Le biocarburant d'algues est-il une alternative viable au pétrole?

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Pouvons-nous transformer les algues en carburant? Consultez ces photos de véhicules à carburant alternatif pour en savoir plus. DCI

Si vous êtes allé au Texas et avez vu de vastes champs vides parsemés de machinerie lourde, vous savez probablement qu'une bonne partie du mazout du pays sort directement du sol, jaillissant à travers des puits qui forent et pompent de l'or noir des profondeurs sous le la surface de la terre. Il n'est en aucun cas bon marché ou facile de faire remonter tout ce pétrole brut à la surface, et comme les prix du pétrole brut restent élevés, les producteurs d'énergie se tournent de plus en plus vers d'autres sources d'énergie. En fait, l'une des sources de carburant alternatives les plus attrayantes ne vient pas du tout du sol. Au lieu de cela, vous le trouverez en eau libre - et peut-être même dans votre propre aquarium.

Les scientifiques utilisent le terme algues pour désigner un groupe vaste et varié d'organismes végétaux que l'on trouve souvent dans l'eau. Comme les plantes, les algues sont photosynthétiques: elles transforment le dioxyde de carbone en nourriture grâce à la puissance de la lumière du soleil. Cependant, les algues n'ont pas de tiges ou de racines.

Pour le reste d'entre nous, les algues sont surtout connues comme cette substance verte visqueuse qui pousse au-dessus de l'eau de l'étang et à la surface des piscines sales. Les algues sont également le fléau des aquariophiles du monde entier, qui mènent une bataille sans fin pour minimiser leur propagation dans leurs réservoirs. En plus des étangs, des lacs, des piscines et des aquariums, les algues poussent également dans le sol, la neige et même les nuages.

Bien qu'elles puissent être un grand désagrément pour certains, les algues remplissent un certain nombre de fonctions environnementales importantes. Selon l'Encyclopedia of Biological Invasions, les algues produisent plus de 70% de l'oxygène du monde et consomment de grandes bandes de dioxyde de carbone.

Peut-être plus important pour la population d'une planète qui dépend de plus en plus du pétrole, les algues peuvent également être utilisées pour fabriquer un certain nombre de biocarburants, notamment l'éthanol et le biodiesel. Les méthodes varient, mais selon le magazine Esquire, pour fabriquer du biodiesel à partir d'algues, un producteur d'énergie commence souvent par sélectionner la souche d'algues qu'il souhaite utiliser car certaines sont plus productives ou efficaces que d'autres. Oilgae rapporte que les sociétés d'énergie ont commencé à se lancer dans l'ingénierie génétique des souches d'algues les plus productives, dont une petite quantité est ajoutée à un réservoir rempli d'eau avec des nutriments fertilisants. Les algues sont ensuite exposées au soleil, ce qui déclenche le processus de photosynthèse. Le dioxyde de carbone est converti de l'air en sucre, puis les algues métabolisent le sucre en huile, ce qui prend environ une semaine. À la fin de ce processus, les algues auront créé jusqu'à 60 pour cent de leur poids en huile.

Ensuite, le fabricant de carburant doit extraire l'huile. Le pressage est une méthode d'extraction courante. Ceci accompli soit en utilisant une machine pour extraire physiquement l'huile (pensez aux olives écrasées et pressées pour obtenir leur huile) ou en utilisant du dioxyde de carbone comprimé, qui sépare l'huile par vaporisation. Le fabricant de carburant utilise ensuite un catalyseur - l'hydroxyde de sodium et le méthanol, par exemple - pour éliminer l'oxygène de l'huile, le remplaçant par de l'hydrogène pour créer du biocarburant diesel..

Les raffineurs peuvent également convertir l'huile d'algues en d'autres formes de biocarburant, y compris le méthane, l'essence et le carburéacteur. Selon Smart Planet, le carburéacteur créé à partir d'algues a permis d'alimenter en novembre 2011 un vol United Airlines de Chicago à Houston, le premier vol intérieur commercial à utiliser du carburant à base d'algues. Les compagnies aériennes ne sont pas les seules à devenir vertes (visqueuses). Oilgae estime qu'environ 100 entreprises américaines et un nombre égal d'universités explorent actuellement la production de carburant à base d'algues.

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Les algues ont longtemps été considérées comme une meilleure alternative au pétrole que les autres sources de carburant naturelles comme le soja, le maïs et le blé, principalement parce que les algues sont capables de produire un rendement beaucoup plus élevé (jusqu'à 100 fois plus d'huile par acre). Alors que l'utilisation de ces denrées de base comme carburant a eu pour effet involontaire de faire grimper les prix des denrées alimentaires en rendant les cultures plus rares, les algues peuvent être récoltées pour l'huile dans divers plans d'eau sans occuper des terres qui seraient autrement utilisées pour l'agriculture..

Mais l'huile d'algues est-elle une alternative viable au brut? La réponse courte est oui, mais la viabilité à long terme des algues dépend des prix à la pompe à essence. Alors que les prix du pétrole restent élevés et que le processus de culture, d'extraction et de raffinage de l'huile d'algues devient moins coûteux, les algues représentent une alternative de plus en plus viable au pétrole comme base de carburant..

Même si, il y a des décennies, les chercheurs ont commencé à considérer les algues comme source de carburant, l'huile d'algues était jusqu'à récemment considérée comme trop coûteuse à produire à une échelle suffisamment grande pour réduire la consommation nationale de pétrole. En 1996, le Département américain de l'énergie (DOE) a mis fin à un programme qui, pendant près de 20 ans, s'était concentré sur le développement de carburants de transport renouvelables à partir d'algues, constatant - comme l'a noté le National Renewable Energy Laboratory dans un rapport de clôture - que "le le coût élevé de la production d'algues reste un obstacle. " L'estimation la plus optimiste du DOE a fixé le prix d'un baril d'huile d'algues à deux fois celui d'un baril de pétrole.

En 2008, cependant, les prix du pétrole brut avaient monté en flèche, faisant de l'huile d'algues une alternative attrayante et pas si coûteuse. Le DOE a relancé le programme d'algues et s'est associé à Chevron pour poursuivre les recherches. Les tableaux se sont tellement tournés qu'une étude récente du Pacific Northwest National Laboratory du DOE indique que si 5,5 pour cent de la superficie des États-Unis - en particulier dans les Grands Lacs, la côte sud-est et la côte du golfe - étaient consacrés à la culture d'algues, le le pays pourrait utiliser les méthodes de production actuelles pour remplacer jusqu'à 17 pour cent de l'huile qu'il importe actuellement à des fins de transport par de l'huile d'algues.

Au fur et à mesure que la recherche se poursuit, le coût de fabrication du carburant à partir d'algues devrait baisser. Les chercheurs travaillent sur des moyens plus efficaces à la fois de faire pousser des algues et d'en extraire son huile. Le biodeisel est actuellement le carburant le plus économique pour l'huile d'algues car le processus nécessite moins d'énergie que la conversion de l'huile en méthane, éthanol et autres types de carburant. L'objectif est de faire de l'huile d'algues une alternative économiquement viable au pétrole en cas de baisse des prix du pétrole brut.

Il n'est pas encore temps de remplacer tous les puits de pétrole en Amérique par des étangs de culture d'algues, mais l'époque où l'on troque l'or noir contre des boues vertes n'est pas loin.

Sauvez la planète avec les trucs vert visqueux

Quand il s'agit d'algues, la dépendance est bonne. Les organismes végétaux ne peuvent tout simplement pas obtenir suffisamment de dioxyde de carbone. Selon Scientific American, le producteur de carburant d'algues Sapphire Energy estime que les algues qu'il utilise absorbent environ 14 kilogrammes de gaz à effet de serre pour chaque gallon de pétrole produit. Alors que le processus lui-même brûle encore du carbone lors du transport et de l'utilisation du carburant produit, le processus de production d'huile d'algues est considéré comme beaucoup plus économe en énergie que la production traditionnelle de pétrole. Les avantages environnementaux des algues ne se limitent pas à l'air pur. Il a également été démontré que les organismes traitaient les eaux usées en éliminant les toxines.

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Sources

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  • Howell, Katie. "Les algues sont-elles le biocarburant du futur?" Américain scientifique. 28 avril 2009. (9 décembre 2011) http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=algae-biofuel-of-future
  • Korosec, Kirsten "Le carburéacteur d'algues aide à alimenter United Airlines Flight." Planète intelligente. 7 novembre 2011 (9 décembre 2011) http://www.smartplanet.com/blog/intelligent-energy/algae-jet-fuel-helps-power-united-airlines-flight/10248
  • Laboratoire national des énergies renouvelables. «Un regard en arrière sur le programme sur les espèces aquatiques du Département américain de l'énergie: Biodeisel à partir d'algues». Juillet 1998. (9 décembre 2011) http://www.nrel.gov/biomass/pdfs/24190.pdf
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  • Département américain de l'énergie. «Étude: les algues pourraient remplacer 17% des importations américaines de pétrole». 13 avril 2011. (9 décembre 2011) http://energy.gov/articles/study-algae-could-replace-17-us-oil-imports
  • Agence américaine de protection de l'environnement. "Changement climatique." (9 décembre 2011) http://www.epa.gov/climatechange/basicinfo.html



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