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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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Comme cela a été montré dans la partie précédente, la production de carburants de deuxième génération par la voie thermochimique indirecte nécessite un enchaînement complexe d'étapes de transformation et de séparation.
D'après les différentes études publiées, le rendement matière massique pour la production de biocarburants de deuxième génération par la voie thermochimique est compris entre 15 et 25 % en raison de pertes du carbone contenu dans la charge initiale à différents stades de la chaîne BTL :
lors de l'étape de torréfaction au cours de la dévolatilisation de la charge ;
lors de l'étape de gazéification au cours de la combustion nécessaire pour apporter l'énergie aux réactions endothermiques produisant le monoxyde de carbone et l'hydrogène ;
lors de l'étape de water gas shift utilisée pour augmenter la teneur en hydrogène dans le flux mais produisant du dioxyde de carbone ;
lors de la synthèse Fischer-Tropsch par la perte du gaz non converti.
L'optimisation du rendement matière est un paramètre clé pour les projets de développement des chaînes BTL.
Le rendement énergétique est, quant à lui, d'environ 50 %. En effet, les produits obtenus par la voie thermochimique indirecte présentent une densité énergétique considérablement accrue par rapport à la biomasse brute (PCI biocarburants ≈ 44 MJ/kg contre PCI biomasse brute ≈ 18 MJ/kg). De plus, la chaleur générée par les procédés exothermiques présents dans la chaîne BTL est supérieure à la demande énergétique globale. Cet excédent peut être valorisé sous forme de vapeur ou d'électricité par exemple.
En ce qui concerne les aspects économiques, l'investissement nécessaire à la production à l'échelle industrielle de carburants de deuxième génération est très élevé pour deux raisons principales :
la présence de procédés complexes et fortement technologiques tels que la gazéification et la synthèse Fischer-Tropsch ;
le rendement matière autour de 20 % qui, pour une production de produit final donnée, impose la mobilisation et le prétraitement...
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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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