Quels sont les Avantages et les inconvénients du biocarburant à l’éthanol?
Nous utilisons de l’énergie tous les jours. Nous l’utilisons pour allumer des lumières, chauffer nos maisons et alimenter les voitures. La majeure partie de l’énergie mondiale provient de la combustion de combustibles fossiles. Mais les scientifiques et les ingénieurs recherchent des alternatives plus durables.
Les biocarburants deviennent une alternative populaire aux ressources fossiles traditionnelles. Mais comme pour toute nouvelle technologie, il est important de peser le pour et le contre. Considérons certains d’entre eux.
Qu’est-ce que le biocarburant et comment est-il utilisé?
Les biocarburants sont dérivés de matières végétales et de déchets animaux récemment morts ou vivants. Cela diffère des combustibles fossiles, qui sont dérivés de matières végétales et animales mortes depuis longtemps. Les biocarburants les plus couramment utilisés sont l’éthanol et le biodiesel. Ils sont produits à partir de plantes qui sont généralement cultivées comme cultures. Ces plantes constituent la biomasse utilisée comme matière première dans la production de biocarburants. La matière première est tout matériau utilisé pour fabriquer des biocarburants. En Amérique du Nord, le maïs est le principal type de matière première utilisée dans la production d’éthanol.
Pour produire de l’éthanol à partir du maïs, la première étape consiste à décomposer l’amidon. L’amidon est un glucide complexe. Pour produire de l’éthanol, il doit être décomposé en sucres simples comme le dextrose et le glucose. Un processus appelé fermentation convertit ensuite ces sucres en éthanol.
Le saviez-vous ?
La levure fermente le sucre en éthanol dans des conditions anaérobies. Cela signifie que le processus peut se produire sans oxygène!
Le biodiesel est fabriqué à partir d’huiles végétales ou de graisses animales. Une réaction appelée transestérification est responsable de la conversion des huiles végétales en biodiesel. La transestérification est la réaction d’un alcool avec de l’huile ou de la graisse pour produire des esters alkyliques d’acides gras, autrement appelés biodiesel.
Les bioraffineries canadiennes ont la capacité de produire 1,7 milliard de litres d’éthanol par année. La majeure partie de cela est mélangée à de l’essence. La majorité des véhicules à essence construits depuis les années 1980 peuvent fonctionner avec un mélange allant jusqu’à 10% d’éthanol (E10) sans aucune modification du moteur. Certaines sociétés automobiles nord-américaines fabriquent des véhicules à carburant flexible, ou à carburant flexible, avec des moteurs modifiés. Ces moteurs peuvent utiliser des mélanges allant jusqu’à 85% d’éthanol et 15% d’essence (E85).
Le saviez-vous ?
Les États-Unis et le Brésil sont les leaders mondiaux de la production de biocarburants. Ensemble, ils produisent 70% des biocarburants du monde !
Le Règlement sur les carburants renouvelables du Canada a été adopté en 2010. Ils exigent que les combustibles fossiles non renouvelables contiennent en moyenne 5% de carburant renouvelable. Ce niveau de 5% est actuellement atteint avec l’éthanol de maïs et de blé (E5). Qu’en est-il du mélange E85 qui peut être utilisé dans les véhicules à carburant flexible? Certaines entreprises canadiennes ayant de grandes flottes de véhicules utilisent E85. Mais il n’est pas encore largement disponible. Il n’y a qu’une poignée de stations-service au Canada qui vendent du E85. En revanche, il y a plus de 3 000 stations-service équipées de pompes E85 aux États-Unis, Ce qui peut sembler beaucoup. Mais c’est encore moins de 2% du total des stations-service.
Quels sont les avantages des biocarburants?
L’éthanol est considéré comme une ressource énergétique renouvelable. En effet, de nouvelles cultures peuvent être cultivées pour reconstituer la matière première nécessaire à sa fabrication. D’un autre côté, les combustibles fossiles prennent des millions d’années à produire. Ils sont considérés comme une ressource non renouvelable car une fois épuisés, c’est tout!
L’un des principaux avantages de l’utilisation des biocarburants est qu’elle réduit les émissions de gaz à effet de serre (GES). En 2017, les secteurs du pétrole et du gaz et des transports représentaient plus de 50 % des émissions totales de GES du Canada. La plupart d’entre eux étaient du dioxyde de carbone (CO2) libéré par la combustion de combustibles fossiles, tels que l’essence.
Quel est le cycle du carbone?
Le cycle du carbone est responsable du cycle du carbone dans tout l’environnement. Toute la matière organique contient du carbone. Lorsque les plantes et les animaux meurent, le carbone est piégé sous terre alors qu’il se transforme en combustibles fossiles. Cela signifie que les combustibles fossiles sont un puits de carbone. Lorsque les combustibles fossiles sont brûlés, le carbone est libéré dans l’air sous forme de dioxyde de carbone (CO2).
Version graphique-texte
Dans le cycle du carbone, le carbone se déplace de l’atmosphère vers les sédiments sur Terre, et inversement. Lorsque le carbone atteint la Terre, le carbone organique dissous pénètre à la fois dans l’océan profond et dans l’océan de surface. Le carbone est rejeté dans l’atmosphère par des processus naturels, comme la photosynthèse de la végétation, et par des processus d’origine humaine, comme les processus industriels qui produisent des combustibles fossiles.
Le CO2 qui est rejeté dans l’atmosphère lorsque les combustibles fossiles sont brûlés produit de puissants GES. Ces GES contribuent au changement climatique. Malheureusement, il n’y a aucun moyen de transformer le CO2 en combustibles fossiles.
Le CO2 est également produit lorsque les biocarburants sont brûlés. Mais une partie du CO2 libéré par la combustion des biocarburants est absorbée par la nouvelle récolte de matières premières par le processus de photosynthèse. Le CO2 est incorporé dans les molécules de sucre produites par les plantes. Ceux-ci seront éventuellement reconvertis en biocarburant. Pour cette raison, l’éthanol est considéré comme neutre en carbone.
Le saviez-vous ?
Il a été constaté que l’éthanol donne 25% plus d’énergie que ce qui est mis dans sa production, et que le biodiesel en donne 93%!
Quels sont les inconvénients des biocarburants?
Les biocarburants sont également préoccupants. Certaines préoccupations incluent le bilan énergétique, le débat sur les aliments contre les carburants et la disponibilité des biocarburants.
Les biocarburants ont-ils un bilan énergétique négatif ou un bilan énergétique positif ?
L’éthanol lui-même est considéré comme neutre en carbone. Mais le processus de production ne l’est pas. Les combustibles fossiles sont souvent utilisés tout au long du processus de production de biocarburants. Par exemple, les tracteurs agricoles utilisent du carburant diesel. Les camions qui transportent la matière première aux bioraffineries utilisent du carburant diesel. Les bioraffineries elles-mêmes utilisent parfois des combustibles fossiles pour l’électricité. Si l’énergie d’entrée pour fabriquer un carburant est supérieure à l’énergie de sortie, ce carburant a un bilan énergétique négatif. C’est pas bien. Si l’énergie de sortie est supérieure à l’énergie d’entrée, le carburant a un bilan énergétique positif. C’est bien.
Les scientifiques doivent effectuer des analyses du cycle de vie pour bien comprendre l’impact des biocarburants sur les GES par rapport aux combustibles fossiles. Dans les premiers jours de la production d’éthanol, de nombreuses études ont révélé qu’il avait un bilan énergétique négatif. Cependant, des analyses récentes du cycle de vie au Canada et aux États-Unis ont révélé un bilan énergétique modestement positif dans l’industrie de la production d’éthanol de maïs. L’amélioration est en grande partie due à de nouvelles bioraffineries écoénergétiques.
Qu’est-ce que le « Débat Alimentation contre carburant » ?
Les biocarburants présentent des préoccupations économiques et éthiques. Plus précisément, que se passe-t-il si les gens utilisent des terres cultivées pour cultiver de la biomasse combustible au lieu de la nourriture? Cela concerne la sécurité alimentaire. Les critiques des biocarburants de première génération soutiennent que l’utilisation de cultures vivrières pour la production de carburant augmente les prix des denrées alimentaires. Cela rend plus difficile pour les gens de se permettre de manger sainement.
Une marchandise est tout ce qui a de la valeur qui est acheté, vendu ou échangé. Regardons l’exemple d’un produit: le maïs.
Le maïs est une matière première renouvelable. Mais certaines récoltes sont plus réussies que d’autres. Cela signifie que son offre peut varier. Lorsque les conditions agricoles sont bonnes, il peut y avoir beaucoup de maïs. Il peut y en avoir assez pour l’alimentation humaine, l’alimentation animale et la production de biocarburants. Mais parfois, les récoltes souffrent de conditions telles que les sécheresses, les inondations et les périodes froides. À ces moments-là, l’approvisionnement en maïs peut diminuer. Et quand l’offre d’une marchandise baisse, le prix augmente.
Bien sûr, ce débat « Nourriture contre carburant » a un autre côté. Certaines études montrent que le gaspillage alimentaire mondial est un problème beaucoup plus important pour la sécurité alimentaire que ne l’est la concurrence avec les biocarburants. Certains scientifiques ont même suggéré que les aliments qui seraient normalement gaspillés devraient plutôt être détournés vers l’industrie des biocarburants.
Les biocarburants peuvent également affecter la nourriture et les ressources d’autres organismes. Il faut beaucoup de terres pour produire des biocarburants. Le défrichement des terres pour l’agriculture peut avoir de grands impacts sur l’environnement et la vie végétale et animale qui y vit.
Pour résumer
Il n’y a certainement pas de réponses faciles en ce qui concerne le débat entre les combustibles fossiles et les biocarburants. La chaîne alimentaire mondiale et l’industrie des biocarburants sont interconnectées de manière complexe. Mais les gens sont de plus en plus conscients des inconvénients possibles des biocarburants à base de cultures vivrières de première génération. Il y a également une poussée vers les biocarburants de deuxième génération à la place. Ceux-ci utilisent des matières premières non alimentaires comme les déchets agricoles, de restauration et municipaux.