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Une nouvelle technologie pour produire des biocarburants à petite échelle

Les approches et concepts techniques développés par un groupe de chercheurs européens pourraient aider les agriculteurs locaux à transformer de petites quantités de biomasse en biocarburant.

Énergie

Malgré leur capacité prometteuse à éviter de concurrencer la production alimentaire et à générer de faibles émissions de carbone, les biocarburants de deuxième génération comme le bioéthanol restent largement sous-utilisés. C’est notamment dû au fait que la production à grande échelle de ce type de biocarburant nécessite une concentration massive de matière organique, par exemple de biomasse lignocellulosique. De plus, comme il est difficile d’accéder aux sucres polymères de la matrice de la biomasse, le processus de production s’avère coûteux et complexe. Par conséquent, les petits acteurs ruraux ont peu de possibilités de prendre part au jeu sur ce marché. Mais que se passerait-il si les agriculteurs pouvaient valoriser de petites quantités de biomasse disponible localement et s’en servir pour produire du biocarburant? C’est précisément l’objectif que s’est fixé le projet BABET-REAL5, financé par l’UE. «BABET-REAL5 entend développer les concepts et les approches techniques nécessaires pour permettre une production de biocarburants à petite échelle», explique Gérard Vilarem, directeur du Laboratoire de chimie agro-industrielle, président du Centre de ressources technologiques (CRT) et coordinateur du projet BABET-REAL5. «Ce modèle étant plus favorable aux régions qui ne sont pas en mesure de fournir de grandes quantités de biomasses concentrées, il contribuera au développement des économies rurales.»

Un système compact et rationalisé

La plupart des processus de production de biocarburants de deuxième génération comportent plusieurs étapes complexes et coûteuses générant des polluants qui doivent être éliminés. L’objectif de BABET-REAL5 consiste à rationaliser l’ensemble de ce processus sous la forme d’un système unique et compact. «Notre objectif principal consiste à mettre au point un système compact qui peut être facilement installé dans les zones rurales», explique Gérard Vilarem. «Nous souhaitons également établir un procédé qui assure une performance maximale sans produire le moindre déchet, tout en consommant peu d’énergie – un véritable défi quand on tient compte de la structure complexe de la biomasse lignocellulosique.» Gérard Vilarem ajoute que le projet espère également se révéler viable du point de vue technico-économique et environnemental en ne traitant que 30 000 tonnes de matière sèche par an, soit trois à sept fois moins que le modèle commercial actuel. Pour y parvenir, les chercheurs ont créé un prototype doté d’un procédé de bioextrusion breveté qui combine les différentes étapes de la phase de prétraitement en un seul et même processus. «Les réactions thermiques, mécaniques, chimiques et biochimiques requises pour détruire la biomasse et accéder aux enzymes des sucres polymères sont désormais combinées et effectuées dans un seul réacteur, avec un rendement élevé», explique Gérard Vilarem. Les chercheurs ont ensuite combiné cette phase de prétraitement avec les phases de saccharification et de fermentation, qui consistent à séparer les sucres de la biomasse puis à les transformer en éthanol. «Nous avons mis en œuvre ces deux étapes dans un seul réacteur», souligne Gérard Vilarem. «Nous les avons également optimisées pour démontrer la faisabilité de l’ensemble de ce processus continu, du prétraitement de la biomasse à la production d’éthanol à l’échelle pilote.»

Techniquement, économiquement et écologiquement viable

D’après Gérard Vilarem, le projet a réussi à atteindre ses principaux objectifs: «Les résultats démontrent que la plupart des dossiers commerciaux étudiés sont techniquement, économiquement et écologiquement viables à une petite échelle industrielle.» Bien que le projet ait réussi à faire passer les nouvelles étapes techniques à l’échelle pilote, elles sont encore loin de la phase d’industrialisation. Toutefois, sur la base des résultats encourageants obtenus, le consortium envisage maintenant de développer une unité de démonstration. Au cours de cette étape, les chercheurs espèrent faire passer les technologies BABET-REAL5 à l’échelle industrielle en termes de niveaux de production.

Mots‑clés

BABET-REAL5, biocarburant, biomasse, émissions de carbone, biocarburants de deuxième génération, bioéthanol, agriculteurs, économies rurales, éthanol

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