se renouvelant assez rapidement pour être considérée comme inépuisable à l'échelle de temps...) (l'huile végétale brute) n'augmentant pas le taux de CO2 présent dans l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :). En effet, durant sa croissance, la plante (Les plantes (Plantae Haeckel, 1866) sont des êtres pluricellulaires à la base de la chaîne alimentaire. Elles forment l'une des subdivisions (ou règne) des Eucaryotes. Elles sont,...) (en pratique : le colza, bien que le procédé soit applicable à toutes les huiles) consomme par photosynthèse (La photosynthèse (grec φῶς phōs, lumière et σύνθεσις sýnthesis, composition) est le processus bioénergétique qui permet aux...) la même quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière de dénommer la valeur d’une collection ou un groupe de choses.) de dioxyde de carbone (Le dioxyde de carbone (appelé parfois, de façon impropre « gaz carbonique ») est un composé chimique composé d'un atome de carbone et de deux atomes d'oxygène et dont la formule brute est : CO2.) que la combustion (La combustion est une réaction chimique exothermique d'oxydoréduction. Lorsque la combustion est vive, elle se traduit par une flamme voire une explosion.) du carburant (Un carburant est un combustible qui alimente un moteur thermique. Celui-ci transforme l'énergie chimique du carburant en énergie mécanique.) dégagera. Cependant, pour bien maîtriser la valeur écologique d'un carburant, il faut prendre aussi en compte son processus de fabrication, son transport (Le transport est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre, le plus souvent en utilisant des véhicules et des voies de communications (la...) du producteur au consommateur final et faire le bilan énergétique global. Ici, le biodiesel nécessite un apport énergétique pour accélérer le processus d'estérification et se doit d'être traité dans des raffineries spécialisées avant d'être livré aux consommateurs, ce qui alourdit considérablement son efficacité énergétique (En physique et ingénierie mécanique, l'efficacité énergétique (ou efficacité thermodynamique) est un nombre sans dimension, qui est le rapport entre ce qui peut être récupéré...) en particulier face à l'huile végétale carburant (L'huile végétale carburant (HVC) est aussi connue sous les noms d'huile végétale pure (HVP) ou huile végétale brute (HVB). Elle peut être utilisée (jusque 100 %) comme carburant par tous les moteurs diesel...). Le biodiesel est non-performant car il n'a que 40 point (Graphie) au niveau d'octane.

Certains soulignent un risque[3] [4] : il ne faudrait pas que la production de biocarburants se fasse au prix d'une déforestation massive (Le mot massif peut être employé comme :), ce qui, au contraire de l'effet recherché, augmenterait les émissions de gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme propre ni de volume propre : un gaz tend à occuper...) à effet de serre (L'effet de serre est un processus naturel qui, pour une absorption donnée d'énergie électromagnétique, provenant du Soleil (dans le cas des corps du système solaire) ou d'autres étoiles (dans le cas...).

Le marché du biodiesel

Les plus gros producteurs de biodiesel sont les États-Unis, l'Allemagne et la France. Le département de l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) du gouvernement des États-Unis a publié plusieurs documents sur le biodiesel. Les États-Unis soutiennent aussi la recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la...) dans ce domaine via le National Renewable Energy Laboratory. En Belgique, du biodiesel est produit à Ertvelde (par Oléon) et à Feluy (par Biofuel.be).

La production est relativement faible (inférieure au million (Un million (1 000 000) est l'entier naturel qui suit neuf cent quatre-vingt-dix-neuf mille neuf cent quatre-vingt-dix-neuf (999 999) et qui précède un...) de tonnes en France en 2004) par rapport à la consommation de diesel. Le biodiesel est donc utilisé en mélange par les marchands de carburant, d'autant qu'il fait partie des gazoles susceptibles de figer à trop basse température. Par exemple le B20/B-20 ou encore BD20 est un carburant diesel contenant 20% de biodiesel et 80% de gazole (Le gazole (terme recommandé en France par la DGLFLF), ou gas-oil, ou encore gasoil, ou diesel (terme recommandé par l'Office québécois de la langue française), est le nom d'un carburant pour moteur Diesel....), B40 contient 40%, etc.

Les effets négatifs et positifs du biodiesel (réels ou supposés) sont nombreux :

  • le biodiesel concurrence l'industrie pétrolière (L'industrie pétrolière traite de la chaîne industrielle du pétrole et du gaz naturel, du gisement jusqu'au consommateur.), ce qui gène (Un gène est une séquence d'acide désoxyribonucléique (ADN) qui spécifie la synthèse d'une chaîne de polypeptide ou d'un acide ribonucléique (ARN) fonctionnel. On peut également...) évidemment cette industrie. Celle-ci cherche donc à maîtriser cette nouvelle filière ;
  • le biodiesel reste un produit industriel, alors que les huiles végétales brutes pourraient, après filtrage poussé (1 µm à 5 µm) et neutralisation (elles sont acides ce qui est peu compatible avec l'huile de vidange qui est alcaline), être directement injectées dans un moteur diesel (Fruit des travaux menés par l'ingénieur allemand Rudolf Diesel entre 1893 et 1897, le moteur Diesel est un moteur à combustion interne dont l'allumage n'est pas commandé mais spontané, par phénomène...) (souvent peu sensible au carburant utilisé, mais pas dans toutes les voitures (Une automobile, ou voiture, est un véhicule terrestre se propulsant lui-même à l'aide d'un moteur. Ce véhicule est conçu pour le transport terrestre de personnes ou de marchandises,...) diesel et pas dans n'importe quelles conditions) ;
  • dans certains pays (Pays vient du latin pagus qui désignait une subdivision territoriale et tribale d'étendue restreinte (de l'ordre de quelques centaines de km²), subdivision de la civitas gallo-romaine. Comme la civitas qui subsiste le plus souvent sous forme de...) le biodiesel est fabriqué à partir d'une marchandise (Une marchandise est un produit de l'activité humaine, direct ou indirect, essentiellement déterminé à être un support à la forme d'échange qu'on nomme achat (ou corrélativement, vente).) à vocation alimentaire. En France, la rentabilité de la filière (Une filière est une suite de formalités, d'emplois à remplir avant d'arriver à un certain résultat: la filière administrative.) repose sur la production de colza sur des parcelles dites en " jachère industrielle " à un prix inférieur au prix du marché du colza alimentaire. Si le taux de jachère (5% en 2004) imposé par la politique agricole européenne revenait à zéro (Le chiffre zéro (de l’italien zero, dérivé de l’arabe sifr, d’abord transcrit zefiro en italien) est un symbole marquant une position vide dans...), l'équilibre de la filière pourrait être remis en cause ;
  • le biodiesel est plus cher que le gazole, il a donc besoin (Les besoins se situent au niveau de l'interaction entre l'individu et l'environnement. Il est souvent fait un classement des besoins humains en trois...) d'une " incitation fiscale ", sous la forme d'une défiscalisation importante (80% d'exonération de la TIPP). La défiscalisation des carburants " écologiques " est une source de controverses, quoique fixée en partie par la directive européenne 2003/96/CE[5] pour ce qui est des pays européens ;
  • la production industrielle de colza est souvent qualifiée de " productiviste " ;
  • certains mettent en avant des différences techniques avec le gazole. Toutefois, ce type de critique n'apparaît fondé ni à l'usage (L’usage est l'action de se servir de quelque chose.) ni à l'étude.

Le Diester français

En France, on parle aussi de Diester®. Le diester, mot-valise formé par la contraction de diesel et ester, est une marque déposée par Sofiproteol.

C’est aussi un terme devenu commun pour désigner en France, les esters méthyliques d’huiles végétales (EMHV), le biodiesel en Europe et en Amérique (L’Amérique est un continent séparé, à l'ouest, de l'Asie et l'Océanie par le détroit de Béring et l'océan Pacifique; et à l'est, de l'Europe et de l'Afrique par l'océan Atlantique. Elle est...) du Nord (Le nord est un point cardinal, opposé au sud.).

La France produit chaque année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié à la révolution de la Terre autour du Soleil.) environ 300 000 tonnes de diester, soit à peine 1 % du carburant consommé.

En France, ce carburant est mélangé au diesel traditionnel à faible pourcentage (Un pourcentage est une façon d'exprimer une proportion ou une fraction dans un ensemble. Une expression comme « 45 % » (lue « 45 pour cent ») est en réalité la sténographie pour la fraction...) sans signalisation spécifique.

Notes et références

  1. http://oleocene.org/index.php (PHP (sigle de PHP: Hypertext Preprocessor), est un langage de scripts libre principalement utilisé pour produire des pages Web dynamiques via un serveur HTTP, mais pouvant également fonctionner comme n'importe quel langage...)?page=que_faire§ion=algues
  2. http://www1.eere.energy.gov/biomass/pdfs/biodiesel_from_algae.pdf
  3. http://antivoitures.free.fr/2006/06/les-biocarburants-sont-pire-que-le_21.html "Les biocarburants sont pire que le pétrole (Le pétrole est une roche liquide carbonée, ou huile minérale. L'exploitation de cette énergie fossile est l’un des piliers de l’économie industrielle contemporaine, car le pétrole...) qu'ils sont censés remplacer durablement"
  4. http://www.guardian.co.uk/Columnists/Column/0,5673,1659036,00.html
  5.  [pdf] la directive européenne 2003/96/CE.
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