Le biométhane du fumier est plus durable que l'hydrogène

Dernière mise à jour le 15/12/2020 par Piero Mattirolo

Réédition d'un article de Mario A. Rosato sur Agronotizie

le Jrc (Centre commun de recherche, Centre commun de recherche) est l'institution qui coordonne la communauté scientifique européenne et élabore les rapports technico-scientifiques sur lesquels le Parlement européen devrait ensuite définir ses politiques de développement. Le dernier studio sur l'efficacité énergétique ed Émissions de CO2 dans le secteur des transports a été libéré fin septembre 2020. C'est un travail analytique colossal, qui comprend au-delà 1.500 combinaisons de vecteurs énergétiques et de technologies de production et de conversion.



Un d exemple, nous considérons le cas du bioéthanol. Il peut être produit à partir de substances saccharine, amidacee o lignocellulosiche, et peut être utilisé dans les moteurs à cycle Otto avec allumage électrique ou injection directe, ou convertir en Etbe mélangé avec de l'essence, ou en biodiesel synthétique, qui dans ce cas doit être utilisé dans les véhicules à moteur diesel. Théoriquement, l'éthanol pourrait également être utilisé dans les piles à combustible, mais parce que ce n'est pas une technologie disponible dans le commerce, n'a pas été considéré. Il existe donc trois procédés de production de biocarburants possibles pour quatre technologies d'utilisation possibles, donc douze combinaisons possibles, qui deviennent trente-six si l'on considère que les véhicules peuvent être tour à tour des voitures ou des bus pour les transports en commun ou des camions pour le transport de marchandises.

L'étude est divisée en trois sections: le cycle du puits au réservoir (de la source d'alimentation au réservoir du véhicule), le cycle du réservoir à la roue (du réservoir du véhicule aux roues) et la combinaison bien à rouler (de la source à la roue, c'est le cycle de production complet, transport, distribution et consommation du vecteur énergétique). Le "résumé" final du cycle complet, appliqué aux voitures particulières, consiste en 150 pages. Dans cet article, les analyses relatives aux biocarburants synthétiques "Hi Tech" seront supprimées (par exemple oxyméthyléther ou diméthyléther), fournir uniquement des informations sur le biodiesel, au bioéthanol, al biométano, et ceci est limité à leur utilisation dans les moteurs conventionnels. Bien que les voitures à pile à hydrogène n'existent pas encore sur le marché, l'étude du JRC a inclus cette technologie parmi celles qui devraient être disponibles d'ici 2025. Puisque l'auteur a émis plusieurs doutes sur la doctrine de "l'hydrogène propre" dans l'article Hydrogen from Biomass and Green Deal https://agronotizie.imagelinenetwork.com/bio-energie-rinnovabili/2020/07/20/idrogeno-da-biomasse-e-green-deal/67467, il a estimé nécessaire d'inclure les analyses du CCR afin que le lecteur puisse tirer ses propres conclusions. Les chiffres présentés dans cet article sont ceux publiés dans le rapport du JRC, dont les textes ont été traduits par l'auteur. La dicitura WLTP significa Procédure d'essai harmonisée dans le monde entier pour les véhicules légers (Procédure d'essai harmonisée au niveau mondial pour les véhicules légers), indique la méthodologie par laquelle les émissions de CO2 ont été mesurées.


Éthanol


L'éthanol a toujours été l'un des biocarburants les plus controversés, car il est considéré comme non durable. Sa production nécessite beaucoup d'énergie, devant un PCI (pouvoir calorifique inférieur) inférieur à l'essence qu'il devrait remplacer. par conséquent, ses émissions de CO2 par km parcouru sont plus élevées que les autres biocarburants. Les émissions s'améliorent significativement dans les cycles de production avec des critères d'économie circulaire. Par exemple, l'éthanol de première génération peut avoir moins d'émissions associées si les grains de fermentation résiduels sont récupérés comme aliments pour animaux , ou démarrer la digestion anaérobie (figure. 1).



Figure. 1: Certaines technologies de production de bioéthanol par rapport à l'essence, et mélanges essence-éthanol, lorsqu'il est utilisé dans les véhicules à allumage électrique avec injection directe

Biodiesel


Le biodiesel peut être produit de deux manières:
une) par transestérification des acides gras, généralement à partir d'huile végétale raffinée, auquel cas il s'appelle FAME (Ester méthylique d'acide gras) , dont le sous-produit inévitable est le glycérol brut (figure. 2) ;
b) par hydrogénation, huiles de cuisson et huile de palme habituellement utilisées. Il s'appelle HVO (Huile végétale hydrogénée) même lorsqu'il est produit avec des graisses animales résiduelles. Le HVO, de par sa nature même, la « HiTech » est un procédé plus efficace que la transestérification, donc il ne produit pas de glycérol, mais par contre ça demande beaucoup plus d'énergie. (figure. 3)

Figure. 2: Quelques technologies de production FAME par rapport au diesel, utilisation dans les véhicules diesel

Figure. 3: HVO par rapport au diesel, utilisation dans les véhicules diesel

Biométano


Le méthane produit par la gazéification de la biomasse est tout aussi « bio » que celui produit par la méthanisation, mais pour les différencier on les appelle respectivement « méthane synthétique » et « biométhane ». Le méthane produit par le CO2 et le H2 est également synthétique, il n'est pas forcément « bio » mais ses émissions associées sont aussi basiques que celles du biométhane, à condition que le H2 soit "propre", qui est produit avec des énergies renouvelables. Le CO2 peut provenir de la combustion, aussi à partir de combustibles fossiles, ou par captage atmosphérique, ou d'autres sources, comme les émissions des puits volcaniques.
On constate que parmi toutes les alternatives, le biométhane produit à partir de déchets animaux est le biocarburant qui permet de réaliser un maximum d'économies d'émissions de CO2 (émissions négatives) à condition que le digestat soit stocké dans des réservoirs hermétiques. Le décompte des émissions devient négatif car l'option "zéro", c'est-à-dire ne pas démarrer le fumier ou l'OFMSW par digestion anaérobie, implique des émissions incontrôlées de CH4 et de CO2. Les analyses de la plus haute autorité européenne en matière de recherche scientifique démontrent, Encore une fois, le sophisme des « non comités » qui s'opposent à la construction d'usines de biogaz, agricole et nourri avec OFMSW (vois je “comités du non” et le vademecum du biogaz et de la biomasse https://agronotizie.imagelinenetwork.com/bio-energie-rinnovabili/2017/04/28/i-quotcomitati-del-noquot-ed-il-vademecum-biogas-e-biomasse/53738).

Figure. 4: Du biométhane d'origines différentes par rapport au gaz naturel et au pétrole

Hydrogène


Les émissions de CO2 d'un véhicule à hydrogène sont très variables selon la technologie avec laquelle l'hydrogène est produit. Comme on peut le voir sur la fig. 5, un véhicule à pile à combustible alimenté à l'hydrogène produit à partir du charbon aurait des émissions encore plus élevées que le même véhicule alimenté au diesel ou à l'essence. Si l'hydrogène était "propre", comme le postule le Green Deal, les émissions seront très faibles, mais en tout cas pas nul et comparable à ceux des cycles les plus vertueux des biocarburants issus de la biomasse résiduelle. On constate une fois de plus que le biométhane issu des déchets animaux est le seul biocarburant à émissions négatives, mais la conversion à l'hydrogène implique une certaine consommation d'énergie. C'est pour cette raison que, malgré le fait que le rendement des piles à hydrogène dépasse de loin celui des moteurs endothermiques, tout compte fait, un véhicule propulsé à "l'hydrogène propre" émet plus de CO2 qu'un même véhicule propulsé au biométhane. Il y a aussi la possibilité (pour l'instant uniquement théorique) produire de l'hydrogène par reformage du biométhane issu du fumier. Un tel "hydrogène propre" devient encore "plus propre" que celui produit par électrolyse avec l'énergie solaire ou éolienne, les émissions sont négatives justement grâce au biométhane. Il est donc juste de demander - et de demander qui gouverne: Pourquoi gaspiller des milliards d'euros de fonds publics pour encourager la production et la distribution d'"hydrogène propre", quand l'infrastructure du pipeline peut être utilisée, stations-service et voitures existantes, et d'inciter davantage les entreprises agricoles que les géants industriels?

Figure. 5: L'hydrogène dans les véhicules à pile à combustible

Conclusions


En résumé:
une) un véhicule à essence émet 128 g équivalent CO2 / km,
b) un avec du diesel 121 g éq. CO2/km;
c) le meilleur cycle du bioéthanol n'est pas celui de deuxième génération, comme le souhaite la directive européenne sur les énergies renouvelables (ROUGE II), mais la fermentation classique du blé combinée à la valorisation des batteuses en alimentation animale: 15 g éq. CO2/km;
ré) le meilleur biodiesel FAME est celui d'huile de cuisson usagée, 12 g éq. CO2/km;
e) Le meilleur biodiesel HVO est celui d'huile de cuisson usagée, 15 g éq. CO2/km
F) le biométhane provenant du fumier du bétail entraîne des émissions négatives, il compense donc en partie les émissions d'autres carburants, fossiles et non: -140 g éq. CO2/km;
g) hydrogène propre à partir de l'énergie éolienne, utilisé dans un véhicule à pile à combustible, émet quand même 8 g CO2 éq./km. Certainement presque zéro émission, mais pas très différents de ceux des meilleurs biocarburants, et bien plus élevé que le biométhane. Avec la circonstance aggravante que, pouvoir adopter cette technologie, un investissement de plusieurs milliards de dollars serait nécessaire pour développer une technologie de pile à combustible qui ne nécessite pas de catalyseurs au platine pour atteindre des rendements élevés, en plus des infrastructures nécessaires à la production d'hydrogène, porte-le, le ranger pour que ces voitures puissent circuler en toute sécurité.
Pour quelle raison, donc, la "puissance de feu" du Green Deal n'était pas orientée vers une économie basée sur le biométhane agricole?

Sources de données et chiffres


Page d'accueil de rapport annuel sur les vecteurs énergétiques dans le secteur des transports terrestres
Relation amoureuse 2020 Eh bien à la roue
Relation amoureuse 2020 Puits à réservoir
Relation amoureuse 2020 Réservoir à roue, pour les voitures
Relation amoureuse 2020 Réservoir à roue, pour les poids lourds

Laisser un commentaire

Votre adresse email ne sera pas publiée.