Direction Procédés, IFP-Lyon, Solaize, le 9 octobre 2007

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2 Les biocarburants d'aujourd'hui et ceux du futur. Stratégie R&D J-L.Duplan IFP-Lyon

3 Réduire le CO2 dans l'atmosphère Réduction des polluants CO2 CO NOx VOC Benzene PM Diesel CO2 SO Source : Auto Oil

4 La biomasse : bilan CO2 nul source : iea bioenergy 4

5 Biocarburants : les filières d'aujourd'hui 5

6 Biocarburants : quel mode d'utilisation Interchangeabilité et applications dédid diées Dans la limite des spécifications CE : E5, B5 (B10, E10 ) Flottes spécifiques : E25, B30 FFV E85 Moteurs dédiés E : Ethanol B : Biodiesel 6

7 Production de biocarburants dans le monde (2005) Ethanol: 37 Mt Biodiesel: 3.7 Mt ~ Asie 4% Europe 4% Autres 2% Brésil 43% USA 14% Brésil 1% Autres 12% Allemagne 41% USA 47% Autres Europe 13% Italie 9% France 10% 7 Source: IFP/European Biodiesel Board

8 Production mondiale de biocarburants 40,0 35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 Million de tonnes Ethanol Biodiesel 8 0,

9 Réaction de trans-esterification uile végétale Methanol Methyl-Esters (Biodiesel) Glycérine C 2 OCOR 1 R 1 COOC 3 C 2 O C OCOR C 3 O R 2 COOC 3 + C O C 2 OCOR 3 R 3 COOC 3 C 2 O

10 Procédé IFP: Esterfip- France Six unités en attente de construction 1.3 Mt/an licencié (7-8%* de la production mondiale en 2008 Suède * source: FO-Licht 10

11 La production de biocarburants sera limitée en terme de surfaces disponibles en concurrence avec l'alimentation Ethanol Betterave Blé Biodiesel Example en France (5,75%) Surface (ha) Production (t) Ethanol Betterave Blé Biodiesel Surface (ha) Production (t) Colza Colza

12 L avenir des biocarburants 12

13 Les nouvelles filières Utilisation de ressources ligno-cellulosiques Production de biocarburants à partir de résidus agricoles et forestiers, de cultures dédiées et de déchets organiques Avantages : Pas de compétition avec la filière alimentaire, Coût des matières premières faible, Peu de co-produits et volumes de biocarburants produits plus importants Bilan CO 2 plus favorable... 13

14 Les biocarburants de 2nd génération Pyrolyse hydroliquéfaction Gazéification : CO+2 Carburants de synthèse emicellulose 14 Lignine Cellulose Sucre: hydrolyse enzymatique et fermentation (ethanol)

15 Les nouvelles filières Transformation de la matière lignocellulosique en éthanol 15

16 Voie biologique schéma de principe du procédé Enzyme production Cellulases LCB Pretreatment Cellulose + lignine Enzymatic hydrolysis Glucose Fermentation Ethanol emicellulose hydrolysate Lignine Distillation Ethanol Véhicule à essence 16

17 Voie biologique hydrolyse O O 4 6 O O O O ydrolyse chimique O O O ydrolyse enzymatique 1 cellobiose unit O β O O O β Processus complexe (synergie entre plusieurs enzymes) Cellulases fongiques et bactériennes (Aspergillus, Trichoderma, Clostridium, Cellulomonas, Thermonospora,) O O O O O cellulose chain 6 n O 1 O O 17

18 Voie biologique fermentation Réaction C C 2 5 O + 2 CO 2 Rendement théorique (Gay-Lussac) : Rendement de Pasteur : Micro-organismes sous-produits : glycérol, succinate, huiles de fusel (alcools amylique et propylique et isomères) Levures : Saccharomyces cerevisiae,... 18

19 Ethanol à partir de bois et de paille Unité pilote ETEK en Suède Capacité: 2 tons de biomasse (500 l d'éthanol) par 24 hours 19

20 Les nouvelles filières Le BTL (biomass to liquid) ou carburant de synthèse 20

21 Carburants de synthèse se BtL % Generation Synthèse! " #$ 21

22 Voie thermochimique intérêt des BtL BTL gazoles à haut indice de cétane (70-75) sans aromatiques sans soufre utilisables purs ou en mélanges avec gazoles actuels Réduction significative des émissions (CO, C, particules) 22

23 Du gaz de synthèse au carburant liquide Gaz naturel Charbon Biomasse Residus sources de carbone etd'hydrogene Unité Commerciale en Malaysie gazéification Syngas Unité Commerciale en Afrique du Sud FT Pas d'unité commerciale ydrocarbures carburants : diesel de bonne qualité pas de soufre pas d'aromatiques bon indice de cétane C x y O z + O O CO + 2 C n 2n+2 Gaszéification Fischer Tropsch synthèse (FT) + upgrading 23

24 ENI-IFP/ IFP/Axens Unité Pilote Fischer-Tropsch 24

25 Bibliographie Editions Technip 2006, D.Ballerini Editions Technip 2007, D.Ballerini Editions Lavoisier, 2007! "# $$ %&"$'%&($%&&"! )' * 25

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