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Biocarburants de seconde génération et bioraffinerie| Réf : IN303 v1
Auteur(s) : Laurent BOURNAY, Jean-Philippe HERAUD, Anne-Claire PIERRON
Date de publication : 10 mai 2016
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Dans le contexte décrit précédemment de croissance de la demande en énergie couplée à des incitations fortes de réduction des émissions de gaz à effet de serre, des programmes de recherche sur la production de biocarburants à partir de matière renouvelable ont été initiés. Pour pallier les inconvénients de la première génération (disponibilité limitée et compétition avec la filière alimentaire), le développement de la deuxième génération de biocarburants est basé sur l'utilisation de la fraction lignocellulosique de la plante. Parmi les deux principales voies de production actuellement étudiées (figure 3), la transformation de biomasse en carburants, notamment gazole, par la voie thermochimique indirecte (communément appelée « chaîne BTL ») se caractérise principalement par la mise en œuvre d'une étape de gazéification puis d'une synthèse Fischer-Tropsch.
Si cette voie est une réalité à l'échelle industrielle à partir de charbon et de gaz naturel notamment en Afrique du Sud et au Qatar, la mise en œuvre de biomasse nécessite néanmoins un programme de développement important avant de pouvoir être réalisée à l'échelle industrielle. En effet, les composés issus de la matière végétale ont une teneur en oxygène élevée. Cet oxygène devra être éliminé pour que les produits de la transformation soient incorporables dans les bases de produits pétroliers. D'autre part, ces composés végétaux contiennent de nombreux hétéro-éléments qui devront être aussi éliminés du gaz de synthèse pour éviter l'empoisonnement du catalyseur utilisé pour la synthèse Fischer-Tropsch. La figure 4 représente un exemple d'enchaînement d'étapes de transformation constituant une chaîne BTL.
La figure 4 montre que la voie thermochimique indirecte comporte un grand nombre d'étapes unitaires de transformation. La mise en œuvre à l'échelle industrielle se fera au travers d'une chaîne de procédés présentant des degrés de complexité et de maturité très différents. En effet, tandis que certaines étapes de cette chaîne sont maîtrisées à l'échelle industrielle sur d'autres types de charge...
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RESSOURCES ÉNERGÉTIQUES ET STOCKAGE
(1) - BP - Statistical review of world energy. - Full report (2015).
(2) - AIE - World Energy Outlook - (2015).
(3) - LORNE (D.) et al - Les nouvelles technologies de production de biocarburants : état des lieux et enjeux des filières en développement. - IFPEN Panorama (2011).
(4) - MOHAN (D.) et al - Pyrolysis of wood/biomass for bio-oil : a critical review. - Energy Fuels, 20(3), p. 848-889 (2006).
(5) - BRIDGWATER (A.V.) - Review of fast pyrolysis of biomass and product upgrading. - Biomass and bioenergy, 38, p. 68-94 (2012).
(6) - BRIDGWATER (A.V.), PEACOCKE (G.V.C.) - Fast pyrolysis processes for biomass. - Renewable and Sustainable Energy Reviews, 4, p. 1-73 (2000).
http://www.torftech.com/torbed_technology.html
http://biomassauthority.com/thermya
http://www.ifpenergiesnouvelles.fr
http://www.thyssenkrupp-industrial-solutions.com
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Directive RED (Renewable Energy Directive) 2009/28/CE du Parlement européen et du Conseil du 23 avril 2009 relative à la promotion de l'utilisation de l'énergie produite à partir de sources renouvelables et modifiant puis abrogeant les directives 2001/77/CE et 2003/30/CE
Directive FQD (Fuel Quality Directive) 2009/30/CE du Parlement européen et du Conseil du 23 avril 2009 modifiant la directive 98/70/CE en ce qui concerne les spécifications relatives à l'essence, au carburant diesel et aux gazoles ainsi que l'introduction d'un mécanisme permettant de surveiller et de réduire les émissions de gaz à effet de serre, modifiant la directive 1999/32/CE du Conseil en ce qui concerne les spécifications relatives aux carburants utilisés par les bateaux de navigation intérieure et abrogeant la directive 93/12/CEE
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