[Biodiesel] Piste à creuser : le produire à partir d'algues

[Turanil]

Article en anglais: Algae: "The ultimate in renewable energy"

ANTHONY, Texas (CNN) -- Texas may be best known for "Big Oil." But the oil that could some day make a dent in the country's use of fossil fuels is small. Microscopic, in fact: algae. Literally and figuratively, this is green fuel.

Plant physiologist Glen Kertz believes algae can some day be competitive as a source for biofuel.

"Algae is the ultimate in renewable energy," Glen Kertz, president and CEO of Valcent Products, told CNN while conducting a tour of his algae greenhouse on the outskirts of El Paso.

Kertz, a plant physiologist and entrepreneur, holds about 20 patents. And he is psyched about the potential algae holds, both as an energy source and as a way to deal with global warming.

"We are a giant solar collecting system. We get the bulk of our energy from the sunshine," said Kertz.

Algae are among the fastest growing plants in the world, and about 50 percent of their weight is oil. That lipid oil can be used to make biodiesel for cars, trucks, and airplanes. Video Watch how pond scum can be turned into fuel »

Most people know algae as "pond scum." And until recently, most energy research and development projects used ponds to grow it.

But instead of ponds, Valcent uses a closed, vertical system, growing the algae in long rows of moving plastic bags. The patented system is called Vertigro, a joint venture with Canadian alternative energy company Global Green Solutions. The companies have invested about $5 million in the Texas facility.

"A pond has a limited amount of surface area for solar absorption," said Kertz.

"By going vertical, you can get a lot more surface area to expose cells to the sunlight. It keeps the algae hanging in the sunlight just long enough to pick up the solar energy they need to produce, to go through photosynthesis," he said.

Kertz said he can produce about 100,000 gallons of algae oil a year per acre, compared to about 30 gallons per acre from corn; 50 gallons from soybeans.

Using algae as an alternative fuel is not a new idea. The U.S. Department of Energy studied it for about 18 years, from 1978 to 1996. But according to Al Darzins of the DOE's National Renewable Energy Lab, in 1996 the feds decided that algae oil could never compete economically with fossil fuels.

The price of a barrel of oil in 1996? About 20 bucks!

Government scientists experimented with algae in open ponds in California, Hawaii, and in Roswell, New Mexico.

But that involved a lot of land area, with inherent problems of evaporation and contamination from other plant species and various flying and swimming critters. Darzins said NREL switched from algae research to focus on cellulosic ethanol. That's ethanol made from plants like switchgrass and plant stover -- the leaves and stalks left after a harvest -- but not edible crops such as corn and soybeans.

Valcent research scientist Aga Pinowska said there are about 65,000 known algae species, with perhaps hundreds of thousands more still to be identified.

A big part of the research at the west Texas facility involves determining what type of algae produces what type of fuel. One species may be best suited for jet fuel, while the oil content of another may be more efficient for truck diesel.

In the Vertigro lab, Pinowska studies the care and feeding of algae for just such specifics. She said even small changes in the nutrients that certain algae get can help create a more efficient oil content.

And she said a knowledge of algae's virtues goes way back.

"Even the Aztecs knew it was beneficial; they used it as a high protein food," said Pinowska.

The other common commercial use of algae today is as a health food drink, usually sold as "Spirulina."

I'm too sexy for my pond

And who knew that single celled plants could be such "hotties" when it comes to sex? Kertz said it's a real "algae orgy" under the microscope.

Some algae reproduce sexually, some asexually, while many combine both modes. In some green algae the type of reproduction may be altered if there are changes in environmental conditions, such as lack of moisture or nutrients.

Intriguing details like that keep Kertz and other scientists searching for more and different algae. While dusty west Texas may not be the best hunting grounds, he said he is always on the lookout for samples in puddles, streams or ponds.

Locating algae processing plants intelligently can add to their efficiency. Locating algae facilities next to carbon producing power plants, or manufacturing plants, for instance, the plants could sequester the C02 they create and use those emissions to help grow the algae, which need the C02 for photosynthesis.

And after more than a decade hiatus, the U.S. government is back in the algae game. The 2007 Energy Security and Independence Act includes language promoting the use of algae for biofuels. From the Pentagon to Minnesota to New Zealand, both governments and private companies are exploring the use of algae to produce fuel.
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But Al Darzins of the National Renewable Energy Lab said the world is still probably 5 to 10 years away from any substantial use of biofuels.

"There's not any one system that anyone has chosen yet. Whatever it is has to be dirt, dirt cheap," said Darzins.

[energy_isere]

réchauffé d' il y a un an :

Des micro-algues à l'étude pour produire du biocarburant

LE MONDE | 21.02.07
out juste promus en France, les biocarburants issus de l'agriculture pourraient devoir faire face à l'avenir à un concurrent inattendu : les micro-algues. Leur très petite taille - de l'ordre de 2 à 40 millièmes de millimètre - est inversement proportionnelle à leur teneur en lipides, dont peut être tiré le biodiesel. "Certaines espèces de micro-algues produisent des stocks de lipides allant jusqu'à 80 % de leur poids lorsqu'elles sont soumises à des stress comme la privation d'azote ou une augmentation brutale de lumière", explique Olivier Bernard, chargé de recherche à l'Institut national de recherche en informatique et en automatique (Inria) de Sophia Antipolis.
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Les nombreux atouts de ces micro-organismes font rêver les chercheurs. "Les micro-algues ont un rendement à l'hectare 30 fois supérieur à celui des oléagineux terrestres comme le colza ou le tournesol", continue Olivier Bernard. Elles ont aussi l'avantage de pousser beaucoup plus vite. En moyenne, leur population double chaque jour. Ainsi, selon Jean-Paul Braud, gérant d'Innovalg, entreprise qui cultive les micro-algues, "un hectare et demi de culture en bassins sous serre suffit chaque année à produire plusieurs tonnes d'algues, même en cas de mauvaises conditions climatiques". Ce qui n'est pas anodin quand on sait que l'espace de culture est un facteur limitant dans le modèle économique des biocarburants. En effet, ajoute Olivier Bernard, "pour faire rouler tous les véhicules au biocarburant végétal, il faudrait semer du colza sur toute la superficie de la France".

Quant à l'impact sur l'environnement, il est quasiment nul. Alors que les biocarburants des céréaliers ne peuvent se passer d'engrais et de pesticides, les micro-algues se nourrissent d'azote, de phosphates et de gaz carbonique. "On peut très bien imaginer des cultures d'algues installées à côté d'industries polluantes, et arrosées avec des eaux usées agricoles ou urbaines."

Ce qui s'annonce comme une innovation technologique n'en est pour l'instant qu'au stade de projet. En France, un programme de recherche, coordonné par Olivier Bernard, étudie l'élaboration d'un modèle viable de production. Ce programme, qui a démarré en décembre 2006, est financé sur trois ans à hauteur de 2,8 millions d'euros. Il réunit des centres de recherche tels que l'Inria, le CNRS, le Commissariat à l'énergie atomique, des universités, le Centre de coopération internationale en recherche agronomique pour le développement, l'Ifremer et une PME, Valcobio.

LA QUÊTE DU GRAAL

"Il s'agit tout d'abord de trouver le Graal de la micro-algue : une espèce capable de se multiplier plus rapidement et de produire le plus de lipides possible", selon Olivier Bernard, qui exclut de fabriquer une micro-algue génétiquement modifiée. L'Allemagne, la Chine, l'Espagne, les Etats-Unis, l'Angleterre et le Japon sont déjà dans la compétition pour trouver l'espèce qui remplira ces deux conditions.

Cette compétition est d'autant plus d'actualité que, selon un rapport américain de 1996, "l'utilisation de micro-algues en tant que biocarburant est rentable à partir de 60 à 70 dollars le baril de pétrole", explique Raymond Kaas, chercheur en physiologie et biotechnologie des algues à l'Ifremer. Une barre que l'or noir a déjà franchie au cours des derniers mois et qu'il devrait atteindre de nouveau à l'avenir, en raison de sa raréfaction.

Retrouvé dans le site de Oliomobile, et signalé dans l' émission de FR3 du 05 Avril 2008 sur les carburants alternatifs.

[Raminagrobis]

Dans ce cas pourquoi se limiter à deux fois ?
Production d'algues pour un maximum de biomasse.
Combustion de cette biomasse (lot N°1) dans une centrale électrique. (la chaleur résiduelle servant en cogénération à sécher le lot suivant d'algues N°2).
Le CO2 issu de la combustion sert à "engraisser" le lot N°3.
Et on reboucle ... Indéfinimement !

Bon, je ne vais pas vous faire le "coup" du mouvement perpétuel. A chaque étape, il y a des pertes. IL faudrait, pour les compenser, apporter à chaque cycle du bois par exemple.

Dans ce cas, on a une centrale solaire, ou les algues servent à colporter l'énergie solaire jusqu'à la chaudière/moteur/turbine

Mais c'est moins éfficace qu'une centreale solaire-thermique.

Mieux vaut produire des carburants de transports.
si on utilise du CO2 venant d'une centrale à charbon ou gaz, c'est un pb de verre à moitié vide/plein. Le carbone du combustible fossile sera quand meêm rejeté sous forme de CO2 au final, donc soit on dit "on produit un carburant neutre en CO2" (mais la centrale reste toujours aussi polluante) soit on dit "on a annulé les émission de la centrale" (mais que le biodiesel obtenu, lui, émet autant de CO2 que du pétrole).

Maintenant y'a des sources de CO2 renouvelables, comme la production d'éthanol. Prenons l'exemple d'une usine à sucre. Le jus de canne à sucre est transformé en sucre à manger. Reste la mélasse (de l'eau riche en saccharose), qu'on peut fermenter pour faire de l'alcool (éthanol carburant ou... rhum). Au brésil, ils utilisent tout pour l'éthanol-carburant (le jus lui même, glucose, et le mélasse). A la martinique, ils utilisent tout pour le rhum (rhum agricole, par opposition au rhum de sucrerie fait avec la mélasse).

Reste aussi la bagasse, une matière ligno-cellulosique (du bois quoi ) qui sert depuis bien longtemps dans des chaudières qui non seulement alimentent les besoin en énergie de la sucrerie (vapeur, électricité) mais permettent aussi de vendre de l'électricité à l'extérieur.

Ca c'est la situation actuelle.

On pourrait améliorer le rendement de la cogénération bagasse en utilisant au lieu d'une bête chaudière une combinaison gasification - turbine à gaz - cogenetation mais ça couterait une fortune en installations, je sais pas si ça pourrait être rentable.

Maintenant imaginons qu'on ajoute des bioréacteurs de cultures d'algues. On utilise le CO2 coproduit par le fermamentation alcoolique et celui produit par la cogeneration bagasse. On extrait l'huile de l'algue. Pour convertir l'huile en ester, faut de l'alcool, hop on prend une partie de l'alcool produit.

on obtient donc une plantation et des installation industrielles complètement autonome (pas d'apport d'énergie de l'"extérieur) qui exporte les produits suivants : sucre alimentaire, éthanol, électricité, biodiesel.

Bon c'est pas si génial que ça en a l'air, deux réserves :
On ne récolte du sucre qu'une partie de l'année, ce qui réduit le retour sur investissement des installaztions. D'ailleurs dans les pays sucriers y'a des centrales électriques qui tournent à la bagasse pendant la saison sucrière, aux combustibles fossiles le reste du temps.
Et on rentre en conflit avec d'autres utilisations possibles de la mélasse (nourriture pour animaux...) et le bagasse (production de papier par exemple).

Sinon, y'a aussi le CO2 des cimenteries, qui vient en partie du combustible utilisé (qui est parfois renouvelable, y'a des cimenteries au biogaz) en partie de la production du ciment elle mêlme (CaCO3 -> CaO + CO2).

[Raminagrobis]

En tout, airbus et Honeywell voient ça en grand : ils imaginennt produire un tiers du carburant de l'aviation mondiale avec des algues en 2030 http://www.businessweek.com/ap/financia ... M5USO1.htm

L'aviation consomme actuellement 5 millions de barrils-jour, et d'ici 2030 le traffic triplera selon les estimations/espérances des avionneurs. Les avions consommeront un peu peu moins, donc ça ferait un peu moins de 15 Mb/j. Ils pensent donc faire 4-5 Mb/j avec des aglues

Bon c'est que des études préléminaires. Je ne sais pas si un tel objectif est atteignable, en tout ça montre qu'Airbus, qui vient aussi de valider le GTL sur l'A380, prend très au sérieux le pic pétrolier.

[thierryB38]

je souhaite produire des algues en eau douce,est-ce possible ?
je dispose d'une serre d'environ 400 m carré ,et d'un puit .Je peut trouver façilement des moteurs diesel pour faire des éssais,les éleves du lycée agricole peuvent m'aidé ect..
IL me manque l'essentiel ,les bonnes souches d'algues !
Une colaboration éxterieur serait la bien vennue .

[LeLama]

En tout, airbus et Honeywell voient ça en grand : ils imaginennt produire un tiers du carburant de l'aviation mondiale avec des algues en 2030 http://www.businessweek.com/ap/financia ... M5USO1.htm

L'aviation consomme actuellement 5 millions de barrils-jour, et d'ici 2030 le traffic triplera selon les estimations/espérances des avionneurs. Les avions consommeront un peu peu moins, donc ça ferait un peu moins de 15 Mb/j. Ils pensent donc faire 4-5 Mb/j avec des aglues

Bon c'est que des études préléminaires. Je ne sais pas si un tel objectif est atteignable, en tout ça montre qu'Airbus, qui vient aussi de valider le GTL sur l'A380, prend très au sérieux le pic pétrolier.

Tiens, une annonce pour ne pas faire baisser le cours de bourse et dire qu'on a qqchose sous le coude

Serieusement, 2030, ca va dire qu'on sait pas faire... Un projet a plus de 10 ans est un effet d'annonce. Les projets industriels sont faits en moins de 5 ans pour la plupart, 10 ans c'est deja enorme, au dela c'est de la comm.

[energy_isere]

KLM développe du carburant à base d'algues avec AlgaeLink

La compagnie aérienne franco-néerlandaise Air France-KLM a conclu un accord avec la société technologique néerlandaise AlgaeLink pour la production de carburant à base d'algues destiné aux avions, a indiqué lundi un porte-parole de KLM.

La société AlgaeLink, implantée dans le sud des Pays-Bas, a annoncé avoir signé un accord exclusif avec KLM en avril dernier portant sur le développement d'un carburant alternatif à base d'algues, selon le directeur de l'exploitation d'AlgaeLink, Peter van den Dorpel.

Ce dernier a par ailleurs indiqué que le projet était en train de prendre de l'ampleur avec la culture d'algues aux Pays-Bas et en Espagne, dans la perspective qu'AlgaeLink commence

Boursoram^

[Yves]

Je vous prédis une belle "bulle verte" comme il y a eu la "bulle internet". Y en a qui sont en train d'acheter du vent ...

Ceci dit je peux me planter, mais je trouve que tout ces grands de l'économie qui font des deal avec des "stat-up", des labos etc, c'est un truc qu'on a déjà vu ...

[Raminagrobis]

Je vous prédis une belle "bulle verte" comme il y a eu la "bulle internet". Y en a qui sont en train d'acheter du vent ...

Ceci dit je peux me planter, mais je trouve que tout ces grands de l'économie qui font des deal avec des "stat-up", des labos etc, c'est un truc qu'on a déjà vu ...

Oui d'un autre coté, pour continuer le parallèle avec la bulle internet, la bulle financière a éclaté, on s'est rendu compte que les valeurs boursièces des entreprises "dot com" était colossalement surestimée, beaucoup se sont cassé la figure, mais ce n'est pas pour autant que le secteur internet a disparu, en fait il a continué à se développer et est devenu un secteur économique majeur.

La crise était surtout une crise d'anticipation.

[energy_isere]

Article sur les biocarburants à partir d' algues dans l' Usine Nouvelle :

http://www.usinenouvelle.com/article/bi ... ues.140632

Dans la course aux biocarburants de 2e génération, les algues font figure de vedette. Une centaine de projets de recherche ont essaimé sur ce créneau très stratégique, aux Etats-Unis, en Chine, ou en Israël. En France, les chercheurs de l'INRIA à Nice s'activent autour du projet Shamash depuis décembre 2006. Visite guidée avec Olivier Bernard, chef du projet.

[SuperCarotte]

je n'ai pas le courage de relire les 23 pages, mais une question basique m'intrigue, il me semble que les épisodes d'euthrophisation arrivent lors de pollutions aux phosphates et/ou aux nitrates. D'ou ma question, ces algues n'auraient elles pas besoin pour leur croissance d'azote et/ou de phosphore sous forme assimilable ? Est ce que cela ne pourrait pas présenter un facteur limitant (le phosphore notamment) ?

[Silenius]

je n'ai pas le courage de relire les 23 pages, mais une question basique m'intrigue, il me semble que les épisodes d'euthrophisation arrivent lors de pollutions aux phosphates et/ou aux nitrates. D'ou ma question, ces algues n'auraient elles pas besoin pour leur croissance d'azote et/ou de phosphore sous forme assimilable ? Est ce que cela ne pourrait pas présenter un facteur limitant (le phosphore notamment) ?

Non, car tous ces éléments sont recyclés. L'azote peut même provenir des Nox des fumées.

[thierryB38]

équiétent:le fait que l'on ne puisse pas (presser comme un citron) ces algues .

[sceptique]

je n'ai pas le courage de relire les 23 pages, mais une question basique m'intrigue, il me semble que les épisodes d'euthrophisation arrivent lors de pollutions aux phosphates et/ou aux nitrates. D'ou ma question, ces algues n'auraient elles pas besoin pour leur croissance d'azote et/ou de phosphore sous forme assimilable ? Est ce que cela ne pourrait pas présenter un facteur limitant (le phosphore notamment) ?

Voici grossièrement la théorie :
Les algues, comme toutes les plantes, utilisent l'eau H20 et le CO2 de l'air pour faire des chaines carbonées (C O H). Mais elles ont besoin d'autres éléments P K N (phosphore, potassium, azote et d'autres encore S Ca Fr Mg ...) pour leur métabolisme.
Si on récolte les algues, que l'on retire l'huile par pressage (uniquement C O H) il reste donc dans le résidu P K N ... qui peut être réutilisé pour alimenter une nouvelle génération d'algues. On tourne ainsi en cycle fermé.
C'est du moins la théorie !

[pat59115]

Si on récolte les algues, que l'on retire l'huile par pressage (uniquement C O H) il reste donc dans le résidu P K N ... qui peut être réutilisé pour alimenter une nouvelle génération d'algues. On tourne ainsi en cycle fermé.

Le problème est que la forme chimique de stockage des minéraux PKN (dans les cendres ou les résidus de MO) n'est pas forcement compatible en l'état pour ré alimenter un réacteur à Algues.

Quelqu'un a t il des infos la dessus ?