Bio énergie International - Magazine et portail d'information

Ce court billet pour mettre en avant le magazine et portail internet d'information : Bioénergie international . 

Ce magazine s'adresse à tous ceux et celles qui peuvent être intéressés par l'énergie produite à partir de la biomasse. Il s'adresse donc aussi bien aux agriculteurs et aux particuliers, mais aussi aux entreprises, industries et collectivités. 

On y trouvera outre les rubriques actualités et agenda, une rubrique Bioénergie TV et une section pratique. L'annuaire permettra d'identifier les fournisseurs qui pourront vous accompagner dans la réflexion et la mise en oeuvre de votre projet. Et plus encore !

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Des bactéries pour produire du sucre ?

En janvier 2012, j'avais publié un billet intitulé de la viande synthétique bientôt dans nos assiettes en précisant qu'il faudra attendre au moins 10 ans pour voir le produit arriver effectivement dans nos assiettes. En ce qui concerne le sucre, cela pourrait arriver plus rapidement. Jeffrey Way et d'autres chercheurs du Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering de l'Université d'Harvard ont développé une cyanobactérie qui produit du sucre et de l'acide lactique par photosynthèse. Cette nouvelle méthode permettrait de réduire les coûts de production du sucre. Aujourd'hui, on produit du sucre principalement à partir de la canne à sucre, de la betterave et d'autres sources agricoles.

Le dispositif industriel utilisant la cyanobactérie mise au point par les chercheurs du Wyss Institute pourrait être mis en place à proximité des centres de consommation et des sources de CO2. La photosynthèse nécessite, entre autres, du CO2, de l'eau et de l'énergie solaire. La maîtrise de la photosynthèse semble intéresser de nombreuses équipes de recherche. En effet celle-ci est une voie qui permet d'accéder à l'énergie solaire, laquelle est particulièrement abondante et gratuite. Rappelons que l'éthanol peut être obtenu par fermentation et que la réaction produit du CO2. Les cyanobactéries ouvrent probablement également une voie intéressante à la production de biocarburants.

L'acide lactique est une molécule dont l'usage est courant en chimie industrielle. Il peut en particulier être utilisé pour produire des polymères ou pour diverses applications dans le domaine alimentaire, l'industrie cosmétique, etc.

Ce processus est-il un nouveau challenge pour les filières agricoles traditionnelles ? La route vers l'industrialisation est encore longue ! Cependant, le découplage de la production avec la terre agricole est un avantage potentiel indéniable, comme la fonction de capture du CO2 produit à proximité du centre de production. Mais cette vision d'une micro-bio-raffinerie sera-t-elle techniquement et économiquement efficiente ?

Rappelons qu'en février 2010, des chercheurs du CNRS (Victoria Flexer et Nicolas Mano) avait mis  au point une biopile insérée dans un cactus. L'objectif : mesurer la photosynthèse! Cependant, cet outil de mesure produisait, à l'aide du cactus, de l'énergie électrique directement à partir de l'énergie solaire.

     Voir une vidéo de Jeffrey Way ci-dessous

Valorisation des biodéchets de l'agriculture, de l'agroalimentaire, de la distribution et de la restauration

Les législations récentes (voir note ci-dessous) ont renforcé la responsabilité des entreprises sur leurs déchets. C'est aussi le cas pour les entreprises des industries agroalimentaires, de la restauration ou de la distribution. L'agriculture obéit également à ces nouveaux impératifs.

Des solutions se sont développées en France comme à l'étranger pour valoriser les déchets. Il existe aujourd'hui une large gamme de dispositifs pour satisfaire à ses obligations et valoriser sur le plan économique les déchets. En effet, les biodéchets peuvent être, entre autres, utilisés dans la production de biogaz. Celui-ci est transformé par combustion en chaleur et électricité. Les biodéchets s'avèrent donc, en plus d'être des déchets qu'il convient d'éliminer, des sources énergétiques.

Quelles sont les grandes options qui s'ouvrent aux entreprises en ce qui concerne la gestion et la valorisation de leurs biodéchets ?

1. Le marché.
Dans certains pays un marché des déchets s'organise. Une entreprise peut donc espérer vendre ses déchets à une autre entreprise qui pourraient en avoir usage. Aux USA l'entreprise Recycle match offre cette opportunité.

2. La valorisation énergétique directe.

L'entreprise qui produit les déchets décide de les valoriser par ses propres moyens. On voit émerger de plus en plus de solutions techniques qui permettent à l'entreprise de tirer un parti de ces propres déchets. Cette solution à l'avantage de limiter le transport des déchets qui représente toujours un coût et n'est pas environnementalement correct. Par exemple, Erigène offre aux éleveurs le moyen de valoriser les fumiers de leur exploitation en énergie avec Eribox. Ce produit conçu avec des éleveurs pour des éleveurs est un système de méthanisation compact par voie sèche. Les digesteurs proposés par Eribox sont transportables.

3. La valorisation énergétique localement partagée.

Il n'est pas toujours intéressant pour une entreprise d'investir dans un système de traitement individuel des déchets et cela pour de multiples raisons. Citons par exemple, l'absence de surface disponible pour implanter un dispositif de valorisation ou des besoins en chaleur insuffisants. Il peut alors apparaître judicieux pour une entreprise de s'associer localement avec d'autres entreprises ou des collectivités pour investir dans une solution qui sera intéressante pour chacun des partenaires. Certains pourront valoriser  leurs déchets, d'autres y trouver une source d'énergie de bon rapport et d'autres y verront un investissement profitable.

4. La valorisation industrielle.

Des industriels de la gestion des biodéchets proposent des solutions aux entreprises de la filière agroalimentaire (industriel, distributeurs et restaurateurs). C'est par exemple le cas de Bionerval (une filiale du groupe Saria, elle-même une filiale du groupe Allemand Rethmann). Cette entreprise a ouvert plusieurs sites de production en France. Prochainement un site de méthanisation sera ouvert à Étampes (91). Le surplus de chaleur sera cédé à une entreprise locale Oleo Recycling, spécialisée dans le recyclage des huiles végétales (Allo à l'huile).

5. Le traitement des déchets sans valorisation

Si votre production de déchets est réduite, la solution la plus économique pourrait bien être un dispositif de traitement des déchets sans valorisation. L'entreprise Totally Green de Tulsa (OK, USA) commercialise des petites machines qui permettent de traiter des déchets organiques en 24H et de les éliminer sous la forme d'eaux usées. Une vidéo démonstration est disponible ci-dessous:

Rappel de la législation:

Tout producteur de déchet en est responsable jusqu'à son élimination et est donc tenu d'en assurer ou d'en faire assurer l'élimination dans des filières agréées.

L'enfouissement des déchets est uniquement réservé aux déchets ultimes.

Code de l'environnement.(L V, Titre IV)

"À compter du 1er janvier 2012, les personnes qui produisent ou détiennent des quantités importantes de déchets composés majoritairement de biodéchets sont tenues de mettre en place un tri à la source et une valorisation biologique ou, lorsqu'elle n'est pas effectuée par un tiers, une collecte sélective de ces déchets pour en permettre la valorisation de la matière de manière à limiter les émissions de gaz à effet de serre et à favoriser le retour au sol."

(art.L541-21-1 du code de l'environnement)

Les seuils visés : (Arrêté du 12 juillet 2011)

2012 : 120 tonnes par an

2013 : 80 tonnes par an

2014 : 40 tonnes par an

2015 : 20 tonnes par an

À partir de 2016 : 10 tonnes par an

Miscanthus giganteus

Cette graminée géante originaire d'Asie cumule des avantages particulièrement intéressants pour la production des biocarburants : elle produit beaucoup de biomasses et elle consomme peu d'intrants. Sa photosynthèse en C4 (comme le Maïs, le Sorgho ou la Canne à sucre) permet une transformation très efficace du gaz carbonique de l'atmosphère en matière organique. Elle est vivace et les chercheurs estiment qu'un plan pourrait produire une quinzaine d'années (Références : I.N.R.A., Wikipédia). On trouve sur le marché plusieurs variétés, dont la variété Freedom de Repreve Renewables mise au point en partenariat avec l'Université d'état du Mississippi (lire la petite l'histoire de la genèse de cette variété). La variété Freedom produit entre 18 et 20 tonnes de matière organique par acre (un acre = 0.40 hectare), soit entre 44 et 50 tonnes à l'hectare dans les conditions expérimentales. Le nom de la variété a été probablement choisi pour signifier le rôle que les agrocarburants produits aux USA pourraient jouer dans l'indépendance énergétique du pays.

CoolPlanet Energy System, une entreprise californienne spécialisée dans la transformation de la biomasse en BioFuel, a réussi à produire 4000 gallons par acre d'essence dans une usine pilote avec du Miscanthus giganteus. Comme l'essence contient 1,5 fois plus l'énergie de l'éthanol, la capacité productive d'un champ de Miscanthus giganteus en énergie est donc 12 fois supérieure à celle d'un champ de maïs. Le directeur général de CoolPlanet, Mike Cheiky, estime cependant qu'une production de 3000 gallons par acre est plus probable dans les conditions futures de production. Le résultat présenté ci-dessus a été obtenu dans des conditions optimales. (voir le communiqué de presse). L'essence obtenue est similaire à celle produite à partir du pétrole.

Voir le vidéo de Mike Cheiky lors de confèrence google SolveForX.

Smart Grids Paris 2012 20 - 21 juin CNIT

Il y a quelques jours, j'évoquais dans ce blog le concept de smart links de l'écologie industrielle. Ce concept n'est pas fondamentalement éloigné de concept de Smart Grids dans le domaine de la production et la consommation d'électricité. Avec l'émergence de sources d'énergie de petite taille, souvent localisées à proximité du consommateur (« décentralisée ») et intermittentes, c'est toute la logistique du transport de l'énergie qui doit être modifiée. Il est même probable que certaines zones puissent s'autonomiser par rapport au réseau actuel.

Pour faire face à ces défis et à quelques autres (abaissement de la demande individuelle nette, stockage localisé, etc.) les entreprises de la distribution électrique ont développé des « démonstrateurs ». Il s'agit de véritables expériences en grandeur nature. Au centre de ces dispositifs se trouvent les compteurs intelligents (par exemple, Linky) qui permettent une meilleure connaissance de la consommation individuelle et facilite l'agrégation de celle-ci. L'objectif est d'être en mesure, en permanence, de balancer la production avec la demande et d'ajuster la tarification en fonction de la demande. Certains clients pourraient même être récompensés pour ne pas consommer lorsque la demande est supérieure à l'offre. Ils obtiendraient des tarifs plus intéressants à d'autres moments. Il s'agit en fait de créer un véritable marché local de l'énergie. Les compteurs intelligents pourraient être très bientôt relayés à l'intérieur de l'habitation par une domotique intelligente.

Dans quelques jours (20 — 22 juin 2012) se tiendra à Paris un évènement dédié aux Smart Grids (SGPARIS2012). Découvrez le programme en suivant ce lien.

Les algues : une future source d'énergie ? (2)

Une vidéo d'introduction à la production des bio carburants à partir des algues par Stephen Mayfield de l'Université de Californie à San Diego (dirige le Mayfield Lab du Scripps Research Institute de l'UCSD). Date: Janvier 2010.

Les algues : une future source d'énergie ?

Les sources végétales d'énergie sont nombreuses. Les procédés qui permettent de transformer ces ressources en énergie libèrent souvent des produits qui peuvent être utilisés à d'autres fins. Le grand challenge de la recherche actuelle est de permettre une valorisation de toutes les parties de la plante et de garantir une production alimentaire satisfaisante. Dans cette série de billets, je dresse une liste des différentes sources végétales qui pourraient servir demain la production d'énergie. Si l'on ajoute que plusieurs technologies sont souvent développées pour produire de l'énergie à partir de ces sources d'énergie, on comprendra combien la réflexion sur l'avenir de la production énergétique à partir de la biomasse est difficile.

Les algues : On oublie souvent les nombreuses ressources des océans. Le dicton des Bretons « dans la mer il y a de la richesse » pourrait encore une fois être vérifié. Les algues, moins connues du grand public, constituent un ensemble très diversifié. Un grand nombre est constitué d'une seule cellule (microalgues). Les spécialistes de la classification des plantes considèrent trois lignées très différentes : les algues brunes, les algues rouges et les algues vertes (qui sont dans la même lignée que les plantes vertes terrestres). On estime qu'il existe 10 000 espèces d'algues macroscopiques et entre 100 000 et un million d'algues microscopiques.

En regard de la production agricole terrestre, la culture des algues reste marginale bien que l'utilisation des algues date de l'antiquité. Les ressources disponibles sont actuellement très supérieures aux besoins et l'économie des algues reste encore largement une économie de la cueillette.

Les diversités des algues offrent pour la production d'énergie un très grand nombre de possibilités sous des formes gazeuses, alcooliques, d'hydrocarbures, d'huiles, de coke, etc. Les recherches privilégient les formes liquides qui pourraient se substituer aux carburants issus de l'industrie pétrolière traditionnelle. Plusieurs entreprises dans les secteurs de l'automobile ont réalisé des tests avec des carburants issus des algues (Toyota a fait rouler le premier véhicule aux algues en 2009), mais aussi dans l'aéronautique (EADS a fait voler un avion aux algues, le figaro).

Les certaines algues pourraient s'avérer un moyen privilégié pour produire du dihydrogène (H2). Cette molécule combinée avec de l'oxygène produit de l'eau et une grande quantité d'énergie. Le dihydrogène est une source intéressante d'énergie, mais sa production apparait bien plus difficile que ce que l'on pensait il y a 20 ans lorsque les recherches ont débuté. Pour l'instant les algues ne produisent du dihydrogène qu'en petite quantité et dans des conditions de stress. Sans recours à la génétique, cette piste restera infructueuse.

En France et à l'étranger, plusieurs consortiums s'attaquent à la valorisation des algues.