Transparence a écrit :
Le rendement global, comme pour tout végétal, est très faible, même si ces microorganismes sont des champions. Le véritable défi est de produire le biocarburant algal un un coût compétitif avec le baril de pétrole.
Quelques calculs pour estimer le rendement théorique maximum :
- Irradiance solaire de 1340 W/m2 (TOA) - Projeté sur une terre qui tourne…
- 350 W/m2 en moyenne a la surface de la terre (variable en fonction de la latitude etc.)
- Seule une partie de spectre solaire est absorbe par les plantes (47% soit 175 watts/m2 - PAR). (les panneaux solaires CSP peuvent avoir un meilleur rendement énergie lumineuse - > chaleur - > électricité)
- Si ces 175 W/m2 sont convertis avec un système parfait en énergie chimique (molécules carbonées du pétrole), cela fait combien de tep au m2 par an ? 1 joule = 2,3 10-10 tep ; 1 wh = 3,6 kj
- 175w/m2 pendant 8760 heures = 1,5 10^6 wh = 5,4 10^9 J = environ 1 tep, soit 10 000 tep a l'hectare.
- La totalité du PAR est t-il utilise pour synthétiser des molécules ? Avec quel rendement ? rdt entre 6 et 24% (labo, condition idéale) – rdt théorique max = 27% (compte tenu du fait qu'il faut 7 électron pour fixer une molécule de C02 pour former CHO…)
- Prenons un rdt de 10%...il nous reste 10000 * 0,5 * 0,1 = 500 tep/ha
- Mais seule 50% de la biomasse est sous forme de lipide, (lipides a densité énergétique plus élevée que les sucres – 1g de lipide > 1 gramme de sucre), ce qui donne >250tep/ha
- Au niveau du bilan énergétique et financier, il faut bien entendu prendre en compte les co-produits, soit 50% de la biomasse obtenue (sucres + protéines + molécules a haute valeur ajoutée)
- 250tonnes d´huile/ha/an (presque 2 barils de 159 litres par m2). C'est le maximum que l'on peut théoriquement récupérer avec des organismes photosynthétiques (on peut utiliser l'huile pure ou sous forme de biodiesel mais alors le rendement baisse)
- Pour comparaison, avec le Jatropha, on produit 2 tonnes a l'hectare ( 0,2 litres par m2). Un champ de Jatropha ne transforme en huile que 2/10 000 soit 0,02% de l'énergie solaire incidente potentiellement utilisable par la plante…
Combien cela coute-t-il annuellement de cultiver des microalgues sur un hectare ? (produits nécessaires la croissance des microlagues, opérations de maintenance, remboursement de l'investissement de départ sur x années, etc.)
Ce que l'on peut calculer facilement ce sont les gains prévisibles par km2 : Prenons un rendement de 60 tonnes/ha/an (variable en réalité en fonction des espèces). Avec un baril a 70 dollars cela fait un gain annuel de 2,5 millions de dollars/km2 - Il faut bien sûr rajouter les revenus de la vente des coproduits : sucres fermentescibles en éthanol + protéines + molécules a haute valeur ajoutée. On arrive a 2,5 + x millions de dollars de gains annuels par km2. Avec un baril a 100 dollars, on arrive a un gain annuel encore plus élevé. Est-ce suffisant pour compenser les coût de production ? Selon GreenFuel le seuil de rentabilité est à 55 dollars (ils sont très vraissemblablement trop optimistes...) et selon le NREL 110 dollars.
NB - je précise par ailleurs il est inutile de transformer l'HVP en biodiesel. Enfin la capture du C02 est passive, ou presque : le coût est nul (et dans le cadre de Kyoto, cela rapporte de moins émettre)
erreur (en rouge)
1 tep = 42 GJ et non 5,4 !
Tout le reste est donc entaché d'une erreur, en gros, d'un facteur 10 ...
Sous nos latitudes, en simplifiant :
1 m2 apporte 1 000 kWh dont 100 kWh (10%) récupérable en photovoltaique.
1 ha apporte 1 tep en agrocarburants de generation 1, soit 11600 kWh ou encore 1 kWh par m2. Rendement 100 fois inférieur (0.1%) au PV
Avec 10 tep par ha, on arrive à 10 kWh par m2 soit 10 fois moins bien que le PV.
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