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Une usine de liquéfaction de la biomasse pour la production de combustibles synthétiques durables

Un projet financé par l’UE a développé des nanocatalyseurs innovants pour créer un processus modulaire intégré et hautement efficace de production de combustibles à partir de sources d’énergie renouvelables.
Une usine de liquéfaction de la biomasse pour la production de combustibles synthétiques durables
Avec le changement climatique et la population croissante, il est nécessaire d’utiliser davantage des sources d’énergie durables. Bien que ce problème représente une exigence sociétale importante, il ne s’agit que d’un problème parmi d’autres pour l’industrie pétrochimique. Une concurrence croissante, la dépendance aux sources extérieures, l’augmentation des coûts et la pression visant à réduire l’impact des processus utilisés sur l’environnement constituent certains autres obstacles que l’industrie doit surmonter.

Pour faire face à ses responsabilités environnementale, économique et sociale, l’industrie doit développer des méthodes de production de combustibles durables. Quinze partenaires de huit pays ont uni leurs forces dans le cadre du projet BIOGO-FOR-PRODUCTION pour transformer complètement les processus de production et réaliser ces améliorations nécessaires.

Transformer le biogaz en essence

Le projet s’est concentré sur l’élaboration d’une approche intégrée, cohérente et globale de transformation de la production des biocombustibles à partir de sources durables. Les partenaires du projet ont utilisé une nouvelle technologie pour concevoir des catalyseurs à l’échelle nanométrique avec une dépendance réduite aux métaux précieux et aux terres rares, ainsi que des méthodes industrielles innovantes pour chaque étape de production.

«Dans le projet BIOGO-FOR-PRODUCTION, nous avons élaboré un processus pour convertir les biogaz et les biohuiles renouvelables en gaz synthétique, qui est ensuite transformé par catalyse en biocombustible et en produits chimiques. Ce processus durable ne dépend pas des combustibles fossiles», explique le coordinateur du projet Gunther Kolb. Les chercheurs ont utilisé un biogaz enrichi en hydrogène qui a été facilement converti en gaz synthétique par voie exothermique et endothermique (autothermique ou combinée). L’excès d’hydrogène et de chaleur a été utilisé pour transformer l'huile pyrolytique en gaz synthétique supplémentaire, afin de produire une composition adaptée à la synthèse du méthanol. À travers une catalyse adaptée, le méthanol a été transformé en combustible liquide, l’essence synthétique.

La production de combustibles synthétiques à partir de sources renouvelables représentera une contribution extrêmement précieuse pour répondre de façon durable aux demandes en énergie. «Contrairement au processus traditionnel Fischer-Tropsch utilisé actuellement dans la production des combustibles hydrocarbures synthétiques, la chaîne de transformation BIOGO-FOR-PRODUCTION promet une meilleure efficacité carbonique, une efficacité énergétique, une sécurité d’approvisionnement, ainsi que des avantages financiers», ajoute Gunther.

La nanotechnologie au service des biocombustibles

Les partenaires du projet ont travaillé à l’amélioration des catalyseurs disponibles pour chacune des quatre étapes clés du processus de production. Des techniques innovantes ont été appliquées pour améliorer les performances globales, telles que la pulvérisation par faisceau. Cette technique implique la pulvérisation de petits faisceaux d’atomes sur la surface d’un matériau de support avec une grande superficie. Les nouveaux catalyseurs stables ont limité la formation d’hydrocarbures légers, en particulier du méthane.

L’équipe a également élaboré un nouveau système qui dispose d’un taux de déposition de nanofaisceaux plus élevé, de deux à trois fois plus que dans les systèmes classiques appartenant à la recherche qui sont utilisés dans les laboratoires universitaires. Ainsi, ils sont plus adaptés à l’usage dans l’industrie.

Le projet BIOGO-FOR-PRODUCTION a présenté sa chaîne de transformation à petite échelle. La mini-usine fonctionne dans un environnement adapté à la production de produits chimiques et pourra pour accueillir des usines de production de combustible modulaire dans le futur. Les chercheurs ont également lancé la production de catalyseurs à l’échelle pilote et ont démontré son potentiel de fabrication pour une industrialisation rapide.

Mots-clés

BIOGO-FOR-PRODUCTION, combustible synthétique, biocombustibles, nanocatalyseurs, biogaz, combustible liquide, essence synthétique