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04/06/2007

Petite histoire (personnelle) de l'éthanol

    L'agriculture n'est plus seulement une source d'alimentation. Une alimentation à destination des animaux comme des hommes. C'est aussi, et depuis longtemps, une source de matière première pour l'industrie. Mais cette autre destination, même ancienne, est restée très longtemps marginale. Il s'agit des plantes à fibres comme le chanvre ou le lin, dont la récolte est destinée à l'industrie textile et papetière.

    Aujourd'hui on a pris conscience de la nécessité de compléter l'approvisionnement énergétique à base de pétrole, avec la production de biocarburants. Ce sont principalement l'éthanol, que l'on fabrique à partir de l'amidon des céréales (blé ou maïs), ou directement à partir du sucre de betteraves ou de canne. On utilise aussi le diester issu d'oléagineux comme le colza et le tournesol. Il reste enfin une autre source d'énergie, aujourd'hui quasiment pas exploitée, à base de sous-produits des céréales : la paille.

    L'éthanol ou bioethanol est tout simplement l'alcool éthylique que l'on trouve dans toutes les boissons alcoolisées et que l'on obtient à partir de la fermentation du sucre. Ce procédé est connu depuis la nuit des temps. Le sucre est présent naturellement dans la betterave et dans la canne à sucre. Pour fabriquer de l'éthanol à partir de céréales (blé ou maïs), il faut "casser" la molécule d'amidon contenue elle aussi naturellement dans ces céréales. Un grain de blé contient 2/3 d'amidon et 1/3 de protéines.

    Une tonne de blé donne 370 litres d'éthanol et 350 kg de drêches. Les drêches sont ici considérées comme des déchets, même si elles constituent une excellente alimentation protéinée pour les animaux. Calculé à l'hectare cela donne  3200 litres d'éthanol et 3,1 tonnes de drêches. 

    Pour la betterave, une tonne donne 7500 litres d’éthanol. Un hectare produit 7500 litres et 3,5 tonnes de pulpes ( en matière sèche)

 

    Voici le processus d'obtention du bioéthanol :

 

medium_ethanol-fabrication.2.jpg

     

 

C'est en ce moment, en 2007, que le prix du blé explose et que l'on se met à construire des unités de production. C'est ainsi que la société Tereos  a construit cette année deux unités de production. A Origny dans l'Aisne pour une capacité de 240 000 tonnes à partir de betteraves et à Lillebonne en Seine Maritime pour la même capacité à partir de blé.

    Parfois les bonnes idées mettent du temps à se réaliser. Dans une autre vie, comme on dit, j'étais agriculteur. La production d'éthanol était déjà discutée à la fin des années 80. J'étais responsable de la section "Grandes Cultures" pour ma région de Basse Normandie au sein du C.N.J.A (Centre National des Jeunes Agriculteurs). La crise de l'énergie était déjà là, la surproduction agricole aussi. Nous fondions de grands espoirs dans ces nouveaux débouchés industriels. J'ai eu l'occasion de participer à de nombreuses études sur la chimie du blé. Car l'éthanol n'est pas la seule utilisation possible. Déjà à cette époque, la société Roquette était  très active en fabricant de nombreux produits à haute valeur ajoutée pour les industries alimentaires, pharmaceutiques ou cosmétologiques. Comme quoi l'action syndicale ne se résume pas toujours à des revendications catégorielles un peu bornées...

    La production d'énergie à partir de l'agriculture n'est donc pas une idée nouvelle. Il y a vingt ans, que la filière qui se met en place aujourd'hui, aurait pu démarrer. Mais il n'y avait pas encore assez d'urgence, et beaucoup de progrès restent à accomplir, en particulier pour le bilan énergétique :  une étude plus complète est disponible ici (pdf).

En résumé :

"- le rendement énergétique (énergie restituée / énergie non renouvelable mobilisée) pour les filières de production d’éthanol de blé et betterave est de 2 à comparer avec le rendement pour la filière essence de 0,87.
- Le rendement énergétique des filières ETBE de blé et betterave est voisin de 1 contre un rendement de la filière MTBE de 0,76.
- Enfin, les filières huiles végétales présentent un fort rendement énergétique de 4,7 pour l’ huile de colza et 5,5 pour l’ huile de tournesol, et proche de 3 pour les filières EMHV à comparer avec le rendement du gazole de 0,9."

     Ce bilan est calculé en prenant en compte toute l'énergie non-renouvelable nécessaire à la fabrication du produit final. En ce qui concerne l'essence, c'est l'énergie nécessaire à l'extraction, le raffinage et le transport. Pour le bio-éthanol, on compte la culture (consommation des engins agricoles, engrais) et, de la même manière, la fabrication, le transport et la distribution. Ce rendement de l'éthanol est actuellement de 2. Des projections permettent d'espérer un rendement supérieur à 3 dès 2009.

    Pour cela, et en ce qui concerne le blé, l'agriculteur devra prendre en compte l'aspect énergétique de sa pratique culturale :

- Choisir les variétés les plus riches en amidon et les plus énergétiques. Ce ne seront pas les mêmes que les variétés boulangères
- Moins d'engrais azotés, coûteux en énergie et qui renforce le taux de protéines. C'est l'inverse du résultat recherché dans la culture du blé boulanger. Deux pratiques culturales vont cohabiter.
- Eviter le plus possible le labour. C'est la technique culturale la plus consommatrice d'énergie ( et de temps ). Les techniques de semis direct sont de plus en plus répandues. Elles ont aussi l'avantage de favoriser le stockage de carbone dans le sol ( jusqu'à 200 kg par ha et par an). Par là, elles contribuent aussi à la lutte contre l'effet de serre.

    C'est le deuxième avantage du bio-éthanol, et sans doute le plus décisif. En plus d'être une énergie renouvelable, c'est aussi une énergie propre. C'est la conjonction de cet avantage écologique et de la hausse irréversible des prix du pétrole qui font décoller une technologie prête depuis 20 ans, mais à des conditions économiques alors inacceptables.

- Aujourd'hui, le bio-éthanol et l'essence ont le même prix de revient hors taxes à 70$ le baril
- On considère que le CO2 émis lors de la combustion de l'éthanol est équivalent au CO2 consommé par la photosynthèse de la plante. Le bilan est donc nul, sauf à compter les émissions intermédiaires lors des processus de fabrication-transport et distribution de l'éthanol.
- Dans ces conditions, on considère que l'éthanol réduit les émissions de CO2 des 4/5 par rapport à l'essence

    C'est une belle idée que l'on étudiait à la fin des années 80 dans les commissions syndicales du C.N.J.A. Je retrouve aujourd'hui cette industrie de l'éthanol dans mon métier de l'informatique et de SAP. Voilà une boucle un peu originale mais assez savoureuse.

Commentaires

Article intéressant... coût de 70$/ baril de pétrole a permis l'émergence de ces technologies,... je me dis néanmoins qu'après expérience de la technologie et investissement dans la R&D, ces coûts de production pourraient baisser (mais jusqu'à combien ?).

Concernant les différents types de blé selon leur valeur calorifique, je ne savais pas... logique pourtant. Un choix devra s'opérer sur les espèces à cultiver - cela risquerait d'avoir des conséquences importantes sur les excédents actuels de l'agriculture, ainsi que la politique de quota. Plus d'excédents à partir du moment où toute la production trouverait une demande "intra-muros"... plus de subsides à payer...

ps : "7500 litres d'ethanol pour une tonne de betterave"... ça me semble bcp :-)...

Écrit par : tanguy | 30/07/2007

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