Ne réduisez pas les biocarburants pour l'instant - nous en aurons besoin à l'avenir

récolte de chanvreInterdit aux États-Unis par l'ignorance ou les arrière-pensées, le chanvre industriel a un énorme potentiel en tant que biocarburant.

La bioénergie et les biocarburants ont un rôle important à jouer dans la réduction de l'utilisation de combustibles fossiles à forte intensité de carbone - un point souligné par le Rapport du GIEC ce qui a confirmé la nécessité de poursuivre les recherches pour améliorer cette technologie.

L'un des principaux défis consiste à créer des carburants de transport alternatifs, qui sont actuellement largement tributaires des combustibles fossiles, et responsables de 25% des émissions de gaz à effet de serre dans l'UE. Parmi les alternatives d'énergie renouvelable telles que l'énergie éolienne, marémotrice et solaire, seule la biomasse non comestible (de manière générale, toute matière biologique dérivée de végétaux ou d'autres organismes) peut offrir un carburant de transport durable "low-in" à faible coût. .

Un tel biocombustible liquide à haute densité énergétique s'intégrerait facilement dans les énormes réseaux mondiaux de distribution de carburant qui existent déjà. D'autres énergies renouvelables telles que l'énergie éolienne et solaire, bien que bien adaptées à l'alimentation des maisons et des industries statiques, nécessiteraient des percées technologiques significatives avant de pouvoir concurrencer l'essence, le diesel ou les biocarburants liquides.

Avec le transport et la croissance des émissions, une alternative est nécessaire, rapide. Biocarburants dérivés des déchets pourrait remplacer 16%, ou 37m tonnes, d'huile utilisée par les véhicules routiers dans la seule UE par 2030. Mais l'histoire a montré comment l'introduction de technologies nouvelles et transformatrices peut être lente, en particulier quand elles cherchent à usurper l'infrastructure hautement intégrée du statu quo.

Des matières premières gaspillées pourraient produire du biocarburant

Chaque année, l'Inde produit plus de 200m tonnes de déchets agricoles non comestibles tels que le riz et les tiges de coton, impropres à la consommation humaine, au fourrage ou à la litière. La plupart sont brûlés illégalement pour accélérer le processus de rotation des cultures. Cela libère d'énormes quantités de dioxyde de carbone dans l'atmosphère et gaspille des hydrocarbures précieux qui pourraient être utilisés. L'Europe produit des tonnes 900m de déchets agricoles, forestiers et alimentaires - tous sont riches en sucres remplis d'énergie.

Le flux de déchets utilisé comme matière première pour les biocarburants diffère d'une région à l'autre, de sorte qu'un défi majeur consiste à développer la technologie capable de traiter la biomasse avec des propriétés physiques et chimiques très diverses. Par exemple, l'écorce de pin, le panic raide, les cosses de maïs et les amidons. L'utiliser apporterait des avantages substantiels à l'industrie et à l'économie: au lieu de payer pour brûler et enterrer les déchets de la biomasse, les entreprises pourraient le vendre comme point de départ pour créer de l'essence, du diesel et des carburéacteurs de valeur.

À l'Institut Européen de Recherche en Bioénergie (EBRI) nous travaillons sur l'ingénierie nécessaire. Les solutions comprennent conversion thermochimique, pour la production d'énergie décentralisée telle que les petites fermes et les tours de télécommunication. Les processus thermochimiques, tels que la pyrolyse, utilisent la chaleur (plutôt que la combustion) pour forcer une réaction chimique. Cela peut être considérablement accéléré et dirigé par l'utilisation de catalyseurs pour abaisser les barrières à la rupture de liaison chimique.

À des températures élevées, les liaisons chimiques entre les atomes de carbone, d'hydrogène et d'oxygène dans la biomasse se brisent. Les produits comprennent un solide, appelé biochar (comme le charbon de bois, mais pas dérivé du charbon), qui est utilisé comme un exhausteur de sol ou un combustible de chauffage solide. Il produit également un liquide qui peut être utilisé comme biodiesel pour alimenter les moteurs à combustion, et une petite quantité de biogaz qui peut être brûlé pour soutenir la réaction thermique de pyrolyse, introduisant un degré d'autosuffisance qui réduit le coût global du procédé.

Des approches similaires poursuivies par des entreprises privées et financées par l'État dans le monde entier pourraient fournir un double coup d'éliminer les émissions de dioxyde de carbone provenant de la combustion des déchets tout en produisant des combustibles à haute densité énergétique. British Airways s'est engagée ce mois-ci à acheter 50,000 tonnes de carburéacteur dérivé de biodéchets devant être fabriqué dans une usine de Thurrock, Essex, dans le cadre de son contrat avec une compagnie de carburants durables Solena. Et l’un des plus grands champions des biocarburants est l’armée américaine, qui offre actuellement des prêts d’un milliard de 4 USD à des entreprises capables d’aider à la commercialisation et à la promotion de la technologie requise.

Moderniser Biocarburants: Plus pratique, économique et immédiate

Il est important de mettre fin à la dépendance de la société à l'utilisation de carburants à base de carbone non renouvelables. Mais cela ne peut pas se faire au détriment des cultures vivrières (en utilisant du maïs pour produire de l'éthanol, par exemple) ou des terres utilisées pour les cultures vivrières, comme ce fut le cas pour les biocarburants de première génération. La pression que cela a exercée sur la sécurité alimentaire dans certaines parties du monde a noirci la réputation des biocarburants.

Mais il est crucial de ne pas jeter le bébé avec l'eau du bain: le rapport du GIEC nous exhorte à explorer le potentiel de toutes les sources d'énergie alternatives. Les biocarburants les plus récents de deuxième génération peuvent utiliser des plantes non comestibles (comme les graminées) qui peuvent pousser sur des sols qui ne peuvent supporter les cultures vivrières. Mieux encore, la sélection et le traitement soigneux de la biomasse des déchets peuvent accélérer la transition des combustibles fossiles - nous ne pouvons pas simplement écarter les biocarburants comme une solution crédible aux besoins énergétiques futurs du monde, comme cela a été le cas pour certains. Les solutions bioénergétiques sont plus pratiques, économiques et immédiates que beaucoup d'alternatives.

Les auteurs du rapport du GIEC ont absolument raison de souligner le besoin urgent de modifier les politiques et les stratégies d'investissement. Les agences de financement, le secteur privé et les ONG doivent travailler ensemble pour concentrer les efforts de recherche et de développement dans le domaine de la bioénergie et identifier les projets qui permettront des changements rapides, sans compromettre les besoins environnementaux et agricoles. L'horloge tourne.

Ce qui précède a été publié à l'origine sur La Conversation


NOTE DE LA RÉDACTION: Regardez la vidéo suivante qui montre une solution pratique concrète mise en œuvre par des adolescents à Rhode Island:

Les hivers de la Nouvelle-Angleterre peuvent être difficiles, surtout pour ceux qui n'ont pas les moyens de chauffer leurs maisons. Quand elle était en cinquième année, Cassandra Lin a appris que l'huile de cuisson usagée pouvait être transformée en biodiesel bon marché et à combustion propre pour chauffer les maisons. La même année, 2008, Lin fondée Transformez la graisse en carburant (TGIF), un groupe de jeunes qui reçoit des restaurants locaux pour faire don de leur graisse de cuisine à recycler et à partager avec des organismes de bienfaisance qui identifient les familles qui ont besoin d'aide au chauffage. Jusqu'à présent, l'équipement de Lin a aidé à compenser plus de 2 millions de livres d'émissions de dioxyde de carbone en favorisant l'utilisation du biodiesel.

Dans 2011, Lin et son équipe ont rédigé un projet de loi qui obligeait toutes les entreprises du Rhode Island à recycler leur huile de cuisson usagée et a travaillé avec les législateurs locaux pour obtenir son approbation. Pour accéder à la facture, cliquez sur ici.

Les législateurs de l'État ont adopté la loi sur le recyclage des huiles de cuisson usées en juin 2011 et la loi est entrée en vigueur en janvier 2012, étendant les efforts de la TGIF aux communautés voisines. Le réseau d'entreprises locales et d'organisations caritatives que Lin et son équipe ont créé est en soi une machine bien huilée qui répond aux besoins des membres de la communauté et réduit les déchets et la pollution. (Plus d'infos sur Cassandra.)


À propos des auteurs

lee adamAdam Lee est professeur de chimie durable à l'université Aston. Leurs recherches portent sur le développement de catalyseurs hétérogènes pour des processus chimiques durables, en particulier la transformation de la biomasse renouvelable et des déchets en combustibles et produits chimiques de valeur.

 

wilson karenKaren Wilson est présidente de Catalysis et directrice de recherche de l'Institut européen de recherche en bioénergie (EBRI) à l'Université Aston. Auparavant, elle a été membre de l'Institut de catalyse de Cardiff et a reçu une bourse de quatre ans de la Royal Society Industry pour travailler avec Johnson Matthey sur le développement de catalyseurs pour la synthèse de biocarburants. Elle a effectué sa recherche postdoctorale au Centre d'excellence en chimie verte de l'Université York (1998-99) et à l'Université de Cambridge avec le professeur Richard M Lambert (1996-98).


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