Le bioéthanol est-il l'avenir économique du Brésil ?

« 1.

Culture Les biocarburants peuvent être obtenus à partir de différentes filières.

On distinguera la filière huile, issues de cultures comme le palmier, le tournesol, le colza, lericin ou encore le jatropha, la filière alcool, issues de cultures comme la canne à sucre, la betterave, le maïs, le blé ou plus récemment l'ulve[2], la filière gaz ainsi quela filière charbon de bois. Par la suite, nous parlerons uniquement de la filière alcool, car c'est à partir de celle-ci qu'est issu le bioéthanol.

Elle peut elle-même être divisée en 3 sous-groupes :le bioéthanol obtenu à partir d'amidon, celui obtenu à base de cellulose[3] ainsi que celui obtenu à partir de la lignine[4]. Généralement, ces deux derniers sous-groupes sont traités ensemble, formant ainsi la filière lignocellulosique.

[pic]Figure 1 : Structure de la biomasse cellulosique[5] 2.

Fabrication Tous les sucres fermentescibles (glucose, saccharose, etc.) peuvent être transformés en éthanol par fermentation, mais seul le procédé qui consiste à obtenir del'éthanol par synthèse de biomasse mérite l'attribution du nom « bioéthanol ».[6] [pic]Figure 2 : Processus de Fabrication de bioéthanol[7] Comme on le voit sur le schéma ci-dessus, le bioéthanol peut être produit à partir de trois différentes voies, qui possèdent cependant un « tronc » commun. Les différents sucres présents dans les plantes " sucrées " peuvent être extraits soit par pressage à froid, par pressage à chaud voire à l'aide d'un solvant organique. Dans les cas des plantes " amylacées ", les sucres sont récupérés à la suite d'une hydrolyse[8]enzymatique.

Il en va de même pour la matière lignocellulosique, qui aau préalable eu droit à un prétraitement qui consiste à fragmenter les chaînes de glucoses présents dans ce type de plante (ils différent de ceux présents dans d'autresplantes du type amylacées) pour en faire des hexoses[9], dont la fermentation est plus rapide. L'hydrolyse enzymatique de la cellulose est réalisée à partir des cellulases, un ensemble d'enzymes qui, mises en contact avec la matière première, la décomposentafin de produire des unités de sucres élémentaires.

Ce sont ces mêmes cellulases qui, en milieu naturel, sont produites par les bactéries présentes dans l'estomac desruminants. On procède généralement à la séparation entre la lignine, demeurée intacte, et la liqueur obtenue après fermentation.

La liqueur obtenue après la séparation contientles sucres issus de l'hydrolyse enzymatique.

Ces sucres sont fermentés par des microorganismes.

A l'heure actuelle, ce travail est assuré par des levures, mais l'oncherche à les remplacer par des bactéries qui permettraient d'améliorer le rendement de la biomasse et surtout d'accélérer le procédé. La liqueur fermentée ainsi récupérée contient environ 5 à 6 % d'éthanol.

Suite à quoi l'éthanol est séparé de la liqueur par un système de distillation à plusieurscolonnes qui fournira un alcool pur à 96 %.[10] Pour les besoins de la consommation, l'éthanol est ensuite déshydraté par le truchement d'un tamis moléculaire.

Pour éviter une commercialisation sur le marché del'alimentation humaine, on y ajoute un dénaturant[11] en faible quantité (de 2 à 5 %). 3.

Utilisation L'emploi de carburants n'étant pas issus du pétrole ou de ses dérivés n'est pas propre à notre société actuelle.

On en veut pour preuve le fait que le motoriste allemandNiklaus Otto[12] avait conçu son moteur à explosion pour fonctionner à l'éthanol, alors que Rudolf Diesel[13] faisait tourner ses machines à l'aide d'huiled'arachides.

L'éthanol, ou alcool éthylique, est un composé chimique formé de carbone, d'hydrogène et d'oxygène alors que l'essence qu'il supplante est unhydrocarbure et est uniquement constituée de carbone et d'hydrogène.

Bien que l'éthanol puisse être utilisé à l'état pur comme carburant substitut à l'essence dérivéedu pétrole, il est régulièrement utilisé en mélange à des niveaux de concentration changeants.

Les mélanges d'éthanol et d'essence sont identifiés par l'abréviation «Exx », où « xx » qui indique le pourcentage d'éthanol inclus dans le mélange.

Un carburant E10 contient donc 10 % d'éthanol et 90 % d'essence alors qu'un carburantE100 correspond à de l'éthanol pur.

Plusieurs types demélanges sont en circulation dont les plus fréquents sont le E5, le E10, le E85 et le E100.[14] La plupart des véhicules à essence peuvent fonctionner avec un mélange contenant jusqu'à 10% d'éthanol (E10) mais l'usage du bioéthanol pur dans des véhicules desérie n'est pas possible, les caractéristiques de l'alcool étant trop éloignées de celles de l'essence.

Son utilisation nécessite donc certaines précautions et il s'agit d'avoirrecours à diverses solutions d'utilisation (mélange à faible taux de bioéthanol avec de l'essence ou du diesel, usage de véhicules spéciaux, etc.). Il existe alors trois solutions plébiscitées :Premièrement, l'éthanol hydraté : cette solution offre la possibilité d'utiliser directement du bioéthanol hydraté, plus simple et donc beaucoup moins onéreux àproduire.

Les moteurs (essence ou diesel), doivent donc soit être quelque peu modifiés ou alors, dans le meilleur des cas, directement prévu à cet effet.

Cette dernièresolution a été retenue au Brésil pour les véhicules 100% éthanol ainsi qu'en Suède pour les bus développés par la société Scania (plus de 400 en circulation à ce jour)à partir de moteurs diesel. Ensuite, L'éthanol anhydre mélangé avec de l'essence conventionnelle.

Cette variante dépend essentiellement du pourcentage d'éthanol dans l'essence : De 0 à 85%, ilexiste la solution des "flexible fuel véhicules" (FFVs) qui peuvent employer de manière indifférente de l'éthanol ou de l'essence, dans le même réservoir.

Il s'agit devéhicules spéciaux, dont il existe au moins une dizaine de modèles différents aux USA.

En Europe (Suède), seul Ford propose deux modèles de FFV, la Ford Tauruset la Ford Focus.

Au stade de développement actuel de ces modèles, un véhicule FFV consomme en moyenne 28% (vol.) de plus qu'un modèle semblable à essence.Cette surconsommation s'explique du fait qu'il s'agit d'un moteur à essence adapté pour fonctionner avec de l'alcool, et non d'un moteur spécifique à l'utilisationd'éthanol (l'éthanol pourrait théoriquement, par sa nature antidétonante, autoriser des taux de compression plus élevés, donc des rendements supérieurs). Le Brésil utilise un mélange à hauteur d'environ 24% dans les véhicules à essence, sans modification du moteur si ce n'est au niveau de la compatibilité des matériauxutilisés qui devient capitale à un tel taux d'alcool. Les USA et la Suède préconisent un mélange à hauteur de 5-10% d'éthanol, sans modification de moteur.

De telles garanties ont déjà été obtenues pour la Suisse, parAlcosuisse, de la part des constructeurs Toyota, Ford, Opel, Volvo, Honda, Audi, Peugeot, Citroën et Renault. Enfin, L'éthanol déshydraté en mélange avec du diesel : cette filière permet d'exploiter également l'utilisation d'éthanol dans des moteurs diesel non modifiés.

Comptetenu de l'importance quantitative de ce genre de véhicules, notamment pour des flottes captives[15], cette solution semble également prometteuse.

Parmi cette filière,l'éthanol mélangé à hauteur de 3%, sans modification moteur ni additif est actuellement testé entre autre au Brésil.

Le bon fonctionnement du mélange dépendfortement de la qualité du diesel.

Un autre mélange est celui à hauteur de 10-15%, sans modification moteur mais en présence d'un solubilisant permettant d'obtenirun mélange stable et d'empêcher la séparation avec l'eau.

Cette solution est actuellement testée en Suède (10 autobus) ainsi qu'au Danemark depuis environ 2 ansdans des conditions de fonctionnement normales.[16] 2.

Le Brésil, un terrain propice ?. »