Le biocarburant est un carburant fabriqué à partir de biomasse en utilisant des techniques modernes plutôt que des processus géologiques relativement lents qui conduisent au développement de combustibles fossiles comme le pétrole. Étant donné que la biomasse (par exemple, les bûches de bois) peut potentiellement être utilisée comme combustible, certaines personnes utilisent les expressions biomasse et biocarburant de manière interchangeable. Cependant, la plupart du temps, le terme biomasse se réfère simplement à la matière première biologique utilisée pour fabriquer le combustible, ou à un produit final solide modifié thermiquement/chimiquement, tel que des pastilles ou des briquettes torréfiées.
Le terme « biocarburant » est principalement utilisé pour désigner les carburants de transport liquides ou gazeux. Cette convention de nom est utilisée par l’Energy Information Administration (EIA) des États-Unis. [1] Les biocarburants de remplacement sont fonctionnellement comparables aux carburants pétroliers et peuvent être utilisés à la place de l’infrastructure pétrolière actuelle. [2] Ils n’ont besoin d’aucune modification de moteur de voiture. [3] Le biocarburant peut être fabriqué à partir de plantes (cultures énergétiques), ainsi que de déchets agricoles, commerciaux, domestiques et/ou industriels (si les déchets ont une origine biologique). [4] Les biocarburants incluent souvent la fixation moderne du carbone, comme celle qui se produit dans les plantes ou les microalgues via la photosynthèse. Les biocarburants offrent un large éventail de possibilités d’atténuation des gaz à effet de serre, allant d’émissions équivalentes aux combustibles fossiles dans certaines situations à des émissions négatives dans d’autres. La bioénergie est définie comme une source d’énergie renouvelable par le GIEC (Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat). [5] Le bioéthanol et le biodiesel sont les deux types de biocarburants les plus populaires.
Le bioéthanol est un alcool fermenté créé principalement à partir de glucides présents dans les cultures de sucre ou d’amidon comme le maïs, la canne à sucre ou le sorgho doux. La biomasse cellulosique est explorée comme matière première pour la production d’éthanol à partir de sources non alimentaires telles que les arbres et les herbes. Sous sa forme pure (E100), l’éthanol peut être utilisé comme carburant automobile, mais il est plus souvent utilisé comme ajout d’essence pour augmenter l’indice d’octane et réduire les émissions. Aux États-Unis et au Brésil, le bioéthanol est largement utilisé.
Le biodiesel est le biocarburant le plus répandu en Europe, fabriqué à partir d’huiles ou de graisses par transestérification. Sous sa forme pure (B100), il peut être utilisé comme carburant pour véhicules, mais il est le plus souvent utilisé comme additif diesel pour minimiser les émissions de particules, de monoxyde de carbone et d’hydrocarbures des voitures à moteur diesel.
En 2019, la production mondiale de biocarburants a atteint 161 milliards de litres (43 milliards de gallons américains), en hausse de 6 % par rapport à 2018[6], et les biocarburants représentaient 3 % des carburants pour le transport routier mondial. Selon l’Agence internationale de l’énergie, les biocarburants devraient répondre à plus d’un quart de la demande mondiale de carburant pour les transports d’ici 2050, réduisant ainsi la dépendance au pétrole. [6] En revanche, la production et la consommation de biocarburants sont en deçà du scénario de développement durable de l’AIE. Pour atteindre l’objectif de l’AIE, la production mondiale de biocarburants doit augmenter de 10 % chaque année de 2020 à 2030. Au cours des cinq prochaines années, une croissance annuelle de seulement 3 % est prévue. [6] Les carburants dérivés de cultures vivrières cultivées sur des terres arables sont appelés biocarburants de première génération. La transestérification, ou fermentation de levure, est utilisée pour convertir la teneur en sucre, en amidon ou en huile de la culture en biodiesel ou en éthanol. Les biocarburants de deuxième génération sont générés à partir de biomasse lignocellulosique ou ligneuse, ainsi que de déchets et ordures agricoles. La matière première des combustibles est soit cultivée sur des terres fertiles en tant que sous-produit de la culture primaire, soit cultivée sur des terres marginales. La paille, la bagasse, les graminées vivaces, le jatropha, les huiles végétales usagées, les déchets solides municipaux et d’autres matières premières de deuxième génération en sont des exemples. [dix]
Les algues peuvent être cultivées sur terre dans des étangs ou des réservoirs, ainsi qu’en mer.
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[12] Les carburants à base d’algues ont des rendements élevés,[13] peuvent être cultivés avec peu d’impact sur les ressources en eau douce,[14][15] peuvent être produits en utilisant de l’eau salée et des eaux usées, ont un point d’inflammation élevé,[16] sont biodégradables et relativement inoffensifs pour l’environnement en cas de déversement, et sont biodégradables et relativement inoffensifs pour l’environnement en cas de déversement.
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[18] Il faut beaucoup d’énergie et d’engrais à fabriquer, l’essence générée se dégrade plus rapidement que les autres biocarburants et elle ne s’écoule pas bien par temps froid.
[11] En 2017, la plupart des initiatives visant à créer de l’essence à partir d’algues avaient été abandonnées ou redirigées vers d’autres utilisations en raison de problèmes de coûts.
