Au niveau le plus élémentaire, la capacité à répondre aux demandes énergétiques est ce qui régit la prospérité dans le monde. L'histoire témoigne de ce fait, compte tenu du nombre de civilisations qui ont échoué à cause de l'épuisement de l'énergie. De plus, la découverte des combustibles fossiles a considérablement accéléré le développement industriel, les technologies de pointe et les infrastructures, et a augmenté le niveau de vie à travers le monde. Ce n'est que bien plus tard que nous nous sommes rendu compte qu'elle aussi s'épuiserait un jour. D'innombrables guerres ont été menées à propos du pétrole, tout cela parce que des régions du monde en dépendent pour répondre à leurs besoins énergétiques et à leur croissance avant que les réserves ne s'épuisent.
Comme solution, nous nous tournons vers les biocarburants. Une source d'énergie renouvelable avec le potentiel de changer notre façon de voir le carburant. Examinons de plus près ce que c'est et comment cela peut profiter à notre principal secteur de consommation - le carburant pour les véhicules.
Le carburant est essentiellement un vecteur énergétique. Ils stockent l'énergie sous forme chimique. L'énergie est libérée et utilisée normalement après que la combustion la convertit en énergie thermique, la forme d'énergie la plus primordiale. Il peut ensuite être utilisé comme combustible pour le chauffage, la production d'électricité et le fonctionnement des machines.
Ce qui distingue les biocarburants des carburants fossiles, c'est qu'ils sont dérivés de sources organiques comme les déchets animaux et végétaux. En revanche, les combustibles fossiles sont des réservoirs d'énergie résultant de processus géothermiques naturels au sein de la croûte terrestre. Il leur faut des millions d'années pour manifester des combustibles utiles comme le pétrole, le gaz naturel et le charbon. De plus, contrairement aux combustibles fossiles, les biocarburants sont pour la plupart neutres en carbone. Cela signifie que le carbone libéré lors de leur consommation est inférieur ou égal au carbone capturé lors de leur phase de croissance.
Le concept de biocarburants n'est pas nouveau. En fait, c'était la principale source d'énergie avant la découverte des combustibles fossiles. Nous utilisions le bois comme combustible bien avant de commencer à utiliser le charbon. Cependant, il n'était normalement pas cultivé pour être utilisé comme combustible. Vous pouvez encore voir des vestiges de l'utilisation primaire des biocarburants dans l'industrie du bois.
Les biocarburants primaires sont des biocarburants non transformés. Les combustibles comme le bois peuvent être récoltés rapidement et facilement et brûlés pour libérer de l'énergie. Bien qu'il s'agisse d'une source renouvelable, la récolte du bois en tant que culture commerciale ne peut pas suivre le rythme auquel la demande énergétique augmente. En conséquence, nous devons subir une déforestation à grande échelle, un processus positif en carbone. De plus, le bois ne peut pas être utilisé dans nos véhicules. Pour répondre à ce besoin croissant, nous devons nous tourner vers les biocarburants secondaires.
Les biocarburants secondaires en sont là. Ce sont des produits dérivés de matières premières végétales qui produisent des carburants raffinés. L'avantage des biocarburants secondaires est qu'ils donnent lieu à des mélanges de carburants qui peuvent déjà être intégrés à l'infrastructure de notre industrie des transports.
L'utilisation de biocarburants de nouvelle génération qui font actuellement l'objet de recherches nous permettra de rendre le processus plus efficace, ce qui se traduira par un processus de production et de livraison plus durable. Vous trouverez ci-dessous quelques biocarburants qui existent depuis un certain temps et qui sont déjà utilisés dans les véhicules.
Le bioéthanol est le biocarburant le plus utilisé. Il existe deux principaux centres dans le monde qui produisent du bioéthanol, les États-Unis et le Brésil ; cependant, le processus est plus ou moins le même.
Il s'agit essentiellement de brasser un sucre par fermentation, un processus biochimique qui modifie les propriétés chimiques des sucres en présence de levure de telle sorte qu'il produit de l'éthanol. Un peu comme brasser de l'alcool pour la consommation. Cependant, il est normalement dénaturé avec d'autres composés, comme le méthanol, ce qui le rend impropre à la consommation.
Le Brésil est le leader mondial de la production de bioéthanol, grâce à ses vastes cultures de canne à sucre. Cela est principalement dû au fait que le Brésil exigeait que les véhicules vendus dans le pays soient des véhicules FlexFuel (FFV) depuis 2003. Ces véhicules fonctionnent avec un mélange de 85 % d'essence et de 15 % d'éthanol, commercialisé sous le nom de carburant E85. Peu de temps après, les constructeurs automobiles du monde entier ont commencé à produire des modèles capables de respecter cette norme.
Les États-Unis utilisent principalement le sucre de maïs comme matière première pour produire de l'éthanol comme carburant ; cependant, l'industrie est toujours en débat pour savoir si le processus de production est négatif ou non. Cela signifie qu'il faut plus d'énergie pour produire du bioéthanol à partir de maïs que les rejets de carburant. Alors pourquoi est-il produit comme ça? Le point de réponse le plus probable vers les subventions gouvernementales qui protègent les agriculteurs et les millions de ceux qui sont employés dans l'industrie. De plus, le processus négatif en carbone nous permet de moins dépendre des combustibles fossiles et d'avancer vers un avenir durable.
Pour voir si votre véhicule peut fonctionner avec des carburants E85, vous devrez regarder son numéro d'identification de véhicule (VIN). Les huit caractères du VIN à 17 chiffres fournissent cette indication. Il est normalement situé à l'avant du bloc moteur, à l'avant du châssis de la voiture sous le capot, dans le passage de roue arrière ou sous le pneu de secours, et à l'intérieur du montant ou du montant de la porte côté conducteur. Certains véhicules sont également livrés avec un autocollant à l'intérieur des couvercles de trappe à carburant qui indique leurs capacités FlexFuel.
Un autre problème lié à l'utilisation de matières premières agricoles pour la production de carburant ne tient pas compte de l'utilisation des terres et des coûts alimentaires qui l'accompagnent. À mesure que la demande de carburant augmente, les terres arables pour les cultures destinées à l'alimentation seront converties en terres agricoles pour le carburant. L'éthanol cellulosique apporte une solution à ce problème. C'est un biocarburant de deuxième génération qui produit de l'éthanol par le même processus mais en utilisant des déchets agricoles comme la bagasse, le bois, l'herbe et les parties de plantes non comestibles.
L'utilisation d'éthanol cellulosique atténue l'effet sur la chaîne alimentaire humaine tout en récoltant les avantages d'un carburant à carbone négatif. Les déchets agricoles finissent normalement dans des décharges ou séchés pour être utilisés comme combustible primaire. En le convertissant en éthanol, il peut être utilisé pour un marché plus large.
Une grande partie de l'industrie des transports, en particulier les véhicules de services logistiques comme les camions et les trains de marchandises, dépendent du diesel comme carburant principal. Cependant, c'est l'un des carburants les plus polluants, produisant un pourcentage plus élevé d'oxydes d'azote, de soufre et de carbone.
Le biodiesel est la réponse à la substitution des produits pétroliers à base de diesel. Le biodiesel de première génération est produit à partir d'huiles extraites de plantes. Même les huiles végétales usagées de l'industrie de la restauration rapide peuvent être utilisées pour fabriquer du biodiesel. Comme l'éthanol, il est également mélangé (normalement 20 %) mais peut également être utilisé sous sa forme pure.
Le processus chimique qui convertit les huiles en biodiesel est appelé transestérification. Le procédé consiste à faire réagir des huiles avec de l'alcool en présence d'un catalyseur. Du biodiesel pur est obtenu, ainsi que de la glycérine - un sous-produit qui peut être utilisé dans les industries pharmaceutiques et cosmétiques.
Le biodiesel de deuxième génération vise la culture de micro-organismes, comme les algues, qui contiennent une forte concentration de réserves d'huile par rapport à leur poids. Les algues sont également des organismes de photosynthèse, compensant ainsi le carbone dans l'environnement et présentant le potentiel de produire du biodiesel à grande échelle.
Le biogaz est peut-être le carburant le moins utilisé pour le transport; cependant, il a le plus grand impact sur le changement climatique s'il est utilisé. Le problème avec le biogaz est qu'il est produit comme un sous-produit naturel de la dégradation. Ainsi, les décharges et les déjections animales contribuent à produire en grande quantité son composant principal, le méthane. Le méthane, un gaz à effet de serre, environ 40 fois plus puissant pour réchauffer la Terre que le dioxyde de carbone, s'échappe dans l'atmosphère.
Afin d'atténuer son impact, une meilleure alternative serait de le collecter et de l'utiliser comme combustible pour la combustion. Des bus fonctionnant au biogaz sont déjà expérimentés dans certaines parties de l'Europe en utilisant du biogaz produit via des digesteurs à proximité d'élevages de bovins.
Il peut être collecté en laissant des bactéries naturelles participer à sa dégradation dans un environnement anaérobie. La raison pour laquelle il n'a pas gagné en popularité est due au fait que le processus est lent et que le taux de production nécessite d'immenses investissements pour l'évolutivité. De plus, son adoption massive nécessitera un changement radical de l'infrastructure, non seulement dans les stations-service, mais également dans les voitures. Sans parler des exigences de sécurité auxquelles vous devez vous conformer lorsque vous avez une bouteille sous pression dans votre voiture.
