De quoi est fait le biocarburant?

De quoi est fait le biocarburant

Les biocarburants proviennent généralement de quelques sources communes. Le concept réside dans le fait que l’énergie contenue dans les matières premières, comme les plantes, provient à l’origine du soleil. La photosynthèse permet de stocker l’énergie dans les cellules des plantes et est présente dans les matières suivantes :

  • Les cultures sucrières : La canne à sucre, la betterave à sucre et le maïs, le maïs et d’autres amidons peuvent être fermentés, ce qui donne de l’éthanol.
  • Huiles végétales naturelles : Le soja, le palmier à huile ou même les algues peuvent être brûlés. Pour produire de l’énergie, certains moteurs diesel en brûlent. Vous pouvez également les mélanger avec des carburants dérivés du pétrole.
  • Le bois/les sous-produits : Ils sont souvent transformés en éthanol, en méthanol et en d’autres biocarburants liquides. Ils forment également du gaz de bois.
  • Bois brûlé : On peut utiliser le bois de chauffage comme combustible solide. Si une chaudière le supporte, elle utilise du bois déchiqueté comme biomasse combustible.

Aperçu général de la conversion des biocarburants

La matière première choisie dépend du processus de conversion en question. Par exemple, ils la sélectionnent en fonction de sa qualité, de sa composition et de sa taille. Les procédés biochimiques incluent souvent les graminées et les résidus agricoles et ligneux.

Les procédures générales de conversion incluent la déconstruction pour décomposer la biomasse en ses composants chimiques. Il existe différents processus de déconstruction. Les températures requises permettent de différencier les types qui donneront les bons résultats. La déconstruction thermochimique va de 300 à 1 000 °C.

Déconstruction à haute température

Il existe trois procédés. Ils comprennent la pyrolyse, qui est la décomposition thermique/chimique de la charge d’alimentation sans oxygène. Le résultat est une bio-huile avec des hydrocarbures. Il y a plus de composés oxygénés par unité que dans les pétroles bruts. Avant de pouvoir en faire un carburant ou de le traiter dans une raffinerie, il faut revaloriser l’intermédiaire.

La liquéfaction hydrothermique produit une bio-huile en ajoutant de la chaleur et de la pression à une boue de charge humide. Après avoir été traitée à l’eau, elle est ensuite transformée dans un réacteur. La déconstruction thermique s’effectue également par gazéification, qui se produit à des températures supérieures à 700°C. Vous pouvez ajouter un porteur d’oxygène ou de la vapeur avant de nettoyer et de conditionner le gaz.

Déconstruction à basse température

Pour faciliter le processus de conversion, vous pouvez utiliser des enzymes et d’autres catalyseurs, comme la chaleur. La matière glucidique se transforme en un composé intermédiaire de sucre. Ils peuvent ensuite fermenter les éléments constitutifs. Il est également possible de les catalyser chimiquement. Le processus implique un prétraitement, qui consiste à préparer la matière première à l’hydrolyse à l’aide de méthodes de traitement mécaniques ou chimiques.

Celles-ci décomposent cette matière en composants solubles et insolubles. Les polymères de sucre sont ainsi exposés. L’hydrolyse décompose encore plus les polymères. Cela forme des molécules qui sont utilisées comme carburants ou comme blocs de construction.

Synthèse/amélioration

La production des produits intermédiaires n’est pas la fin du processus de production des biocarburants. Les phases initiales produisent des sucres, des bio-huiles brutes, des mélanges gazeux ou des produits chimiques. L’amélioration du rendement est un processus variable, qui dépend des matériaux présents. La complexité du processus mis en œuvre dépend de la nature de la distribution chimique.

Un mélange variable de composés peut nécessiter plus de complexité pour être transformé en produit final. Vous utilisez des bactéries et des levures pour stimuler l’étape de fermentation. Vous pouvez avoir besoin d’une stabilisation, d’un traitement catalytique et d’un traitement biologique, entre autres procédures de valorisation intermédiaires, pour préparer un produit combustible.

Dans certains cas, les micro-organismes peuvent agir en fermentant des sucres ou des composés gazeux. Les producteurs peuvent également utiliser des procédés catalytiques pour préparer un biocarburant au stockage et à la manutention.

Les produits finis peuvent se retrouver à différents endroits. Certains sont commercialement viables une fois qu’ils ont achevé le processus de conversion. D’autres sont adaptés à un traitement ultérieur dans une installation de fabrication de produits chimiques ou une raffinerie de pétrole.

Les étapes de la production

La fabrication du biocarburant se déroule en quelques étapes de base. Si l’on considère l’utilisation d’huile végétale usagée provenant d’une cuisine standard, ces étapes sont les suivantes :

  • La filtration : On filtre l’huile, ce qui élimine toutes les particules alimentaires. Il est plus facile de filtrer les liquides chauds. Vous pouvez le faire avec un filtre à café.
  • L’élimination de l’eau : Les réactions sont plus rapides lorsque vous éliminez l’eau. Vous pouvez y parvenir en faisant bouillir le mélange à environ 100°C.
  • Titrage : Une méthode d’analyse chimique pour déterminer la concentration de l’analyte présent. Il permet de déterminer la quantité de soude nécessaire.
  • Préparation du méthylate de sodium : Vous mélangez du méthanol, à raison d’environ 20 % de l’huile végétale utilisée, avec de l’hydroxyde de sodium.
  • Chauffage/mélange : Le mélange obtenu est chauffé et mélangé avec soin.
  • Décantation/séparation : Lorsque le mélange refroidit, le biocarburant flotte sur le dessus. Vous égouttez la glycérine restante et utilisez le biocarburant pur.

Production de biocarburants courants

L’éthanol est souvent utilisé comme agent de mélange. Il peut augmenter l’indice d’octane de l’essence et réduire les émissions atmosphériques. Les mélanges courants comprennent 10 % d’éthanol, 90 % d’essence et, dans le cas des véhicules à carburant souple, 51 à 83 % d’éthanol.

La plupart du temps, on peut fabriquer de l’éthanol à partir d’amidons et de sucres végétaux. Les scientifiques travaillent même à développer des moyens de raffiner la cellulose et l’hémicellulose pour en faire du biocarburant.

Après avoir combiné l’alcool avec des composés tels que l’huile végétale, la graisse de cuisson recyclée ou la graisse animale, vous pouvez mélanger le biodiesel aux carburants traditionnels. Vous pouvez le mélanger dans n’importe quel pourcentage avec du diesel pétrolier. La gamme va du biodiesel pur à un mélange de 20 % avec 80 % de carburant à base de pétrole.

Vous pouvez également créer des carburants d’appoint composés d’hydrocarbures provenant de sources biologiques. Comme ils sont essentiellement identiques aux carburants à base de pétrole qu’ils remplacent, vous pouvez les utiliser avec les mêmes moteurs et autres dispositifs.

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