Il existe différents types de biocarburants qui proviennent de matières premières qui peuvent être régénérées. Aujourd'hui, nous allons parler de biocarburants cellulosiques. Ce type de carburant provient de résidus agricoles à croissance rapide, de bois et d'herbes qui peuvent être transformés en une variété de biocarburants, y compris les carburéacteurs.
Dans cet article, nous allons décrire ce que sont les biocarburants cellulosiques et leurs caractéristiques.
Que sont les biocarburants cellulosiques
Pour la société d'aujourd'hui, il devrait être clair que nous devons sortir de la sphère pétrolière. La dépendance à l'égard de ce combustible fossile présente des risques intolérables pour la sécurité nationale, économique ou environnementale. Cependant, le modèle économique actuel n'arrête pas l'utilisation de ces Les combustibles fossiles. Afin de trouver de nouvelles sources d'énergie renouvelable, il est nécessaire de découvrir un nouvel agent capable de propulser la flotte mondiale de véhicules, car il s'agit de la principale source d'émissions de gaz à effet de serre dans l'atmosphère.
Vous pouvez pratiquement distiller les biocarburants à partir de tout ce qui est ou a déjà été végétal. Ceux de la première génération sont issus de la biomasse comestible, principalement le maïs et le soja, la canne à sucre et la betterave, entre autres. Ce sont les fruits les plus à portée de main dans une forêt de biocarburants potentiels puisque la technique nécessaire qui est nécessaire pour les extraire prédomine.
Il faut dire que ces biocarburants ne sont pas une solution durable dans le temps. Une terre arable existante est nécessaire et seuls les biocarburants pourraient être produits pour couvrir 10% de tous les besoins en carburant liquide des pays les plus développés. En exigeant des récoltes plus importantes, les aliments du bétail deviennent plus chers et sur les prix de certaines épiceries, mais pas autant ou que la presse voudrait vous faire croire il y a quelques années. Une fois que les émissions totales contenues dans les biocarburants de première génération sont prises en compte, ce n'est pas aussi bénéfique pour l'environnement que nous le souhaiterions.
Bilan des émissions de gaz à effet de serre
Cet inconvénient de l'équilibre des gaz à effet de serre dans l'atmosphère entre l'absorption et la production peut être atténué par l'utilisation de biocarburants de deuxième génération dérivés de matériaux cellulosiques. Ces matériaux cellulosiques sont: les résidus de bois tels que la sciure et les résidus de construction, agricoles tels que les tiges de maïs et les pailles de blé. On trouve aussi des cultures énergétiques, c'est-à-dire des plantes qui ont une croissance rapide et qui ont de la matière en gaz ou spécifiquement semées pour la production de biocarburants.
Le principal avantage de ces cultures énergétiques est qu'elles coûtent peu lors de leur production. Seulement abondante et n'affecte pas la production alimentaire, ce qui est d'une importance vitale à prendre en compte. La plupart des cultures énergétiques peuvent être cultivées sur des terres marginales qui ne sont pas utilisées pour l'agriculture. Certaines de ces cultures de saules renouvelables à courte rotation peuvent décontaminer le sol à mesure qu'elles poussent.
Production de biocarburants cellulosiques
D'énormes quantités de biomasse peuvent être récoltées de manière durable pour la production de carburant. Certaines études affirment qu'au moins, aux États-Unis, au moins 1.200 XNUMX millions de tonnes de biomasse cellulosique sèche peuvent être produites par an sans que cela ne réduise la biomasse disponible pour la consommation humaine, l'élevage et les exportations. Avec ça plus de 400.000 XNUMX millions de litres de biocarburants pourraient être obtenus par an. Ce montant équivaut à la moitié de la consommation annuelle actuelle d'essence et de diesel aux États-Unis.
Cette biomasse générée peut être convertie en tout type de biocarburant: l'éthanol, l'essence ordinaire, le diesel et même le carburéacteur. Les grains de maïs fermentés sont beaucoup plus faciles à décomposer que les tiges de cellulose données, mais beaucoup de progrès ont été réalisés ces derniers temps. Les ingénieurs chimistes disposent de puissants modèles informatiques de chimie quantique pour construire des structures capables de contrôler les réactions au niveau atomique. Ces enquêtes visent à étendre prochainement les techniques de conversion au domaine de la raffinerie. L'ère du carburant cellulosique est désormais à notre portée.
Après tout, le but naturel de la cellulose est de former la structure d'une plante. Cette structure se compose d'échafaudages rigides de molécules verrouillées qui soutiennent la croissance verticale qui résistent de manière tenace à la décomposition biologique. Afin de libérer l'énergie que contient la cellulose pour démêler le nœud moléculaire créé par l'évolution.
Processus de production d'énergie grâce à la biomasse cellulosique
Le processus commence par décomposer la biomasse solide en molécules plus petites. Ces molécules sont encore raffinées pour avoir des carburants. Les méthodes sont généralement classées par température. Nous avons les méthodes suivantes:
- La méthode basse température: Cette méthode fonctionne avec des températures comprises entre 50 et 200 degrés et produit des sucres capables de fermenter en éthanol et autres carburants. Cela se produit à peu près de la même manière que le traitement actuel utilisé dans les cultures de maïs et de canne à sucre.
- La méthode haute température: Cette méthode fonctionne à des températures comprises entre 300 et 600 degrés et une bio-huile est obtenue qui peut être raffinée pour produire de l'essence ou du diesel.
- La méthode à très haute température: Cette méthode fonctionne à des températures supérieures à 700 degrés. Dans cette opération, un gaz est généré qui peut être transformé en carburant liquide.
Pour l'instant, on ne sait pas quelle est la méthode qui permettra de convertir la quantité maximale d'énergie stockée à partir de carburant liquide au coût le plus bas possible. Différentes voies peuvent devoir être suivies pour différents matériaux de biomasse cellulosique. Traitement pour des températures élevées pourraient être optimales pour les bois, tandis que des températures basses seraient meilleures pour les graminées. Tout dépend de la quantité de matière à réduire pour générer le biocarburant.
En résumé, la cellulose est composée d'atomes de carbone, d'oxygène et d'hydrogène. L'essence, quant à elle, est composée de carbone et d'hydrogène. La conversion de la cellulose en biocarburants consiste alors à éliminer l'oxygène de la cellulose pour obtenir des molécules de haute densité énergétique qui ne contiennent que du carbone et de l'hydrogène.
J'espère qu'avec ces informations, vous pourrez en savoir plus sur les biocarburants cellulosiques.