Bioéthanol - Définition
La liste des auteurs de cet article est disponible ici.
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 1er 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 : le mélange essence/éthanol a une pression de vapeur plus élevée et tolère mal la présence de traces d’eau. Ces difficultés peuvent être surmontées par une reformulation des bases essence et par l’élimination des traces d’eau dans les cuves. 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 (sans eau) et un package d’additifs spécialement réalisé pour la stabilité du mélange et pallier certains des inconvénients du bioéthanol comme par exemple son faible indice de cétane(8), son faible pouvoir lubrifiant... afin de répondre au plus près à la norme des carburants diesel EN590. La concentration d’additif peut varier dans le mélange entre 0,6% et 1% en volume. L’avantage principal du E-diesel, qui est commercialisé actuellement en Europe par différentes sociétés comme O2DieselTM, est de pouvoir être utilisé dans n’importe quel véhicule équipé 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. Cette diminution se doit au contenu en oxygène du biocarburant qui limite la formation des particules lors de la combustion du carburant. Le mélange du bioéthanol avec le diesel a aussi pour conséquence et inconvénient principal la réduction du point d’éclair (13degC).
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». Pour de nombreux spécialistes, la filière BTL constitue la filière du futur. Elle permet de produire du bioéthanol ou du biodiesel, mais les procédés industriels utilisés sont très différents de ceux exploités par les filières "sucre" et "huile" traditionnelles. La filière BTL est en fait une étiquette générique qui recouvre deux sous-filières permettant de produire des carburants de synthèse par voie thermochimique (gazéification) ou par voie biologique (hydrolyse enzymatique).
La voie thermochimique permet d’obtenir du biodiesel. Choren Industries, entreprise allemande basée à Freiberg (dans la Saxe, non loin de Dresde), est leader en la matière. Avec sa technologie Carbo-V®, elle produit du SunDiesel® à partir de bois ou de n’importe quel type de biomasse. 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 en utilisant des procédés originellement développés pour la conversion du charbon en diesel par l’Allemagne durant la Deuxième Guerre mondiale et ensuite, l’Afrique du Sud durant l’embargo imposé pour contrer l’apartheid. 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. L’entreprise canadienne Iogen Corporation, basée à Ottawa, possède une usine-pilote qui convertit des matières cellulosiques (paille de blé, bois, etc.) en EcoEthanol™, grâce à des enzymes brevetées. Choren et Iogen bénéficient toutes deux de l’appui financier du géant anglo-néerlandais Shell. L'usine pilote Sekab de Domsjö en Suède produit de l'éthanol à base de copeaux de bois. Le procédé de production associe des hydrolyses acides et enzymatiques. Les produits obtenus sont de la lignine qui peut être soit brûlée directement soit séchée et vendue pour servir de carburant, du gaz carbonique qui est récupéré et de l'éthanol qui est utilisé par l'usine de Sekab pour produire du biocarburant E85 comprenant 75-85% d'éthanol et 15-25% d'essence.
