Comment exploiter les biocarburants

  • Peter Tucker
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BESOIN DE LÉGENDE Thinkstock

Biocarburants - le mot semble magique. Cela évoque le chant des oiseaux, le ciel bleu clair et le bonheur mondial. D'une manière ou d'une autre, nous pouvons transformer les plantes et autres matières organiques en quelque chose pour alimenter nos voitures et sauver la planète en même temps.

Mais ce n'est pas du tout magique. Dans cet article, nous allons discuter de ce que sont les biocarburants, de ce qu'ils ne sont pas et de la manière dont ils sont exploités. la biomasse (c'est-à-dire des matières organiques provenant de plantes et d'animaux). Nous parlerons également des promesses et des compromis des principaux types de biocarburants.

Tout d'abord, que sont les biocarburants? Selon le Département américain de l'énergie (DOE), il s'agit de carburants solides, gazeux ou liquides renouvelables développés à partir de plantes et de matières organiques qui peuvent être transformées en carburant produit pour alimenter nos voitures et VUS, chauffer nos espaces de vie ou faire fonctionner des machines.. Renouvelable en ce sens, cela signifie que nous obtenons les ressources pour fabriquer le carburant à partir de quelque chose que nous pouvons reconstituer facilement en un laps de temps raisonnablement court - comme des plantes. Bien que le pétrole et le gaz naturel proviennent également de plantes, ceux-ci ne sont pas renouvelables car il faudrait des millions d'années pour renouveler notre approvisionnement en ces combustibles fossiles..

Pendant des décennies, les propriétaires ont eu la possibilité d'utiliser des combustibles solides comme le bois ou les granulés de maïs - bien que ces derniers temps, il soit devenu un moyen plus populaire d'aider à compenser les fluctuations sauvages des prix du mazout. À des fins de transport, les biocarburants de loin les plus couramment utilisés aujourd'hui sont éthanol (une forme d'alcool produit à partir d'amidon ou de sucre) et biodiesel (un carburant à base d'huile, de graisses ou de graisses).

Le suivi de la production de biocarburants n'est pas encore une science exacte en raison des nombreuses méthodes utilisées pour le produire, mais les données sur la production et la consommation globales de biodiesel et d'éthanol sont fiables. Après avoir légèrement baissé au milieu des années 90, la production d'éthanol aux États-Unis est à un niveau record. La production de biodiesel aux États-Unis est passée de 2 millions de gallons en 2002 à 700 millions de gallons en 2008, selon le National Biodiesel Board, une association industrielle américaine..

Bien sûr, les carburants alternatifs peuvent être très utiles, mais comment convertissent-ils réellement la biomasse en quelque chose utilisable??

L'éthanol, parfois appelé alcool de grain, est fabriqué en fermentant des matières végétales. Traditionnellement, cela signifiait la fermentation de la partie consommable des cultures, en particulier à partir de maïs ou de canne à sucre..

Un gros inconvénient est que cela empiète sur l'approvisionnement alimentaire des personnes et du bétail. Une nouvelle recherche se concentre plutôt sur l'utilisation biomasse cellulosique, qui se compose des parties non alimentaires de plantes comme les tiges de maïs]. Le processus consiste à transformer la matière végétale en glucose, qui peut ensuite être fermenté comme n'importe quel autre sucre, produisant de l'éthanol. La lignine, un sous-produit du processus, est brûlée pour fournir de l'énergie pour aider à terminer le processus.

Bien qu'il puisse être utilisé comme carburant sous sa forme pure, le biodiesel est généralement combiné avec de l'essence. Tous les véhicules à essence peuvent être facilement accessibles essence, un mélange de 90 pour cent d'essence et 10 pour cent d'éthanol. Les véhicules polycarburants peuvent également utiliser ce qu'on appelle Carburant E85, un mélange de 85% d'éthanol et 15% d'essence.

Contrairement à l'éthanol, le biodiesel n'a décollé aux États-Unis que depuis environ 2005. La science qui le sous-tend est également beaucoup plus récente et un peu plus complexe. La plupart des méthodes de production de biodiesel aux États-Unis commencent avec de l'huile de soja ou de l'huile végétale usagée, bien que d'autres huiles et même des algues puissent également être utilisées..

Selon le Service national d'information sur l'agriculture durable, l'huile est combinée avec un alcool, généralement du méthanol ou même de l'éthanol. Un catalyseur comme l'hydroxyde de potassium ou l'hydroxyde de sodium (lessive) est utilisé pour commencer le processus appelé transestérification, qui produit le biodiesel, avec du glycérol créé comme sous-produit.

Comme l'éthanol, le biodiesel est généralement combiné avec du carburant à base de pétrole, ce qui permet une utilisation par tous les véhicules diesel. Le mélange le plus courant est appelé B20, reflétant un mélange de 20% de biodiesel et de 80% de diesel de pétrole. Les véhicules modifiés peuvent utiliser B100, ou 100% biodiesel, pour les propulser sur la route.

L'éthanol et le biodiesel sont deux carburants qui ont une grande part de gloire, mais il y a beaucoup plus à voir avec les biocarburants. Dans la section suivante, nous explorerons d'autres options de biocarburant.

Fabrication de biodiesel à partir d'huile végétale usagée

Vous voulez dire au revoir à la station-service? Rejoignez la légion croissante de personnes qui fabriquent du biodiesel à la maison à partir d'huile végétale usée. Vous aurez besoin de méthanol, d'un catalyseur puissant (travaux de lessive) et de nombreuses précautions de sécurité. Les fournitures sont facilement disponibles. La littérature abonde sur le processus, alors lisez attentivement, achetez vos fournitures, soyez prudent et préparez-vous à déclarer votre indépendance en matière de carburant.

Les biocarburants ne se limitent pas à nos voitures et camions. Dans cette section, nous examinerons de nouvelles façons dont les biocarburants entrent dans nos vies.

Les gens se rassemblent autour des feux de bois depuis la nuit des temps. Le bois est facile à travailler, à brûler et à remplacer (avec une bonne gestion des ressources, de toute façon). Ce qui est différent aujourd'hui, c'est le développement d'une large gamme de granulés pour alimenter les poêles à bois. Ces poêles deviennent aussi beaucoup plus efficaces pour brûler les choses. Le département américain de l'Énergie rapporte qu'un poêle à granulés de 42000 Btu peut chauffer une maison de 1300 pieds carrés - ces unités produisent même moins de pollution et nécessitent moins d'entretien. Bien que les granulés de bois fabriqués à partir de sciure de bois compactée soient les plus courants, certains poêles peuvent également utiliser du carburant à base de maïs, de vieux papiers, de coquilles de noix et même de noyaux de cerises séchées..

Une technologie un peu moins célèbre prend les déchets solides comme le fumier du bétail ou les déchets municipaux et capture les gaz émis dans le cadre du processus de décomposition anaérobie naturel. Ce biogaz contient des niveaux élevés de méthane, qui peut être utilisé comme carburant. Un exposé de l'institut à but non lucratif Environmental and Energy Study Institute en 2010 a rapporté que 151 digesteurs anaérobies (usines qui captent le biogaz de la décomposition) étaient en service aux États-Unis, tous utilisant des déchets animaux comme matériau de base..

Alors que de nombreuses usines de traitement des déchets brûlent traditionnellement le biogaz, il est de plus en plus reconnu comme une autre pièce potentielle du puzzle énergétique alors que nous nous efforçons de trouver une solution énergétique plus permanente..

Bon nombre des technologies actuellement en développement pour soutenir la mise en œuvre des biocarburants sont en bonne voie, mais peuvent-elles vraiment aider l'environnement et fournir une solution réaliste à nos besoins énergétiques? Comment cela va-t-il nous aider? Nous allons y jeter un œil dans la dernière section.

Il y a une barre haute pour les solutions énergétiques aujourd'hui: elles doivent être plus efficaces et sauver la planète. Les biocarburants peuvent-ils vraiment sauver la situation? Comme vous vous en doutez, il n'y a pas de réponse simple, et finalement, ils ne sont qu'une pièce dans un puzzle énergétique beaucoup plus grand.

Sur le plan environnemental, l'utilisation de biocarburants n'ajoute pas au dioxyde de carbone dans l'atmosphère ni n'ajoute au réchauffement climatique. Les plantes absorbent le carbone au fur et à mesure de leur croissance et le libèrent lorsqu'elles sont converties en énergie. De même, les animaux consomment des plantes, qu'ils transforment en graisses et en déchets (entre autres), de sorte que le carbone des plantes est à nouveau libéré lorsque ces produits sont convertis en énergie..

Le carbone est enfermé dans le charbon et d'autres combustibles fossiles depuis des millions d'années, et il y reste jusqu'à ce que nous le retirions du sol pour le brûler. Alors que le carbone contenu dans ces carburants remplissait autrefois l'air, il ne faisait pas partie du cycle annuel actuel de l'atmosphère..

D'un point de vue politique, utiliser les ressources disponibles dans son propre pays signifie moins dépendre des ressources étrangères comme le pétrole brut. Répondre à une partie du besoin de cette énergie avec des biocarburants renouvelables à la maison pourrait contribuer grandement à réduire les tensions internationales.

Les biocarburants sont également bénéfiques pour l'économie dans la mesure où la nature domestique des ressources nécessaires pour les exploiter réside dans les régions agricoles et forestières locales..

À ce jour, aucune source de combustible unique - biocarburant, combustible fossile, éolien, solaire ou nucléaire - n'est capable de répondre à tous nos besoins énergétiques. Cependant, les améliorations technologiques facilitent rapidement l'exploitation des biocarburants et permettent à leur développement de contribuer à un avenir meilleur.




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