Comment fonctionnent les biocarburants de deuxième génération?

Vous regardez un champ de miscanthus, un membre clé de la deuxième génération de biocarburants qui aide à détourner l'attention des biocarburants du maïs. Envie d'en savoir plus? Découvrez ces photos de véhicules à carburant alternatif. Tim Graham / Getty Images

À première vue, les champs de miscanthus qui recouvrent le comté de Sampson, N.C., semblent de peu d'importance. Debout 4 pieds (1,21 mètre) de plus qu'un panier de basket, le miscanthus est une herbe géante, épineuse, non comestible - et certains diraient inutile -. Pourtant, de l'avis des autres, ces lames surdimensionnées pourraient un jour avoir autant de valeur que l'or, ou du moins un réservoir d'essence. Une société appelée Chemtex prévoit de construire une raffinerie de 170 millions de dollars dans le comté de Sampson qui convertira chaque année 20 millions de tonnes de miscanthus et d'autres herbes en éthanol [source: Ramsey].

Pendant des années, les politiciens, les journalistes et les scientifiques ont préconisé de transformer les plantes en éthanol et en biodiesel pour réduire la consommation mondiale de combustibles fossiles, en particulier de pétrole brut. Les biocarburants brûlent plus proprement que les combustibles fossiles, libérant moins de polluants et de gaz à effet de serre, y compris le dioxyde de carbone, dans l'atmosphère.

Une grande partie des biocarburants dans le monde proviennent de cultures vivrières telles que le blé, le maïs, le soja et la canne à sucre. L'énergie produite par ces usines est connue sous le nom de biocarburant de «première génération». Il s'avère que ces pionniers des biocarburants ne tiennent pas la promesse qu'ils ont faite autrefois. D'une part, certaines cultures de biocarburants de première génération, en particulier le maïs, sont en concurrence avec les cultures vivrières pour la terre et l'eau. Le département américain de l'Agriculture affirme que les raffineries qui développent de l'éthanol à partir du maïs consomment environ 40 pour cent de la récolte de maïs chaque année [source: Blas]. En 2009, 25 pour cent de toutes les cultures de maïs et de céréales aux États-Unis n'étaient pas destinés à la production d'aliments, mais à la production de biocarburant [source: Vidal].

Une telle consommation de cultures peut créer de nombreux problèmes, notamment la hausse des prix des denrées alimentaires et la déforestation. En outre, les coûts de conversion et d'utilisation des cultures vivrières comme source de carburant peuvent être élevés. En effet, les raffineries ne peuvent utiliser que de petites parties de l'usine pour la production de biocarburant, telles que sa teneur en huile, en sucre et en amidon. Une telle inefficacité rend les biocarburants de première génération moins agréables pour l'environnement. De plus, les experts estiment désormais que les biocarburants ne remplaceront jamais entièrement le pétrole brut comme source d'énergie de choix. En bref, la production de biocarburants est inefficace et, à bien des égards, écologiquement et économiquement insalubre [sources: Banque mondiale; Science Daily].

Mais l'avenir du biocarburant en tant que source d'énergie alternative pourrait ne pas être aussi sombre qu'on le pensait autrefois. Grâce à l'herbe de miscanthus et à d'autres cultures de biocarburants de «deuxième génération», le potentiel de réduction de la dépendance du monde à l'égard du pétrole étranger n'a jamais été aussi grand.

L'été 2012 a été chaud et sec dans une grande partie des États-Unis, en particulier dans le Midwest, le grenier américain. Les conditions arides ont flétri le maïs et les autres cultures céréalières, faisant grimper les prix et pesant sur une économie déjà faible.

La sécheresse historique, la pire depuis 50 ans, a mis en évidence les limites des biocarburants de première génération. Alors que les prix des denrées alimentaires montaient en flèche, les agriculteurs, les bureaucrates et les politiciens ont commencé à débattre de la sagesse de détourner les cultures vivrières vers la production de biocarburants. C'était une scène qui se jouait dans un monde de plus en plus chaud, sec et affamé. Le problème est devenu si grave que les groupes d'aide alimentaire et les Nations Unies ont commencé à demander aux gouvernements de supprimer les mandats de production de biocarburants afin de permettre une plus grande production alimentaire. L'ONU a déclaré que lorsque le monde est confronté à une pénurie de nourriture, les pays devraient repenser leurs politiques en matière de biocarburants [source: Blas].

En plus de contribuer à une crise alimentaire, la production d'éthanol et de biodiesel à partir de matières premières n'est pas aussi écologique et économique qu'on pourrait le penser. Les biocarburants de première génération sont fabriqués à partir de sucres et d'amidons facilement digérés par la levure. Si les raffineries transformaient chaque épi de maïs en éthanol, cela ne remplacerait que 12 pour cent de l'approvisionnement en essence [source: Brune].

De plus, les agriculteurs utilisent de grandes quantités de combustibles fossiles, d'eau et d'engrais pour cultiver et transformer les matières premières de première génération en biocarburant. Le processus de culture et de fabrication qui transforme le maïs en éthanol, par exemple, ne produit que 15 pour cent de moins de gaz à effet de serre que l'essence [source: Tilman et Hill].

Heureusement, une nouvelle génération attend d'intervenir. Contrairement aux biocarburants fabriqués à partir de maïs, de soja ou d'autres matières premières de première génération, les biocarburants de deuxième génération sont fabriqués à partir de plantes que personne ne veut manger. Bien qu'il soit difficile de transformer les déchets des plantes, tels que les tiges de maïs, les tiges, les feuilles, les cosses et les copeaux de bois en biocarburant, les avantages potentiels sont énormes. La technologie de deuxième génération peut produire beaucoup plus de carburant que les biocarburants de première génération, affectant de manière minimale l'approvisionnement alimentaire et l'environnement.

Créer des emplois verts

Selon la Biotechnology Industry Association, l'industrie des biocarburants créera 190 000 emplois aux États-Unis d'ici 2022. En outre, la production de biocarburants pourrait réduire les importations américaines de pétrole de 70 milliards de dollars en 12 ans [source: Biotechnology Industry Association].

Le miscanthus est un excellent exemple de culture de biocarburant de deuxième génération. L'herbe pousse rapidement, résiste à la sécheresse et se développe dans un sol pauvre qui ne peut pas être utilisé pour les cultures vivrières. Contrairement au maïs et aux céréales, le miscanthus est une plante vivace. Les agriculteurs n'ont à le planter qu'une seule fois et il reviendra année après année. En outre, le miscanthus et les autres cultures de deuxième génération nécessitent beaucoup moins d'engrais et de culture que les cultures de première génération, ce qui se traduit par une dégradation de l'environnement et une consommation d'énergie moindre..

Dans le comté de Sampson, Chemtex espère que les agriculteurs locaux planteront du miscanthus au printemps 2013 afin que l'entreprise ait suffisamment d'herbe pour nourrir sa raffinerie lorsqu'elle ouvrira un an plus tard. Chemtex a déjà signé un accord avec Gulf Oil pour acheter tout l'éthanol produit par la raffinerie. L'entreprise construira ses installations sur 166 acres. Il devrait employer 300 personnes [source: Ramsey].

Les champs de miscanthus ne seront pas en concurrence pour les terres que les agriculteurs de maïs et de soja utilisent. Les représentants de l'État ont déjà identifié 100 000 acres dans une région de trois comtés, y compris le comté de Sampson, que les agriculteurs peuvent utiliser comme terres agricoles biologiques. Une partie de cette superficie est au mieux des terres marginales. Une partie est sableuse et faciliterait la culture du miscanthus et d'autres cultures de biocarburants de deuxième génération. Les éleveurs de porcs utilisent déjà une partie de ces acres comme champs de pulvérisation de déchets de porcs [source: Ramsey].

Si la production de biocarburants de deuxième génération peut sembler être la réponse à nos problèmes énergétiques et environnementaux, la situation est beaucoup plus compliquée. Dans l'état actuel des choses, le processus de conversion des cultures de deuxième génération en biocarburant est plus coûteux que la production de biocarburant de première génération. En effet, il faut beaucoup plus d'énergie pour produire du biocarburant à partir de cultures de biocarburants de deuxième génération qu'à partir de matières premières de première génération. En conséquence, les scientifiques recherchent désespérément des moyens plus récents et moins coûteux de convertir les bioculture de deuxième génération en biocarburant..

L'efficacité et la capacité de production sont deux autres problèmes que les scientifiques doivent surmonter. Une étude récente suggère que seul un des neuf biocarburants de deuxième génération rejette moins de gaz à effet de serre dans l'air que les combustibles fossiles. De plus, de nombreux experts ne savent pas si les biocarburants de deuxième génération peuvent fournir suffisamment de carburant pour alimenter les automobiles du monde [source: Birdlife International].

Bien que ces autres problèmes existent, les scientifiques et les ingénieurs sont convaincus qu'ils peuvent faire fonctionner les biocarburants de deuxième génération. Ils ne devraient pas devenir commercialement viables avant plusieurs années, mais les experts prédisent que la nouvelle génération est la meilleure réponse pour résoudre les problèmes énergétiques et environnementaux de notre monde..

J'ai écrit de nombreux articles sur les sources d'énergie renouvelables, y compris les biocarburants. Pendant ce temps, je suis devenu convaincu qu'aucune source d'énergie unique ne pourra étancher notre soif de combustibles fossiles. Au lieu de cela, une combinaison de sources, de l'énergie solaire à l'énergie éolienne, en passant par le carburant fabriqué à partir de plantes, offre la meilleure alternative pour sauver le monde du changement climatique, que nous, les humains, avons causé. Il faudra un certain temps pour faire baisser le coût de la production de carburant à énergie renouvelable afin que son utilisation devienne abordable. Je suis ravi que des scientifiques du monde entier travaillent sur le problème.

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Sources

• Organisation de l'industrie de la biotechnologie. (28 août 2012) http://www.bio.org/
• Birdlife International. "Mises en garde pour la poursuite du développement des biocarburants." (28 août 2012) http://www.birdlife.org/eu/EU_policy/Biofuels/eu_biofuels7.html
• Blas, Javier. "La sécheresse alimente le débat sur les biocarburants." Financial Times. 12 août 2012. (28 août 2012) http://www.ft.com/cms/s/0/12dbb322-e48d-11e1-affe-00144feab49a.html#axzz24vypflsb
• Brune, Michael. «Coming Clean: Breaking America's Addiction to Oil and Coal». Livres Sierra Club. 2008.
• Ramsey, John. "L'énergie des plantes. L'herbe peut devenir le carburant du futur." Fay Observer. 20 août 2012. (28 août 2012) http://fayobserver.com/articles/2012/08/19/1196815?sac=fo.business
• Science Daily. "Conduite verte? Mettre les biocarburants de deuxième génération à l'épreuve." 29 juin 2010. (28 août 2012) http://www.sciencedaily.com/releases/2010/06/100629094535.htm
• Tilman, David et Hill, Jason. "Le maïs ne peut pas résoudre notre problème." Le Washington Post. 25 mars 2007. (28 août 2012) http://www.washingtonpost.com/wp-dyn/content/article/2007/03/23/AR2007032301625.html
• Vidal, John. "Un quart des récoltes de céréales américaines est destiné aux voitures et non aux gens, selon de nouveaux chiffres." Le gardien. 22 janvier 2010. (28 août 2012) http://www.guardian.co.uk/environment/2010/jan/22/quarter-us-grain-biofuels-food
• Banque mondiale. «Biocarburants de deuxième génération». Août 2010. (28 août 2012) http://www-wds.worldbank.org/servlet/WDSContentServer/WDSP/IB/2010/08/30/000158349_20100830090558/Rendered/PDF/WPS5406.pdf