Les biocarburants

Pour l'instant, tous les avions de ligne utilisent du kérosène ou en anglais Jet fuel (CnH2n+2), c’est normalement une coupe venant du pétrole. Le kérosène brûlé émet du CO2 (CnH2n+2 + (3n + 1)/2 O2 -> nCO2 + (n+1) H2O ) qui est un gaz à effet de serre. Il y a 4 principaux leviers que nous pouvons utiliser pour réduire l'émission de CO2 et optimiser l'énergie de l'avion. La première est l'utilisation de biocarburants, sur laquelle nous allons nous pencher plus précisément dans ce chapitre, les autres voies étant l'utilisation d´une pile à combustible, l'utilisation de l’énergie solaire, ou la récupéreration de toute l’énergie qui est pour le moment perdue.

Tout d'abord pour qu'un biocarburant puisse être utilisé dans un avion, il faut qu'il réponde à trois principaux critères.

Premièrement, il faut que ce carburant soit compatible avec les moteurs actuels. En second lieu il faut que ce carburant soit capable de résister à des très haute et à de très basses températures. Et enfin, il faut qu'il ait une forte valeur énergétique car l'espace de stockage est réduit.

On cherche depuis quelque temps à produire ce carburant à partir d’énergies renouvelables et trois voies prometteuses de fabrication existent déjà:

Le premier type de biocarburant s’appelle Bio SPK et est produit à partir d'algues appelées “Algae Fuel”. Les spécificités de ces algues - croissance très rapide et production de lipides en grande quantité - sont d'un grand interêt pour la production de  biocarburants. En effet, cette quantité de lipides existe dans un grand nombre de plantes dont les palmiers (huile de palme), les oliviers, l’arachide, le tournesol, le maïs, etc…Mais, pour ce qui est de leur croissance, l’olivier sera très mal placé, le maïs, le palmier et le tournesol un peu moins. Les algues grandissent 20 à 30 fois plus vite que ces plantes là, d’où leur intérêt industriel.

Pour ce qui est de sa fabrication, c'est le même processus que pour les huiles de cuisine usagées transformées en bons diesels : on chauffe et on met de l’hydrogène (cracking + hydroprocessing).

Si on prend de l’huile crue, les molécules ne sont pas saturées en hydrogène ; si on chauffe (la friture par exemple), les huiles vont s’hydrogéner et devenir plus épaisses. On fait la même chose pour la fabrication du kérosène à partir d’huile végétale : on sature en hydrogène.

La deuxième voie est la réaction Fischer Tropsch : cette technologie a été développée par les allemands avant et pendant la deuxième guerre mondiale. Le principe est le suivant: On chauffe en présence de vapeur d’eau ou/et d’oxygène et d’un catalyseur toute matière organique, gaz naturel, charbon, biomasse (le bois, la tourbe, n’importe quoi d’organique ). Par exemple pour le gaz naturel, les réactions seront les suivantes : CH4 +H2O = CO + 3 H2  ou/et  CH4 + ½ O2 = CO + 2H2. Le mélange CO + H2 est appelé gaz de synthèse. A partir de ce mélange, avec un ratio adapté d’hydrogène sur CO et avec le bon catalyseur, on peut faire un excellent diesel et un excellent kérosène qui sera appelé FT-SPK (Fischer-Tropsche Synthetic Paraffinic Kerozene). Un test à déjà été fait. Un A380 a réalisé un vol de 3 heures en utilisant partiellement du gaz naturel.

La troisième voie est celle appelée des "biofuels de nouvelle génération". L’idée est de convertir du sucre en alcool(C6 H12 O6-->C2 H6 O+ 2 CO2; c’est la fermentation alcoolique avec production d’éthanol CH3-CH2-OH) et désoxygéner l’alcool en carburant, c'est-à-dire en chaîne -CH2-CH2- avec des levures bien choisies. Beaucoup d'entreprises pétrolières ont investi dans cette voie comme para exemple le groupe Total.

En conclusion, il serait donc possible de fabriquer des carburants qui fonctionneraient dans des avions à base de plantes spécifiques comme les algues, la cameline, la salicorne, ou à base de déchets ou de levures. La solution des biocarburants est sans doute celle qui a le plus aboutie à ce jour et parait la plus efficace. Toutefois, il faut quand même prendre conscience que les biocarburants réduiraient encore plus la quantité de forêts, la biodiversité et rentrerais en concurrence avec la production alimentaire ce qui pourrait entrainer des famines. Il est donc important de prendre en compte ce facteur au moment de fabriquer en masse des biocarburants, et notamment des bios SPK.