Prendre une gorgée du réservoir de carburant d'une voiture moderne est une mauvaise idée. L'essence et les carburants diesel à base de pétrole qui alimentent la plupart des automobiles dans le monde sont assez éloignés de tout ce qui est nutritif ou même sûr à boire.
Mais cela change. Une industrie en pleine croissance étudie les alternatives aux combustibles fossiles depuis des décennies, et une grande partie de ses recherches se concentre sur les biocarburants - des substituts du pétrole fabriqués à partir d'huiles végétales naturelles [source :Demirbas]. Dans certains cas, une huile végétale pure et non altérée peut alimenter des moteurs diesel standard ; après tout, Rudolph Diesel a conçu à l'origine le moteur qui porte son nom dans le but de donner aux agriculteurs la possibilité de faire fonctionner de l'équipement en utilisant du carburant cultivé localement. Mais l'huile végétale pure, bien que certainement un biocarburant, a des limites. La glycérine dans les huiles naturelles augmente leur viscosité, les faisant se solidifier à des températures froides; pensez à ce qui arrive à la graisse de bacon si elle est laissée au réfrigérateur. Cela pourrait être une mauvaise nouvelle pour les conduites de carburant, les filtres et les injecteurs d'un moteur en Alaska, par exemple.
Les chimistes ont une paire de solutions à ce problème. Certaines plantes, comme le maïs, contiennent des sucres qui, lorsqu'ils sont fermentés comme la bière et l'alcool, produisent de l'éthanol, un alcool qui peut être utilisé comme carburant. L'éthanol est fréquemment utilisé comme additif réducteur de smog dans l'essence; c'est le E dans E85 [source :Chu].
D'autres plantes, comme le soja, sont mieux utilisées pour produire du biodiesel. Dans ce procédé, un catalyseur est mélangé à l'huile, séparant la glycérine des esters alkyliques d'acides gras de l'huile [source :Pimentel]. Sans glycérine, le biodiesel peut faire fonctionner la plupart des moteurs diesel avec moins d'encrassement et moins de problèmes par temps froid.
L'infrastructure des biocarburants est encore en développement dans de nombreuses régions du monde, et les processus de production de certains types de biocarburants ne sont pas encore suffisamment efficaces pour justifier une production à grande échelle [source :Pimentel]. Mais la nécessité de trouver une alternative plus écologique aux carburants fossiles signifie que, tôt ou tard, le carburant de votre réservoir d'essence aura beaucoup en commun avec ce qu'il y a dans votre assiette. Pour avoir une idée de l'avenir des biocarburants, lisez la suite pour en savoir plus sur 10 biocarburants qui pourraient tout aussi bien vous nourrir que votre voiture.
ContenuEn plus d'être un aliment de base dans l'alimentation occidentale, le maïs s'est avéré être un biocarburant très populaire. Grâce à sa disponibilité immédiate et à sa teneur élevée en sucres produisant de l'éthanol, ce biocarburant est familier à de nombreux conducteurs ; c'est souvent la source de l'éthanol dans les mélanges d'essence E85.
Les producteurs d'éthanol transforment le maïs de la nourriture en carburant en utilisant un système qui décompose d'abord le maïs en ses composants de base :la lignine, une substance qui forme et renforce les parois cellulaires de la plante, et la cellulose, qui contient les sucres de la plante. Les producteurs font fermenter la cellulose pour produire de l'éthanol, essentiellement une version hautement testée des types d'alcool produits à partir de purée de maïs [source :Shakashiri]. L'éthanol-carburant raffiné est souvent mélangé à l'essence comme agent de réduction du smog, mais il peut être utilisé seul comme carburant.
Aux États-Unis, l'éthanol à base de maïs est véritablement une alternative nationale à certains des combustibles fossiles étrangers du pays. Mais ce n'est pas sans inconvénients. Les recherches suggèrent que l'énergie nécessaire à la production d'éthanol de maïs - de l'essence du tracteur à la ferme à l'engrais utilisé pour maintenir le maïs en bonne santé - brûle plus de combustible fossile que l'éthanol n'en remplace [source :Pimentel]. En plus de cette équation à somme négative, les demandes d'irrigation pour faire pousser du maïs dans des endroits plus secs peuvent réduire l'approvisionnement en eau, d'autant plus que les agriculteurs se tournent vers la production d'éthanol comme source de revenus [source :McKenna].
Et puis il y a le facteur économique. Entre la production alimentaire, l'alimentation animale et ses autres utilisations industrielles, le maïs est très demandé. L'ajout de producteurs d'éthanol pour concourir pour l'approvisionnement mondial en maïs signifie que les prix de la récolte - et de ses produits ultérieurs - peuvent monter en flèche avec l'augmentation de la demande d'éthanol. Combinez les facteurs et, bien qu'il s'agisse d'un biocarburant utile, le maïs ne sera probablement pas le seul biocarburant qui tempère la dépendance mondiale aux combustibles fossiles.
C'est peut-être le biocarburant le plus polyvalent de la liste. En plus d'être un produit alimentaire de base de l'Asie à l'Amérique, le soja a été transformé en tout, de l'encre et des crayons aux produits énergétiques [source :Scharlemann]. Alors que le maïs est le stock de base le plus populaire pour l'éthanol qui est mélangé à l'essence pour lutter contre le smog, le soja est la principale source d'huile utilisée pour produire du biodiesel.
Pour produire du biodiesel à partir de soja, les fabricants pressent d'abord l'huile des graines. La forte teneur en huile du soja - environ 20 % de la graine est de l'huile utilisable - en fait un candidat idéal pour ce processus. Une fois l'huile extraite et filtrée, elle est mélangée à un catalyseur qui élimine sa glycérine. L'huile restante peut être versée directement dans le réservoir d'essence d'un moteur diesel.
Le biodiesel présente un certain nombre d'avantages par rapport au diesel pétrolier en plus d'être une ressource renouvelable. Il brûle plus proprement, ce qui signifie que les moteurs alimentés au biodiesel produisent moins de particules qui peuvent causer du smog et des problèmes de santé.
Les palmiers sont bons pour plus que les paysages tropicaux et les noix de coco. Les coques à haute teneur en carbone de leurs fruits peuvent être transformées en filtres de purification de l'eau, les feuilles et les parties ligneuses des arbres ont été utilisées comme structure et abri pendant des millénaires, et l'huile des graines est maintenant considérée comme un biocarburant potentiellement commercialisable en masse. /P>
Mais l'huile de palme est peut-être l'exemple le plus évident d'un problème majeur qui entrave la production généralisée de biocarburants. L'espace, l'énergie et les ressources financières nécessaires pour produire le stock brut l'emportent largement sur les avantages du résultat final.
L'huile de palme est une culture majeure en Asie du Sud-Est. Alors que la demande d'huile de palme augmente pour produire du biodiesel, les plantations de pays comme la Malaisie et l'Indonésie défrichent de vastes étendues de forêt tropicale pour faire place à davantage de palmiers producteurs d'huile. Et les camions, les navires et les installations de production utilisés pour acheminer l'huile de palme de ces pays vers l'Occident, riche en voitures et en camions, ajoutent au carburant brûlé - et aux émissions produites - pour amener ce carburant vert sur le marché. L'huile de palme n'est pas le seul biocarburant confronté à ce dilemme, mais sa popularité et son faible coût signifient qu'elle a rencontré le problème à une échelle plus large et plus publique que la plupart des carburants comestibles qui suivent [source :Rosenthal].
Si vous avez récemment mangé des frites, des rondelles d'oignon ou du fish and chips, vous avez peut-être contribué à un autre biocarburant comestible populaire :l'huile de cuisson usée.
L'huile de cuisson qui a été utilisée pour faire frire les aliments contient encore des esters alkyliques d'acides gras qui en font un carburant viable dans certains moteurs diesel. En filtrant l'huile pour éliminer les aliments et la farine de panure, les fabricants de biocarburants inventifs peuvent produire du biodiesel ou simplement faire couler l'huile directement dans les moteurs diesel en utilisant la technologie dite "greasecar".
Avec des restaurants de restauration rapide apparemment à chaque coin de rue et des aliments frits faisant partie intégrante de l'alimentation de nombreux pays, il semblerait que l'huile de friture pourrait être le plus facilement disponible de tous les biocarburants. Mais cela a des inconvénients.
Premièrement, l'huile de friture usagée contient une grande partie des aliments qui y ont été frits. Filtrer cela - en particulier dans les cas où beaucoup de farine a été utilisée - est un processus qui demande beaucoup de temps et de main-d'œuvre. Le filtrage de grandes quantités d'huile peut prendre trop de temps pour une production de masse. De plus, le résultat final peut être un sac mélangé; l'huile de friture peut provenir d'arachides, de maïs ou d'autres mélanges de plantes, ce qui signifie qu'il est difficile de dire à quel point le carburant sera puissant d'un lot à l'autre.
Mais de nombreux défenseurs des voitures à graisse et du biodiesel sont prêts à accepter ces problèmes. Et puisque l'huile de friture ne nécessite pas d'équipement de pressage coûteux pour extraire ses parties utiles des graines ou des céréales, c'est un carburant de choix pour les inventeurs, les expérimentateurs et les garagistes qui souhaitent se libérer du pétrole avec un budget limité.
Ah, la cacahuète toujours polyvalente. Bien que considérée comme une légumineuse plutôt qu'une véritable noix, l'arachide est sans doute l'un des aliments les plus populaires de ce type dans le régime alimentaire occidental. Entre une mer de noix mélangées, des bonbons aux arachides et les sandwichs au beurre d'arachide qui remplissent des millions de boîtes à lunch chaque jour d'école, nous sommes profondément attachés à l'humble arachide.
L'arachide a un certain nombre d'utilisations au-delà de la nourriture, dont beaucoup ont été promues par le célèbre botaniste afro-américain Dr George Washington Carver. Ses archives incluent des listes de plus de 300 utilisations des cacahuètes, allant de la teinture et des plastiques à l'huile qui peut potentiellement être utilisée comme biocarburant [source :Fishbein].
Mais les cacahuètes sont victimes de leur propre popularité en matière de biocarburant. Parce que l'huile d'arachide peut être utilisée à de nombreuses fins alimentaires, médicinales et industrielles, elle est tout simplement trop précieuse pour être convertie en biocarburant à moindre coût. Dans un cas d'économie simple, la demande maintient le prix trop élevé pour faire de l'huile d'arachide un biocarburant pratique et comestible pour l'instant.
Le coton ne vient pas à l'esprit de beaucoup de gens en tant que produit alimentaire. La principale utilisation du coton dans le monde moderne, après tout, est comme fibre pour le tissu. Mais l'huile de graines de coton est une huile végétale légère au goût neutre qui est utilisée pour la cuisine en Amérique depuis les années 1860 [source :NCPA]. La graine de coton a également été utilisée comme aliment pour animaux, bien qu'une utilisation excessive puisse entraîner des problèmes nutritionnels chez le bétail [source :Osborne].
L'utilisation de l'huile de coton comme biocarburant est logique :selon certains analystes, il y a plus d'huile disponible par acre de coton que de maïs ou de soja, deux des sources de biocarburants les plus populaires [source :Journey]. Mais l'huile de coton a un inconvénient qui, comme beaucoup d'autres biocarburants, présente un défi d'ingénierie tenace.
L'huile de coton commence à se solidifier par temps froid. Un véhicule fonctionnant à l'huile de coton pure serait inutilisable en hiver à moins qu'il ne contienne un système de chauffage à l'huile qui maintiendrait le biocarburant au-dessus de son point de gel. Les biocarburants plus populaires, tels que le biodiesel de soja, rencontrent également ce problème. Mais alors que le biodiesel de soja se gélifie à environ -16 degrés Celsius, l'huile de coton se gélifie à seulement -1 degré Celsius. Une grande partie du monde subit régulièrement des températures plus froides, ce qui rend l'huile de coton pure moins qu'optimale pour une utilisation généralisée comme biocarburant.
Le carthame est une plante avec une longue histoire d'utilisation, qui a peut-être commencé lorsque les fleurs jaunes et les graines contenant de l'huile ont été utilisées pour teindre l'emballage en tissu utilisé dans les anciens processus de momification. Les applications plus modernes du carthame incluent une utilisation répandue comme médicament naturel dans les cultures orientales et occidentales. De même, l'huile de graines de carthame est utilisée comme substitut plus sain pour le cœur des autres huiles de cuisson.
L'huile de carthame a un point de gel bas, ce qui en fait une huile intéressante à considérer pour la production de biodiesel. Mais l'utilisation généralisée du carthame comme source de carburant peut être limitée par sa popularité - ou son absence - dans le monde agricole. Les 604 000 tonnes métriques de carthame produites dans le monde en 2004 sont minuscules par rapport à la production de maïs ou de soja, et c'est une forte diminution par rapport aux 800 000 à 900 000 tonnes généralement produites par an au milieu des années 90. Adapter les récoltes de carthame pour répondre aux demandes en biocarburants signifierait inverser cette tendance et produire beaucoup plus de cette ancienne plante polyvalente [source :Jimmerson].
L'huile de lin, ou graines de lin, est un bon exemple de la polyvalence de nombreuses huiles végétales ayant un potentiel de biocarburant. Les menuisiers mélangent cette huile avec un agent diluant, comme la térébenthine, et l'utilisent à l'intérieur pour conditionner les meubles, les luminaires et les planchers de bois franc. L'huile pénètre dans le bois, l'empêchant de devenir trop sec et de se fissurer ou de s'érafler. À l'extérieur, un traitement similaire empêche le bois d'absorber trop d'eau, ce qui accélérerait les intempéries et la pourriture [source :DIY].
L'huile de lin sans agent éclaircissant s'est également avérée être un agent de conservation précieux pour la santé humaine. Comme un certain nombre d'autres huiles végétales mentionnées dans cet article, l'huile de lin semble réduire le cholestérol et favoriser la santé cardiaque [source :Ridges].
Les fibres végétales du lin sont utilisées pour fabriquer du lin, ce qui signifie que cette culture de biocarburant peut être utilisée à la fois pour l'huile de ses graines et la fibre de ses tiges. Cette nature polyvalente pourrait faire de l'huile de lin un biocarburant plus attrayant que d'autres cultures dont les parties autres que les graines n'ont pas la valeur du lin [source :Shirke].
Le sorgho est l'une des cultures céréalières les plus importantes au monde et une exportation agricole majeure pour les États-Unis [source :Council]. Il est utilisé dans des aliments allant des boissons aux gâteaux et biscuits, et la nature riche en antioxydants et sans gluten de certaines variétés en fait un grain précieux pour les boulangers soucieux de leur santé.
Le sorgho a également le potentiel d'être un knock-out d'un biocarburant. Différentes souches du grain peuvent pousser dans une variété de climats, et sa composition biochimique signifie qu'il peut être échangé avec le maïs dans les processus de production d'éthanol. Les chercheurs développent des souches hybrides de sorgho spécifiquement pour la production de biocarburants, il est donc possible que, d'ici peu, l'E85 que vous mettez dans le réservoir de votre voiture à essence ait quelque chose en commun avec le cookie à la mélasse que vous achetez dans le dépanneur [source :Lau ].
OK, l'eau n'est pas techniquement un biocarburant. C'est une ressource naturelle vitale sans laquelle la vie n'existerait pas. Mais grâce à une technologie d'une simplicité trompeuse, l'eau pourrait un jour être une source de carburant concevable.
Le processus simple de l'électrolyse, dans lequel un courant électrique traverse l'eau, décompose le liquide en ses éléments de base :l'hydrogène et l'oxygène [source :Nave]. L'hydrogène est un excellent carburant. Il transporte trois fois plus d'énergie par livre d'essence et brûle sans les émissions nocives des carburants pétroliers [source :Stanford].
Mais la production et le stockage de l'hydrogène posent problème. Le déplacement de grandes quantités de gaz super léger et hautement combustible dans le monde pourrait poser des problèmes de sécurité majeurs, et la quantité d'hydrogène nécessaire pour alimenter une voiture pendant un long voyage nécessiterait un réservoir de carburant peu pratique pour conserver suffisamment de carburant à bord de manière sûre. [source :Planète].
L'hydrogène est cependant loin d'être une cause perdue. Une technologie, rendue célèbre par le mystérieux carburateur à eau Garrett, consiste à monter une cellule produisant de l'hydrogène sur le véhicule et à la faire fonctionner avec l'électricité du générateur du moteur. Les versions modernes de cette idée injectent de l'hydrogène dans les moteurs à essence, générant des émissions plus propres et un meilleur kilométrage. La technologie a des obstacles en termes de coût, de fiabilité et de développement à surmonter, mais il est possible qu'une partie du carburant de votre voiture dans un futur proche provienne du robinet de votre maison [source :Brooks].
