Essence synthétique - Définition
La liste des auteurs de cet article est disponible ici.
Introduction
L'essence synthétique est un mélange d'hydrocarbures non dérivés du pétrole, mais obtenus à partir d'une autre source telle que la houille ou le lignite.
L’essence synthétique a été produite à grande échelle pour la première fois pendant la Seconde Guerre mondiale par l'industrie chimique allemande afin d'approvisionner la Wehrmacht qui manquait de pétrole. Les territoires conquis par le Troisième Reich n'étaient en effet pas gros producteurs de pétrole (en dehors de la Galicie et de la Roumanie), et la guerre empêchait l'Allemagne d'acheter du pétrole aux pays producteurs de l'époque après 1940. Par ailleurs, les véhicules essentiels pour le Blitzkrieg en étaient gros consommateurs.
Histoire
Avant 1939
Divers procédés avaient été élaborés avant la Seconde Guerre mondiale : Eugène Houdry, en France, fabrique de l'essence à partir de lignite (années 1920), mais le procédé est trop coûteux, et abandonné en 1930. En 1920, deux chimistes allemands, Fischer et Tropsch parviennent à liquéfier un gaz synthétique produit à partir du charbon.
Il existait également un procédé mis au point par Friedrich Bergius. Il consistait à faire réagir de l'hydrogène avec du charbon et des goudrons à une température de 450 degrés, sous une pression de 200 atmosphères, en présence d'un catalyseur.
L'essor dû à la Seconde Guerre mondiale
Ce sont les impératifs militaires allemands qui forcent à l'usage d'essence synthétique. De nombreuses usines en fabriquent, avec des rendements variables. Certaines sont situées dans les camps de concentration (On notera par exemple que la Pologne conservera quelque temps une unité d'essai à Auschwitz). La principale usine de production d'essence synthétique était située sur le site industriel de Blechhammer. Suite à la défaite nazie, les données et rapports techniques relatifs ont été récupérés par la Technical Oil Mission (TOM) anglo-américaine. L'abandon du procédé Fischer-Tropsch pour la fabrication de carburant s'imposa par la suite après la découverte des champs pétrolifères d'Arabie Saoudite : la voie synthétique ne représentait plus une alternative rentable vis-à-vis du pétrole.
Cependant, dans les années 1950, l'Afrique du Sud développa une importante industrie de produits pétroliers synthétiques. Elle y fut contrainte par deux facteurs : l'apartheid, qui causait un blocus des produits pétroliers, puis, bien plus tard, par l'arrêt des livraisons en provenance de l'Iran. L'Iran était en effet le seul fournisseur de pétrole de l'Afrique du Sud, jusqu'à la révolution qui renversa le régime du Shah.
Bilan environnemental
En l’état actuel des technologies, la production de synfuel est aussi émettrice de CO que le raffinage, voire bien davantage, lorsqu’il est issu du charbon. Et l’état des technologies en fait un mode de production d’énergie très consommateur d’énergie, et donc coûteux.
Cependant, le bilan environnemental des unités de production d'hydrocarbures de synthèse peut être nettement amélioré, et prendre l'avantage sur la production conventionnelle à partir de pétrole brut, grâce à la mise en place de capture et séquestration du dioxyde de carbone, appelée "CCS" pour "Carbon Capture and Storage". Le coût du CCS est élevé dans le cas plus généralement étudié des centrales électriques au charbon, en raison surtout de la complexité de la séparation du dioxyde de carbone de l'azote de l'air. Dans une unité des production de carburants de synthèse, ce coût est réduit d'environ 85%, du fait que le dioxyde de carbone est séparé de l'azote par le procédé lui-même.
Le développement de la filière BTL ("Biomass-To-Liquids", gazéification de la biomasse) présente une alternative. Les biocarburants 2e génération ainsi produits utilisent l’ensemble des plantes, pailles, tiges, déchets, bois et non pas les seules graines ou fruits comme les biocarburants actuels. Mais la filière BTL n’en est qu’à ses balbutiements. Si de nombreux projets de recherche sont en cours, aucune unité industrielle n’est encore active. Cependant, des unités pilotes BTL doivent également entrer en production prochainement en Allemagne. La filière BTL est confrontée à un problème majeur car les quantités de biomasse nécessaires sont énormes : il faut donc trouver un "gisement" suffisant et résoudre également les difficultés logistiques pour acheminer toute cette biomasse vers l'usine BTL.
Le "CBTL", combinaison du Coal-To-Liquids et BTL, offre des perspectives particulièrement intéressantes sur le plan environnemental. A titre d'exemple, l'émission globale "du puits à la roue de la voiture" d'un diesel dans une unité alimentée par 85% de charbon et 15% de biomasse et équipée d'un CCS serait inférieure de 30% à celle d'un diesel produit classiquement à partir de pétrole brut. Source : Department Of Energie (USA).
