Les biocarburants Pourquoi Quels sont les avantages et

Les bio-carburants : Pourquoi? Quels sont les avantages et inconvénients? Quels sont les solutions alternatives, et à quoi ressemblera demain? Czerniak Matthieu Rivière Alexandre Skladanek Yan Teyssier Benjamin 02/03/2021 1

Les bio-carburants Etat actuel Problèmes Le Pétrole Demain? Quelques faits : Utilisé depuis l'antiquité 1858 : premiers puits de pétrole industriels en Roumanie, 200 tonnes / an En remplacement de l'huile de baleine 02/03/2021 2

Les bio-carburants Etat actuel 81 Mbbls / jour (entre 10 et 11 Mt / jour) Croissance exponentielle, pic, puis déclin. Demain? Aujourd'hui, production mondiale : Problèmes Le Pétrole pic : 2020 - 2030 Prix : Autour de 20$ le baril entre 1986 et 2000 135$ le baril le 22/05/08 02/03/2021 3

Les bio-carburants Etat actuel Problèmes les bio-carburants Demain? Carburants produits à partir de matériaux organiques renouvelables et non fossiles. Adapter le carburant au moteur, ou le moteur au carburant? Agrocarburant? Carburant vert? Carburant végétal? biocarburant? Première et deuxième générations? Produit alimentaire / ligno-cellulosique? Techniques simples / Techniques avancées? Vocation générique / Énergétique? Définition prévue par l'U. E. 02/03/2021 4

Les bio-carburants Etat actuel Biométhane : rendement énergétique, production Charbon de bois Bioéthanol, biobutanol, méthanol : remplacent l'essence Gaz : Biodiesel : pas de soufre, pas toxique, biodégradable À base d'alcool Demain? À base d'huile : Problèmes les bio-carburants Obtenu par pyrolyse de matières organiques Deuxième génération 02/03/2021 5

Les bio-carburants Etat actuel Demain? Objectif français : Problèmes La demande 7% de bio-carburants en 2010 Demande actuelle en France : ETBE (éthyle tertio butyle éther) à base d'éthanol : 90% de la production de bio-carburant EMHV (biodiesel) Production mondiale en 2005 : 37 Mt Bioéthanol 3, 2 Mt Biodiesel 02/03/2021 6

Les bio-carburants Etat actuel Demain? Le bilan énergétique des bio-carburants : Bilan complet très complexe à évaluer Dépend de nombreux paramètres Problèmes lié aux bio-carburants Type de bio-carburants Plante d'origine Méthode de production Lieu de production. . . Études + précises Prise en compte de plus de facteurs Cycle de vie mieux analysé 02/03/2021 intérêt écologique – important que prévu 7

Les bio-carburants Etat actuel Problèmes La production Demain? Utilisation d'engrais et de pesticides. Pollution sols Pollution eau Engrais azotés favorisent le développement d'algues, Décomposition des algues absorbe l'oxygène de l'eau Disparition de toute vie, apparition de zone morte, Golfe du Mexique. Irrigation massive. Assèchement nappes phréatiques Problème eau pour les populations dans certaines régions du globe 02/03/2021 8

Les bio-carburants Etat actuel Demain? Utilisation de terres arables. Concurrence nourriture / énergie Problèmes La production Hausse des prix des denrées de base Risque de famine Déforestation pour production à grande échelle altération de la diversité biologique dégradation des ressources naturelles augmentation des émissions de gaz à effet de serre 02/03/2021 9

Les bio-carburants Etat actuel Demain? Utilisation de machines agricoles au même titre que culture traditionnelle. Problèmes La production Consommation d'énergie donc pollution Synthèse des bio-carburants. Émission de CO 2 + particules Consommation d'énergie 02/03/2021 10

Les bio-carburants Etat actuel Problèmes La production Demain? Production bio-carburants rentable pour pétrole > 70 -80 $ / baril Mais le coût de production des bio-carburants ne baissera pas avec la hausse du prix pétrole car il est nécessaire à leur fabrication. 02/03/2021 11

Les bio-carburants Etat actuel Problèmes L'utilisation Demain? Adaptation des véhicules Hausse des prix à l'achat Amortissement du développement technique Surconsommation avec usage bio-carburants (environ 30%) Impact financier Augmentation pollution (CO 2) 02/03/2021 12

Les bio-carburants Etat actuel Problèmes L'utilisation Demain? Problèmes liés à la combustion Riche en oxygène Production d'oxydes d'azotes => problèmes normes Formation d'aldéhydes => smog Brouillard dans les villes Problèmes respiratoires Exemple parc auto US 02/03/2021 13

Les bio-carburants Etat actuel Demain? Importantes recherches pour améliorer : Problèmes Les Bio-carburants de 2ème génération Les procédés de fabrication actuelle La productivité des plantes (lignocellulosique, vitesse de croissance) Le type de plantes utilisées (champignons, algues, déchets organiques) Vers un carburant de synthèse Synthèse possible de l'essence ou du diesel et non des composés additifs ou moins rentables Procédé efficace sur un grand nombre de sources organiques (charbon, déchets, plantes) 02/03/2021 14

Les bio-carburants Etat actuel Demain? Vecteur d'énergie à travers une pile à combustible Problèmes L'hydrogène Possibilité de co-génération de chaleur Production à partir d'eau électrolysée Mais Pas une énergie primaire (production à partir d'électricité) Source d'extraction la plus facile : pétrole et composés carbonés Très faible rendement énergétique Difficulté de conditionnement pour un véhicule particulier La PAC nécessite du platine, ressource très rare. 02/03/2021 15

Les bio-carburants Etat actuel Demain? Avant tout ce n'est pas une énergie primaire Problèmes Les véhicules électriques Son caractère ''écologique'' dépend de son mode de production Rappel : énergie renouvelable monde < 20% électricité produite Limites technologiques Bon rendement énergétique, mais faible autonomie des batteries Véhicules ''électrifiés'' et non spécialement conçus Production de batteries chère, polluante, énergivore 02/03/2021 16

Les bio-carburants Etat actuel Demain? GNV / GPL : Problèmes Les autres solutions Gaz issus de produits pétroliers Moins polluants et de plus en plus sûrs Problème de stockage Air comprimé Propre, sûr et silencieux Pas une énergie primaire Faible rendement Problème de stockage 02/03/2021 17

Les bio-carburants Etat actuel Demain? Les bio-carburants, une solution provisoire parmi d'autres: Problèmes Bilan Aucune des solutions présentées ne présente une alténative crédible aux carburants traditionnels La 2ème génération n'est pas plus viable que la première, bien qu'elle présente des améliorations significatives Quel avenir alors? Les solutions présentées au mieux disponibles dans 15 ans Fortes recherches dans tous les domaines, il faudra sûrement attendre des solution de 3ème génération Faute de solution crédible pour les carburants dans le demi siècle à venir, il faudra repenser nos modes de consommation de ces énergies amenées à disparaître 02/03/2021 18