Les biocarburants éthyliques

Ce sont les combustibles obtenus à partir d’alcools. On va trouver plusieurs carburants dans cette catégorie :

• Le méthanol (ou "alcool de bois"), obtenu à partir du méthane est utilisable, en remplacement partiel (sous certaines conditions) de l'essence, comme additif dans le gasoil, ou, à terme, pour certains types de piles à combustible. Cependant, ce dernier est mis hors-jeu car c'est un produit dangereux et neurotoxique.

• Le bioethanol, qui est un biocarburant destiné aux moteurs à essence. Il est possible d'obtenir du bioéthanol à partir de n'importe quels végétaux contenant du saccharose, du glucose (voir notre expérience) ou de l'amidon, soit par extraction du glucose ou du saccharose puis par fermentation, soit par hydrolyse de l’amidon afin de former du sucre puis par fermentation. Cet éthanol d’origine végétale n’est rien d’autre que de l’alcool éthylique, le même que celui que l’on trouve dans toutes les boissons alcoolisées. En 2003, la production de bioéthanol dans le monde était de 22 milliards de litres, dont 620 millions dans l'Union Européenne.

Il existe plusieurs types de carburants contenant de l'éthanol. La plupart sont des mélanges d'essence et d'éthanol à différentes proportions. On les désigne par la lettre E suivie du pourcentage d'éthanol dans le mélange : par exemple du E85 représente un carburant contenant 85% d'éthanol et 15% d'essence. Dans cette nomenclature, E100 désigne l'éthanol pur.

On trouve ainsi du E5, E7, E10, E15, E20, E85, E95, E100 en fonction du pays dans lequel on se trouve et de l'utilisation que l'on veut en faire.

Au-delà de 20% d'éthanol, les moteurs doivent être sujets à des adaptations en raison du caractère corrosif de l'éthanol.

Le bioéthanol est surtout utilisé comme biocarburant sous la forme de E85. Ce mélange constitué de 85% d'éthanol et de 15% d'essence est actuellement utilisé aux États-Unis et en Suède. En France, la commercialisation de l'E85 aux particuliers, légalement nommé Superéthanol, est officielle depuis le 1^er janvier 2007. L’E85 est aujourd’hui le mélange le plus écologique dans son utilisation.

• L'Ethyl-tertio-butyl-éther (ETBE) est un dérivé de l'éthanol. Il est obtenu par réaction entre l'éthanol et l'isobutène et est utilisé en mélangé à la hauteur de 15% avec de l'essence sans plomb 95. L'isobutène est obtenu lors du raffinage du pétrole. Aujourd’hui, 80% de la production du bioéthanol sert à la synthèse d’ETBE. L'avantage de cette transformation réside dans le fait que, contrairement au mélange éthanol / essence, le mélange ETBE / essence tolère la présence de traces d'eau. Néanmoins, l'ETBE est moins vertueux pour l'environnement, d'où le choix de la France (et de nombreux autres pays) pour l'E85.

Les cultures concernées sont toutes celles qui peuvent fournir des matériaux capables de fermenter pour donner un alcool. Toutes les cultures sucrières sont donc éligibles mais aussi celles qui donnent de l'amidon, lequel amidon, par hydrolyse, donne ensuite du sucre. On parle d’ailleurs généralement de filière "sucre" pour désigner cette filière de production du bioéthanol. De nombreuses espèce végétales sont ainsi cultivées pour leur sucre : c'est le cas par exemple de la canne à sucre, de la betterave sucrière, du maïs, du blé ou encore dernièrement de l'ulve.

Ces cultures tendent cependant à être remplacées par la filière lignocellulosique. Celle-ci utilise la lignocellulose, le constituant principal de la paroi des cellules végétales. La lignocellulose est composée de sucres complexes, la cellulose et l’hemicellulose, et de lignine en proportions variables selon les espèces, les conditions de croissance et le stade de maturité. Elle peut être convertie en éthanol, en hydrocarbure ou en hydrogène. La filière lignocellulosique présente l’avantage de produire des biocarburants à partir de l’intégralité de la plante.

Selon le directeur du Programme des Nations unies pour l'Environnement, les termites possèdent des bactéries capables de transformer "de manière efficace et économique les déchets de bois en sucres pour la production d'éthanol". Les enzymes trouvées dans le tube digestif des termites et produites par ces bactéries symbiotiques sont en effet capables de convertir le bois en sucre en 24 heures. Le potentiel de la filière cellulosique est énorme et les technologies évoluent rapidement. C’est pourquoi elle fait l’objet d’intenses recherches dans le monde entier.

La fermentation des sucres en éthanol génère de grandes quantités de CO₂ (à concentration élevée) qui peuvent nourrir les microalgues. La production de 50 litres d'éthanol par fermentation alcoolique s'accompagne de la production de 15 litres de CO₂. En ce qui concerne la filière huile, les tourteaux obtenus après extraction de l'huile végétale peuvent servir à produire du biogaz. Le méthane peut alimenter une centrale thermique (production d'électricité) et le CO₂ libéré peut aussi nourrir les microalgues.