La biogazoline est une essence produite à partir de biomasse telle que des algues. Comme l’essence produite traditionnellement, elle contient entre 6 (hexane) et 12 (dodécane) atomes de carbone par molécule et peut être utilisée dans les moteurs à combustion interne. La biogazoline est chimiquement différente du biobutanol et du bioéthanol, car ce sont des alcools et non des hydrocarbures.
Des sociétés telles que Diversified Energy Corporation développent des approches pour absorber les triglycérides et pour effectuer un processus de désoxygénation et de reformage (craquage, isomérisation, aromatisation et production de molécules cycliques) produisant de la biogazoline.Cette essence biogaz est conçue pour correspondre aux caractéristiques chimiques, cinétiques et de combustion de son homologue pétrolier, mais avec des niveaux d’octane beaucoup plus élevés.D’autres poursuivent des approches similaires basées sur l’hydrotraitement. Enfin, d’autres encore mettent l’accent sur l’utilisation de la biomasse ligneuse pour la conversion en biogazoline à l’aide de procédés enzymatiques.
Structure et propriétés
Le BG100, ou 100% de biogazoline, peut immédiatement être utilisé comme substitut immédiat à l’essence de pétrole dans n’importe quel moteur à essence conventionnel, et peut être distribué dans la même infrastructure de ravitaillement, car les propriétés correspondent à l’essence traditionnelle à base de pétrole. Le dodécane nécessite un faible pourcentage d’indice d’indice d’indice d’indice d’indice d’indice d’indice d’octane. Le carburant à l’éthanol (E85) nécessite un moteur spécial, une énergie de combustion inférieure et l’économie de carburant correspondante.
Mais en raison des similitudes chimiques de la biogazoline, elle peut également être mélangée à de l’essence ordinaire. Vous pouvez avoir des proportions plus élevées d’essence biogaz par rapport à l’essence et ne pas avoir à modifier le moteur du véhicule contrairement à l’éthanol.
Comparaison avec les carburants courants
| Carburant | Densité d’énergie MJ / L |
Air-carburant rapport |
Energie Spécifique MJ / kg |
Chaleur de vaporisation MJ / kg |
RON | LUN |
|---|---|---|---|---|---|---|
| De l’essence | 34,6 | 14.6 | 46,9 | 0,36 | 91–99 | 81–89 |
| Carburant butanol | 29.2 | 11.2 | 36,6 | 0.43 | 96 | 78 |
| Carburant à l’éthanol | 24.0 | 9,0 | 30.0 | 0,92 | 129 | 102 |
| Carburant au méthanol | 19,7 | 6,5 | 15,6 | 1.2 | 136 | 104 |
Production
iogasoline est créé en transformant le sucre directement en essence. À la fin du mois de mars 2010, Virent Energy Systems, Inc. a inauguré la première usine de démonstration de biogaz au monde à Madison, dans le Wisconsin. Virent a découvert et mis au point une technique appelée reformage en phase aqueuse (APR). déshydrogénation d’alcools / hydrogénation de carbonyles, réactions de désoxygénation, hydrogénolyse et cyclisation. L’APP est une solution d’hydrate de carbone créée à partir de matériel végétal, et le produit consiste en un mélange de produits chimiques et d’hydrocarbures oxygénés. À partir de là, les matériaux subissent un traitement chimique conventionnel supplémentaire pour aboutir au résultat final: un mélange d’hydrocarbures non oxygénés qui, selon eux, était rentable. Ces hydrocarbures sont exactement les hydrocarbures présents dans les carburants à base de pétrole. C’est pourquoi il n’est pas nécessaire de modifier les voitures actuelles pour pouvoir utiliser de l’essence biogaz. La seule différence est d’origine. Les carburants à base de pétrole sont fabriqués à partir de pétrole et la biogazole est composée de plantes telles que les betteraves et la biomasse de canne à sucre ou cellulosique, qui seraient normalement des déchets végétaux.
Le carburant diesel est composé d’hydrocarbures linéaires. Ce sont de longues chaînes d’atomes de carbone droites. Ils diffèrent des hydrocarbures ramifiés plus courts qui composent l’essence. En 2014, les chercheurs ont utilisé une matière première d’acide lévulinique pour créer de la biogazoline. L’acide levulinique est dérivé d’un matériau cellulosique, tel que des tiges de maïs, de la paille ou d’autres déchets végétaux. Ces déchets ne doivent pas être fermentés. Le processus de fabrication de carburant serait peu coûteux et offrirait des rendements supérieurs à 60%.
Recherche
La recherche est menée à la fois dans les secteurs universitaire et privé.
Académique
Le Virginia Polytechnic Institute et la State University étudient depuis quatre ans la possibilité de produire de l’essence biogaz stable dans les raffineries de pétrole actuelles. La recherche a porté principalement sur la durée de conservation de la bio-huile. L’utilisation de catalyseurs a été utilisée afin d’éliminer les impuretés des sucres végétaux traités. Les chercheurs ont prolongé le délai de trois mois à plus d’un an.
Les chercheurs de l’Iowa State University utilisent un type de fermentation dans leurs recherches. Ils commencent par former un mélange gazeux et le pyrolyser. Le résultat de la pyrolyse est la bio-huile dont la partie riche en sucre est fermentée et distillée pour créer de l’eau et de l’éthanol. Mais la partie à haute teneur en acétate est ensuite séparée en biogaz, en eau et en biomasse.
Privé
Virent Energy Systems, Inc., qui est établie à Madison, dans le Wisconsin, en collaboration avec Shell, a mis au point une technique permettant de transformer du sucre végétal issu de la paille de blé, des tiges de maïs et de la pulpe de canne à sucre en essence renouvelable. Les sucres sont convertis en hydrocarbures similaires à ceux de l’essence ordinaire par l’utilisation de catalyseurs.
Viabilité économique et avenir
L’un des principaux problèmes de la viabilité économique de la biogaz est le coût initial élevé. Les groupes de recherche constatent que les groupes d’investissement actuels sont impatients du rythme des progrès de la biogazoline. De plus, les groupes environnementaux peuvent exiger que la biogaz soit produite de manière à protéger la faune, en particulier le poisson. Un groupe de recherche sur la viabilité économique des biocarburants a révélé que les techniques de production actuelles et les coûts de production élevés empêcheraient l’essence de produire de l’essence. Le groupe a déterminé que le prix de l’essence biologique devrait être d’environ 800 dollars le baril, ce qu’ils jugent peu probable compte tenu des coûts de production actuels. L’absence d’allégement fiscal est un autre problème qui entrave le succès de la biogazoline. Le gouvernement accorde un allégement fiscal pour les carburants à l’éthanol, mais n’a pas encore proposé d’allégement fiscal pour le biogaz. Cela fait de la biogazoline une option beaucoup moins attrayante pour les consommateurs. Enfin, la production de biogaz pourrait avoir un impact important sur le secteur agricole. Si la biogazoline devenait une alternative sérieuse, un pourcentage important de nos terres arables existantes serait converti pour faire pousser des cultures exclusivement destinées à la biogazoline. Cela pourrait réduire la quantité de terre utilisée pour cultiver des aliments destinés à la consommation humaine et diminuer la matière première globale. Cela entraînerait une augmentation du coût global des aliments.
La partenariat économique entre Royal Dutch Shell et Virent Energy Systems, Inc., société de biosciences basée à Madison, dans le Wisconsil, dans le domaine de la recherche sur la biogaz, est un signe encourageant pour son avenir. En outre, de nombreux pays adoptent des politiques qui augmentent l’utilisation d’essence biogaz dans le pays pour aider à réduire le coût des combustibles fossiles et créer plus d’indépendance énergétique. Les efforts actuels du partenariat sont axés sur l’amélioration de la technologie et sa mise à disposition pour la production à grande échelle.