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

tom · Message par **tom** » 18 janv. 2007, 15:04

La production d'huile à partir d'algues microscopique me paraissait à première vue assez intéressante mais c'était sans compter qu'il faut fournir beaucoup de CO2 à ces algues (donc couplage obligatoire à un système producteur de CO2 comme une centrale thermique) et que le CO2 atmosphérique ne suffit pas pour un rendement élevé

(et sans compter les autres problèmes intrinsèques à cette technologie : approvisionnement en eau, traitement etc...)

sceptique · Message par **sceptique** » 19 janv. 2007, 15:30

tom a écrit :La production d'huile à partir d'algues microscopique me paraissait à première vue assez intéressante mais c'était sans compter qu'il faut fournir beaucoup de CO2 à ces algues (donc couplage obligatoire à un système producteur de CO2 comme une centrale thermique) et que le CO2 atmosphérique ne suffit pas pour un rendement élevé

(et sans compter les autres problèmes intrinsèques à cette technologie : approvisionnement en eau, traitement etc...)

Alors rêvons un peu :
On a une bonne vieille centrale électrique (initialement au charbon, mais voir la suite

) qui crache donc son CO2 dans une usine à micro-algues. Ces micros-algues sont séchées (avec la chaleur inutilisée -> cogénération), puis tout ceci est enfourné à la place du charbon. En gros, le mouvement perpétuel diront certains ! Mais non, car les algues captent l'énergie solaire ...
Le système tourne donc en circuit fermé pour le CO2 et les nutriments en convertissant en gros l'énergie solaire en électricité. Système à comparer au photovoltaique ou aux centrales solaires thermiques. Et si on "soustrait" une partie des algues pour avoir de l'huile il faut mettre à l'autre bout la quantité idoine de charbon pour avoir le CO2. A comparer donc au CTL.
Maintenant, on peut se contenter du CO2 atmosphérique, le rendement est moindre, certes, mais encore très supérieur à celui des autres plantes. Voir, par exemple, la Spiruline (plus haut dans ce fil). La il s'agit d'algues almentaires sélectionnées pour produire des protéines et non des lipides. Le principe est cependant comparable.
Maintenant, quand il faudra choisir entre manger ou conduire ...

Transparence · Message par **Transparence** » 21 janv. 2007, 11:33

A ce sujet :

Un carburant à base d'huile d'algue - Biofutur n°255 p33-36 / Mai 2005
http://www.greenfuelonline.com/news/Biofutur.pdf

GreenFuel Corporation (USA) : http://www.greenfuelonline.com http://web.mit.edu/erc/spotlights/alg-all.html
Biofuel System (Espagne) : http://www.biofuel-systems.com

France :

Programme Shamash
http://www-sop.inria.fr/comore/shamash/resultats.html
Ce projet, qui a démarré en décembre 2006, a pour objectif de produire un biocarburant à partir de microalgues autotrophes. Ces microorganismes peuvent accumuler jusqu'à 50% de leur poids sec en acides gras, permettant d’envisager des rendements à l'hectare supérieurs d'un facteur 30 aux espèces oléagineuses terrestres. Le projet Shamash intègre des spécialistes de la culture, de la physiologie et de l'utilisation de microalgues, des spécialistes de l’optimisation des procédés biotechnologiques ainsi que des spécialistes des biocarburants et de l’extraction et de la purification de lipides.

Shamash regroupe 8 équipes et entreprises françaises pour un budget total de 2.8 Millions d'euros. Le Programme National de Recherche sur les Bioénergies (PNRB) de l'ANR finance 0.8 Millions d'euros. Le projet est coordonné par O.Bernard (INRIA Sophia-Antipolis).

Equipes : http://www-sop.inria.fr/comore/shamash/equipes.html

On estime entre 200 000 et plusieurs millions le nombre d’espèces d’algues existantes, très supérieur aux 250 000 espèces de plantes supérieures recensées ; une telle diversité non exploitée constitue un réel potentiel pour la recherche et l’industrie. Comparativement aux espèces oléagineuses terrestres, ces microalgues présentent de nombreuses caractéristiques favorables à une production d’acides gras :

- Rendements de croissance et par conséquent des productions à l'hectare supérieurs aux espèces oléagineuses terrestres (de 20 à 75 m3 d'huile par hectare et par an selon les sources).
- Rendement photosynthétique beaucoup plus élevé
- Plasticité métabolique bien plus importante permettant plus facilement d'orienter la bioproduction vers certains acides gras
- Maîtrise du cycle de l'azote et du phosphore en contrôlant le recyclage des éléments nutritifs
- Pas d'apport de phytosanitaires
- Nombreux sous-produits valorisables
- Technologie exploitable dans les pays en voie de développement

Shamash : ça marche !

Shamash autrement translittéré en Šamaš, est le nom akkadien du dieu Soleil dans le panthéon mésopotamien

Conférences à venir :

- 8th International Marine Biotechnology Conference - IMBC 2007 (Eilat, Israël, 11-17 Mars 2007)
- 3rd European Symposium on Plant Lipids (York, UK, 2-4 Avril 2007)
- 10th Symposium on Computer Applications in Biotechnology - CAB (Cancun, Mexique, 4-6 Juin 2007)
- 7th European workshop “Biotechnology of Microalgae” (Nuthetal, Allemagne, 11-13 Juin 2007)
- 13th European Congress on Biotechnology (Barcelone, Espagne, 13-19 Sept 2007)
- 5th Euro Fed Lipid Congress (Gothenburg, Suède, 16-19 Sept 2007)
- International Congress on Biolipids: The Science and the Technology (Vienne, Autriche, 5-7 Nov 2007)
- 18th Conference on Plant Lipids (Bordeaux, 20-25 Juillet 2008)
6th Euro Fed Lipid Congress (Athène, Grèce, 7-10 Sept 2008)

Isaac Berzin (chemise bleue), Directeur de GreenFuel Corporation, devant la centrale du MIT (Cogen).
As an MIT postdoc, Isaac Berzin developed a system that uses algae to clean up exhaust from power plants burning fossil fuels, especially coal.

Transparence · Message par **Transparence** » 21 janv. 2007, 14:29

" (...) Green Star Products, Inc. a annoncé qu’il a signé un accord avec De Beers(oui,oui c’est bien le diamantaire bien connu) Fuel Limited d’Afrique du Sud pour construire 90 réacteurs de production de biodiesel. (..) M. de Beer a conclus un accord avec Greenfuel Technologies Corporationet a acheté importé le bioréacteur de MIT de Cambridge, Massachusetts, et l’a transporté en Afrique du Sud. L’unité a été assemblée sur l’emplacement de l’usine de biodiesel de Naboomspruit, Afrique du Sud, et attend maintenant l’arrivée des algues à inoculer pour commencer la production.(...) La meilleure technologie pour générer le CO2 pourrait être une pile à combustible ou un générateur utilisant les résidus d’algue après extraction de l’huile.
Ceci donnerait un rendement théorique tout confondu de 75%, à comparer à un rendement standard d’une turbine vapeur de 30%. "

Suite :
http://mondequichange.free.fr/wordpress ... -en-algues (5 décembre 2006)

Blackdress · Message par **Blackdress** » 21 janv. 2007, 14:38

Eric a écrit : les hydrocarbures sont souvents cancérigènes, ce qui n'est pas le cas de ces huiles ni du biodiesel.

Je suis très favorable au principe des biocarburants.

Mais j'ai une remarque et une question.

Remarque : j'avais lu et recoupé l'info selon laquelle la combustion des HVB même sous forme d'esters ne permettaient pas en soi de diminuer les rejets toxiques lors de la combustion. Actuellement les moteurs tournant au diester ne passent même pas Euro 4 qui est déjà très favorable au diesel et pas beaucoup pour la santé des citadins.

Question : j'ai lu que le réchauffement des Océans entraine des conséquences défavorables sur le développement du plancton, par acidification ou autre. Si c'est vrai a-t-on mesuré ces paramètres pour la culture des algues dont il est question ici, et par ailleurs ne risque-t-on pas de jouer aux apprentis sorciers sur la faune marine (ou ce qu'il en reste) ?

Voilà, encore du boulot pour les chercheurs

Transparence · Message par **Transparence** » 21 janv. 2007, 14:48

Blackdress a écrit : Question : j'ai lu que le réchauffement des Océans entraine des conséquences défavorables sur le développement du plancton, par acidification ou autre. Si c'est vrai a-t-on mesuré ces paramètres pour la culture des algues dont il est question ici, et par ailleurs ne risque-t-on pas de jouer aux apprentis sorciers sur la faune marine (ou ce qu'il en reste) ?

Les micro-algues sont cultivées dans des bioréacteurs, pas directement dans l'océan. Les conditions de culture sont donc contrôlables et contrôlées.

Le très ingénieux bioréacteur de GreenFuel Corporation

Blackdress a écrit :Je suis très favorable au principe des biocarburants.

Je suis pour ma part favorable aux "biocarburants nouvelle génération" (Jatropha curcas, micro-algues), pas aux biocarburants classiques qui entrent en compétition spatiale avec les cultures à vocation alimentaire et dont le développement conduit à une dramatique déforestation du Brésil à la Malaisie.

NB - Ta question : à propos du phytoplancton dans les océans, il y a deux impacts des émissions anthropiques de C02 :

1 - Limitation de la productivité à cause du réchauffement des eaux, ce qui conduit à la stratification des eaux et freine les remontées d'éléments nutritifs utiles aux micro-algues (réchauffement lié aux émissions de gaz à efet de serre dont le CO2) - http://www.lemonde.fr/web/imprimer_elem ... 867,0.html - http://www.nasa.gov/centers/goddard/new ... arine.html
2 - Baisse du pH à cause des émissions de C02 - http://www2.cnrs.fr/presse/communique/755.htm

L'impact du C02 au niveau océanique est donc double. Encore une très sérieuse raison de limiter drastiquement et rapidement les émissions.

http://ioc.unesco.org/ioccp/HighCO2/HighCO2World.htm

Transparence · Message par **Transparence** » 21 janv. 2007, 15:10

Vraiment intéressant :
http://www.infinitibiodiesel.com/news/G ... Nov_13.doc http://www.enerzine.com/6/1835+Achat-de ... zole+.html

ça fait vraiment plaisir de lire ce genre de news.

NB - Lien vers l'article cité plus haut dans cette discussion :
http://fr.news.yahoo.com/10012007/202/a ... ns-le.html

(...) Les chercheurs traquent aussi le "graal" des microalgues, celle qui parmi les 200.000 à un million d'espèces existantes offrira la meilleure production lipidique.

Olivier Bernard : . "Nous sommes en compétition avec des scientifiques d'Amérique, du Japon, d'Allemagne, d'Angleterre, chacun cherche "la bête de course!"".

tom · Message par **tom** » 21 janv. 2007, 16:29

Transparence a écrit :Vraiment intéressant :
http://www.infinitibiodiesel.com/news/G ... Nov_13.doc http://www.enerzine.com/6/1835+Achat-de ... zole+.html

ça fait vraiment plaisir de lire ce genre de news.

NB - Lien vers l'article cité plus haut dans cette discussion :
http://fr.news.yahoo.com/10012007/202/a ... ns-le.html

(...) Les chercheurs traquent aussi le "graal" des microalgues, celle qui parmi les 200.000 à un million d'espèces existantes offrira la meilleure production lipidique.

Olivier Bernard : . "Nous sommes en compétition avec des scientifiques d'Amérique, du Japon, d'Allemagne, d'Angleterre, chacun cherche "la bête de course!"".

Dans un post sur un forum, j'ai lu que la surface nécessaire pour faire pousser les algues pour le transport en France ne demandait que 1% du territoire francais.

Le colza est composé à 45% d'huile, les algues a 50%...
Les algues sont, au moins, sensé contenir autant de Carbone que les biocarburants terrestres.
Le rapport est vite fait. La conso en CO2, nutriments de ce petit 1% du terrtoire francais serait donc grosso-modo celle d'un pays grand comme 3 fois la France pour les cultiver.

Il est clair que ce procédé demande un certain nombre de centrales fonctionnant au charbon pour alimenter en CO2 ce plan d'eau.

La seule différence entre ces 2 espèces ( colza et algues ) de plantes est que les algues captent d'avantage les rayons du soleil, son carburant. Le comburant que sont le CO2 et les nutriments doit suivre d'autant.

Les algues, c'est juste un moteur qui tourne plus vite que celui du colza. Il ne faut pas se faire d'illusion: quand vous injectez d'avantage d'essence dans votre moteur pour le faire tourner plus vite, la carburation aspire d'autant l'oxygène de l'air. Si vous donnez autant d'oxygène qu'avant l'injection supplémentaire d'essence, il va stopper net sur place.

Bon pour faire simple disons que les algues, quelque soit leur rendement, c'est pourri.

Transparence · Message par **Transparence** » 21 janv. 2007, 16:48

tom a écrit : Dans un post sur un forum, j'ai lu que la surface nécessaire pour faire pousser les algues pour le transport en France ne demandait que 1% du territoire francais. Le colza est composé à 45% d'huile, les algues a 50%...

Oui, et la productivité n'est pas du tout la même : ces micro-algues se développent beaucoup plus vite que le colza (colza = une récolte par an). C'est tout l'intérêt de ces micro-algues.

tom a écrit :La seule différence entre ces 2 espèces ( colza et algues ) de plantes est que les algues captent d'avantage les rayons du soleil, son carburant. Le comburant que sont le CO2 et les nutriments doit suivre d'autant.

Dans le processus photosynthétique, le C02 n'est pas un "comburant"; et les "rayons du soleil" ne sont pas un "carburant". Je ne comprends rien au reste de ton post.

tom a écrit :Il est clair que ce procédé demande un certain nombre de centrales fonctionnant au charbon pour alimenter en CO2 ce plan d'eau.

Pourquoi forcément au charbon ? On peut produire du C02 en brûlant du bois, de la paille ou de résidus de micro-algues (après extraction de l'huile). Et si c'est le charbon ou le gaz naturel la source, c'est déjà très intéressant de pouvoir ainsi valoriser le C02 et les NOx produits par les centrales.

GreenFuel Corporation a développé un bioréacteur fermé (sytème de tubes, triangulaire, voir photo ci-dessus - C'est ce modèle qui est actuellement développé en Californie, Massachussets et en Afrique du Sud)

tom a écrit :Bon pour faire simple disons que les algues, quelque soit leur rendement, c'est pourri.

Tu peux expliquer clairement comment tu arrives à cette conclusion pour le moins tranchée ?

Krom · Message par **Krom** » 21 janv. 2007, 17:06

Transparence a écrit : Pourquoi forcément au charbon ? On peut produire du C02 en brûlant du bois, de la paille ou de résidus de micro-algues (après extraction de l'huile).

Euh mais là, on tourne en rond, on prend de la biomasse pour nourrir des algues pour faire du carburant.

Transparence a écrit : Et si c'est le charbon la source, c'est déjà très intéressant de pouvoir ainsi valoriser le C02 produit par les centrales.

Là, c'est clair que c'est plus intéressant que de s'amuser à le séquestrer.

Transparence · Message par **Transparence** » 21 janv. 2007, 17:10

Transparence a écrit : Pourquoi forcément au charbon ? On peut produire du C02 en brûlant du bois, de la paille ou de résidus de micro-algues (après extraction de l'huile).

Krom a écrit :
Euh mais là, on tourne en rond, on prend de la biomasse pour nourrir des algues pour faire du carburant.

Non, on ne tourne pas en rond :

1 - On brûle des substances carbonées (paille, bois, résidus de micro-algues après extraction de l'huile, gaz naturel, déchets divers)
2 - La chaleur dégagée (combustion) permet de produire de l'électricité (centrale thermique) et/ou de servir pour le chauffage (cogénération).
3 - Dans les bioréacteurs, le C02 obtenu par cette combustion permet de doper la croissance des micro-algues qui sont les meilleurs capteurs solaires du monde et qui poussent très vite.
4 - On extrait l'huile (pressage) - On s'en sert pour faire des biocarburants, des plastiques, des médicaments etc. (Chimie organique)

NB - De très nombreuses espèces de micro-algues ont besoin d'eau salée et non d'eau douce : encore un avantage, on peut utiliser de l'eau de mer pour alimenter les bioréacteurs.

Transparence · Message par **Transparence** » 21 janv. 2007, 17:32

Je verrais bien un système couplé Jatropha-Microalgues - Dans une zone aride pas trop loin de la mer :
- On cultive Jatropha curcas à grande échelle (très riche en huile et peu exigeante)
- On récupère l'huile de Jatropha par simple pressage
- On utilise les résidus après pressage de Jatropha (+ autres déchets végétaux etc...) pour alimenter le système d'appoint d'une centrale solaire thermique (électricité)
- Les déchets C02 et NOx servent à alimenter des bioréacteurs à microalgues à croissance très rapide.
- On récupère l'huile de microalgue (les résidus non lipidiques de microalgue servent également à alimenter la centrale thermique)

Bilan :
- on produit de l'huile (usages multiples : carburant HVP, plastiques etc...)
- et de l'électricité.
- on lutte contre la désertification.

Jatropha curcas (la filière explose dans le monde actuellement - http://www.d1plc.com/ )

Solaire thermique (avec système d'appoint par combustion) :

On peut utiliser en mélange avec les déchets végétaux (Jatropha, micro-algues) un peu de charbon (plus concentré énergétiquement).

Le couplage Jatropha-Microalgues-Solaire thermique est à étudier.

Environnement2100 · Message par **Environnement2100** » 21 janv. 2007, 18:31

Je signale qu'un processus industriel sans chiffres c'est de la bouillie pour les chats.

S'il faut plus d'énergie pour pomper le CO2 vers les algues, que celles-ci n'en apportent, on laisse tomber.

Si vous souhaitez faire avancer les connaissances de chacun, mettez des chiffres, merci.

Transparence · Message par **Transparence** » 21 janv. 2007, 18:36

C'est déjà de la bouillie, c'est déjà pas mal

Et une bouillie à mon sens vraiment prometteuse : on ne laisse pas tomber. El camino se hace al andar...

11 janvier 2007
Leading Algae-Based Biotechnology Companies in USA and Germany Team Up to Accelerate the Commercialization of Recycling Greenhouse Gases into Biofuels

Cambridge Mass. -- Greenfuel Technologies Corporation, a leader in the development of algae bioreactor technology for recycling CO2 in flue gases into clean, renewable biofuels, announced that it has signed a strategic alliance agreement with IGV, a private industrial research institute headquartered in Potsdam, Germany. IGV is a pioneer in micro-algae research and production with more than 80 commercial technology deployments worldwide. The announcement was made today in Potsdam at a special signing ceremony attended by several Brandenburg government ministers and other high-ranking German dignitaries of science, industry and politics.
(...) GreenFuel is currently involved in a number of Emissions-to-Biofuels™ pilot projects in the USA, Australia, Europe, and South Africa. (...)
http://www.greenfuelonline.com/gf_files ... enFuel.pdf

IGV - Institut für Getreideverarbeitung GmbH
http://www.igv-gmbh.de/ http://www.igv-gmbh.de/deutsch/bt/bt_pbr.html

Transparence · Message par **Transparence** » 21 janv. 2007, 19:47

Je viens de relire cette discussion dans ses grandes lignes. Il est clair qu'Eric était bien inspiré de mettre la thématique micro-algues en post-it.

Ce n'est pas LA solution mais une solution (très intéressante) parmi d'autres (solaire thermique, géothermie profonde, Jatropha, biogaz, éolien off shore etc.).

D'ailleurs, le pétrole le plus facile à remplacer, c'est celui que l'on ne consomme pas.

Dans tous les cas, ce qui sera très différent de l'ère pétrole (qui va sur sa fin dans quelques décenies), c'est que l'homme va devoir produire le carburant et non plus simplement l'extraire du sol. On peut le voir de manière positive : c'est bon pour l'emploi...