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Biocarburants de deuxième génération : vers l’éthanol lignocellulosique ?

Dossier - Le végétal, une alternative au pétrole ?
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La chimie du végétal tente d'apporter une alternative au pétrole pour pallier sa pénurie prochaine et trouver des sources d'énergies plus propres grâce à la biomasse.

  
DossiersLe végétal, une alternative au pétrole ?
 

Si la biomasse comporte de nombreux avantages, il faut aussi pouvoir l'exploiter sans pour autant sacrifier le secteur alimentaire. Ainsi des recherches avancent dans le monde en vue de développer le « biocarburant de deuxième génération » plein de promesses.

La voiture HE15 Biosuper. © Hanskeuken CC BY-SA 3.0
Les biocarburants de deuxième génération utilisent toute la plante (paille, tiges, tronc) pour en extraire la lignocellulose, molécule contenue dans toutes les cellules végétales (notamment le bois d’arbres à croissance rapide et la paille). © Daniel Plazanet, Wikimedia Commons, CC by-sa 2.5

Le principe des biocarburants

Les biocarburants, que l'on préfère parfois appeler agrocarburants, sont des carburants produits à partir de la biomasse.

Les premières générations utilisent actuellement des céréales (graines) et des betteraves (racines) pour produire de l'éthanol à partir de sucre par fermentation, et du biodiesel à partir d'huile (procédé Fischer-Tropsch). Mais elles sont principalement critiquées pour leur faible rendement énergétique, en plus d'un surcoût élevé pour le consommateur et d'une utilisation de surfaces agricoles importantes au détriment de l'alimentation.

Le carburant à l'éthanol est un exemple de biocarburant. La recherche se tourne désormais vers des biocarburants de deuxième génération, qui utiliseraient la plante entière. © idé

Les biocarburants de deuxième génération

L'avenir est plutôt à la deuxième génération qui utiliserait toute la plante (paille, tiges, tronc) pour en extraire la lignocellulose, molécule contenue dans toutes les cellules végétales (notamment le bois d'arbres à croissance rapide et la paille) ; il serait alors possible d'exploiter la biomasse non alimentaire, voire ses déchets, dont la combustion fournirait par ailleurs de l'énergie pour l'extraction, avec peu d'émissions de gaz à effet de serre.

Une fois extraite par hydrolyse enzymatique (par exemple à l'aide d'enzymes de champignons pouvant être fixés aux troncs des arbres), la cellulose est décomposée en sucres simples, similaires à ceux des céréales et de la betterave, pouvant être ensuite transformés en éthanol par fermentation. Il est à noter que ce procédé génère du CO2, qui peut néanmoins servir à nourrir des microalgues. Des pays du monde entier, comme la France, le Brésil, les États-Unis et le Canada, concentrent actuellement leurs efforts pour développer ces biocarburants de deuxième génération, très prometteurs pour l'avenir de la planète. Certains sont même rendus à la phase de production industrielle.

Mentionnons les études en cours sur les biocarburants de troisième génération, qui impliquent la culture de microalgues (consommateurs de CO2 !), pouvant se révéler très efficaces et permettant d'éviter la concurrence avec les cultures alimentaires rencontrée avec les biocarburants de première génération, ou le risque de déforestation massive lié aux biocarburants de deuxième génération.