Biomass to Liquid ou BtL

Un article de Oleowiki.

Carburant BtL (Biomass to Liquid, en français: « BtL ») désigne un carburant, qui est synthétisé à partir de la biomasse. Contrairement au biodiesel le BtL est généralement synthétisé à partir de la biomasse solide (par ex. bois de chauffage, paille, déchets ménagers, farine animale, roseau) c’ est à dire à partir de la cellulose et non à partir d’Huiles végétales, c'est-à-dire de fruits. Grâce à ça, les hectares utilisables sont sensiblement supérieurs

En principe, la synthétisation du BtL, qui comporte plusieurs étapes, peut donner différents carburants. Cela peut-être des carburants « connus », mais aussi des carburants mieux adaptés aux moteurs actuels. On les désigne souvent sous le terme "Sunfuel", une marque de Volkswagen.

Actuellement les développements du BtL se concentrent uniquement sur la synthétisation du diesel. Ils sont présents sous la dénomination Sundiesel ou Eco-par. La technologie n'a pas encore acquis un statut industriel, cependant les premières usines de test fonctionnent.

Sommaire

Historique

Le pétrole aussi a été créé de manière naturelle à partir de composés organiques (plantes, animaux) sous l’effet de fortes pressions et de hautes températures. Ils se transforment d’abord en kérogène et ensuite en hydrocarbures qui migrent puisqu’ils sont plus légers que l’eau jusqu’à ce qu’ils soient piégés par une couche minérale où ils s’accumulent.

Premiers essais

Les techniques pour produire du biogaz et pour transformer du "gaz de synthèse" (mélange d'hydrogène et de monoxyde de carbone) selon le principe Fischer-Tropsch en un carburant liquide sont connus depuis les années 1920. Elles ont été utilisées pendant la seconde guerre mondiale en Allemagne pour produire des carburants de synthèse à partir du charbon.

La combinaison des deux procédés ne réussit pas à l’époque, car le biogaz est trop chargé en goudrons et le coût des recherches nécessaires trop élevé par rapport à celui du pétrole de l'époque.

Production

On commence à sécher les matières organiques pour réduire leur niveau en eau. Toutes les matières végétales peuvent être utilisées. La biomasse sèche est ensuite transformée en biogaz pour être ensuite liquéfiée.


Procédé de synthèse moderne

Il existe plusieurs procédés qui ont atteint le stade de test, comme celui de Choren Industries GmbH qui produit plusieurs centaines de litres par jour de BtL. En août 2005, Choren a conclu un accord avec Shell pour réaliser une première mondiale : la première usine de production de 15 .000 T de BtL par an. L’usine sera finie fin 2006 et fournir un carburant au prix de 1,00 Euro le litre. L’étape suivante est de construire une usine à Lubmin en 2008 pour la production de 200.000 tonnes de carburant BtL par an. On en attend un coût de revient de 0,60 Euro par litre, ce qui est comparable à ce que l’on obtient avec le biodiesel ou des huiles végétales


L’idée est de combiner le Procédé Carbo-V® de Choren pour la production de Biogaz au procédé Shell de « Middle Distillate Synthesis », un récent développement de la synthèse Fischer-Tropsch. Shell produit déjà en quantités industrielles du Gas_to_liquid à partir de gaz naturel dans son usine de Bintulu en Malaisie et le mélange à son carburant "V-Power"


Le procédé Carbo-V®

Ce procédé fonctionne en deux étapes. La première vers 450 °C ; la biomasse est « craquée » en coke et en un gaz chargé en goudrons. Pendant que le biocoke est séparé et réduit, a lieu vers 1500 °C une gazéification de manière à ce que les longues chaînes des hydrocarbures du gaz intermédiaire se transforment en molécules plus simples de manière à ce qu’on puisse éliminer les goudrons. Les hautes températures de ce gaz vont être utilisées pour gazéifier le biocoke vers 900 °C. Le gaz enfin obtenu est délivré de ses goudrons et après dépoussiérage et lavage, de même qualité que le gaz naturel

Propriétés du carburant

Il n’ y a pour l’instant pas de résultats quantitatifs. Les carburants Fischer-Tropsch ont en général un contenu énergétique volumétrique 7% inférieur au diesel, une plus faible viscosité et un nombre de cétane plus important pdf.

Le carburant BtL ne contient ni soufre ni de composés aromatiques. Le contrôle du processus permet de réduire considérablement son contenu en oxyde d’azote ainsi qu’en particules. Le fonctionnement au BtL ne nécessite aucune ou de mineure modifications du moteur et aucun tuyau supplémentaire, ce qui est un avantage par rapport à l’huile de colza.

Marques

Eco-Par

Eco-Par® est la marque de commerce de Oroboros AB, une société suédoise pour son carburant BtL pour moteur diesel présent depuis Septembre 2004 sur le marché. A côté de la modification de bus de ville en Suède, Eco-par est disponible localement. Le carburant peut-être utilisé directement sans modification dans les moteurs. Le procédé de fabrication ainsi que ses propriétés physiques et chimiques sont proches de celles du « SunDiesel » de Choren, produit lui en quantités beaucoup plus faibles.

Biotrol/SunFuel/SunDiesel

Le nom de Sunfuel a été imaginé par Volkswagen. Mercedes-Benz utilise le nom de Biotrol. Entre temps les deux entreprises semblent s’être mises d’accord sur le nom de SunDiesel. Son producteur en est l’entreprise allemande Choren Industries.

SunDiesel® est un liquide transparent et huileux, ne contenant ni soufre ni composé aromatique. Il contient nettement moins de substances nocives qu’un carburant fossile (de 35 à 55% de moins) et sa combustion en produit elle-même moins. BtL se différencie principalement du diesel par sa pureté. Le diesel contient de l’ordre de 400 substances. Le Sundiesel n’en contient quant à lui qu’une dizaine.

Une spécification plus précise –soit du moteur, soit du biocarburant- permet une combustion plus propre. Un avantage supplémentaire est le haut nombre de cétane, supérieur à 70 (le niveau minimal pour l’EU est 49)

Historique

Bodo Wolf, qui était du temps de la RDA directeur de l’institut des carburants, avait déjà eu l’idée au milieu des années 90 de produire du carburant à partir du bois. Grâce à la combinaison du procédé Carbo-V (procédé de gazéification à trois niveaux) avec la Synthèse de Fischer-Tropsch, le rêve est devenu réalité.

Production et mise sur le marché

La production de SunDiesel a commencé chez l’entreprise saxonne Choren Industries, dont l’un des actionnaires est Bodo Wolf. Après trois années de recherche sur une usine pilote, doit démarrer en 2006 à Freiberg en Saxe, l’usine « Beta » La production de 15.000 Tonnes par an sera livrée aux Mercedes et Volkswagen.

En 2009 est planifié le démarrage d’une usine de 400 Mill EUR à Lubmin, dont la capacité serait de 200.000 Tonnes. La biomasse proviendra de la proximité de l’usine, ce qui génèrera de nouvelles places de travail, directes ou indirectes. En août 2005 Shell a pris une participation minoritaire dans la société et met à disposition ainsi technique et réseau de distribution. Lorsque la production de masse aura commencé, Shell remplacera les 5% de GtL Gas to liquid de son carburant « V-Power » par du BtL.

D’ici 30 ans la part de marché du BtL représentera 20%.

Effets sur l’environnement

4 kilos de bois donnent 1 litre de Sunfuel. Théoriquement, n’importe quel moteur diesel peut fonctionner au Sundiesel. La pratique a montré une réduction de 40% des imbrûlés, de monoxyde de carbone et de particules. Une petite perte de puissance est à signaler.

Approximativement, on peut considérer qu’un hectare de terre donne 4000 litres de carburant BtL par an.


... Et pour finir, ce qu'en dit Choren Industries

Biomasse selon Choren Industries (choren.de) Potentiel

Le potentiel quantitatif de la biomasse est quasiment inépuisable, puisque la croissance des plantes sur notre planète dépasse de loin les besoins en énergie primaire. La production primaire nette, c’est à dire l’énergie solaire qui année après année est fixée sous forme de biomasse représente environ 50 Mrd tep. Les besoins actuels de l’humanité correspondent en revanche à 9,7 Mrd tep. Bien sûr, on ne peut utiliser qu’une partie de la croissance de la biomasse, pour des raisons écologiques, économiques et techniques. Néanmoins les biomasses utilisables sont immenses. A l’avenir, pour augmenter la biomasse, on peut imaginer d’utiliser une partie des jachères, des prairies et des terres incultes qui représente un quart de la surface totale (de L’Allemagne). En République Fédérale d’Allemagne, on n’utilise que les deux tiers de la croissance de la biomasse annuelle. Le reste demeure dans les forêts. 50% de ce potentiel non utilisé suffirait déjà pour alimenter 11 usines Sunfuel, ce qui donnerait une production de 2,5 Mill de Sunfuel. Et sur les terres cultivées, on enterre annuellement à peu près la moitié des 40 Mill de tonnes de paille, car il n’y en a aucune utilité en ce moment. Cela suffit pour la production de 4 Mill de tonnes de Sunfuel, c'est-à-dire 14% de la consommation allemande de diesel. En n’utilisant que 10% de la SAU allemande, ce qui correspond à peu près à l’étendue des jachères, on pourrait produire 3 à 6 Mill de tonnes de Sunfuel supplémentaires, selon que l’on utilise des concepts agricoles plus ou moins modernes. La quantité globale de Bioénergie en Allemagne est évaluée par le Prof Scheffer de l’Universit de Kassel/Witzenhausen à à peu près 56 Mtep. Cette quantité permettrait théoriquement de produire 30 Mill de tonnes de Sunfuel, ce qui correspond à 50% de la consommation de carburant en Allemagne (aviation comprise). Et ceci sans toucher à la production alimentaire. Pour les EU 25 le Prof Kaltschmitt de L’Institut pour L’Energie et l’Environnement de Leipzig chiffre la production annuelle à 115 Mt de carburant synthétique. A l’avenir le potentiel Bioénergétique va s’accroître, puisque les techniques agricoles et les processus de synthèse du carburant vont s’améliorer.

Sources: 1Scheffer, K.: Biomasse – gespeicherte Sonnenenergie aus der Vielfalt der Pflanzenarten – Potentiale, Bereitstellung, Konversion, in: ForschungsVerbund Sonnenenergie Themenheft 2000, S. 34 – 39. 2Kaltschmitt, M; Vogel, A.: Alternative Biofuels in Europe – Status and Prospects, Vortrag: Berg- und Hüttenmänischer Tag 2004, Freiberg.

Des combustibles biologiques de la deuxième génération Une étude réalisé par l'agence pour l'énergie allemande (Dena) le 13.12.2006, prévoit un grand potentiel aux nouveaux biocarburants outre-Des combustibles biologiques de la deuxième génération comme la "transformation de la biomasse en liquide" (BtL) sont techniquement possibles et une des options les plus prometteuses dans le secteur de combustible.


Voir aussi


Liens Web

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