24 mai 2007
Des termites aux microalgues : la danse du CO2
Le couplage filière éthanol cellulosique / filière huile de microalgue est vraiment une voie d'avenir dans la perspective d'un développement durable. La cellulose, un polymère du glucose, est le composé le plus abondant sur terre. On la retrouve chez tous les végétaux, dans le bois, les racines, les feuilles; c'est le composé principal des parois des cellules végétales. La cellulose peut être décomposée par des enzymes produites par les bactéries symbiotiques des termites (cellulases). La formation d'une mole d'éthanol par fermentation du glucose issu de la cellulose libère une mole de C02. Ce C02 qui peut booster la croissance des microalgues productrices d'huile en bioréacteur. Le Bilan est très appréciable : valorisation de déchets cellulosiques (bois, coproduits formé par exemple lors de l'extraction de l'huile de Jatropha, de Karanj..., déchets végétaux divers...), production d'éthanol et production d'huile. Le potentiel des biocarburants de seconde génération est tout simplement énorme - Le DoE (US Department of Energy) vient de décider le 28 Février 2007 de subventionner massivement la construction d'usines de production d'éthanol cellulosique (Voir : La production d'éthanol cellulosique passe à l'échelle industrielle, 12 mars 2007) - Le gouvernement du Canada a également décidé récemment de subventionner massivement la filière ( Voir : Canada’s 2007 Budget is Good News for Cellulose Ethanol, 17 mars 2007) - Enfin Les sociétés Boeing, Virgin et General Electric s'intéressent fortement à l'huile de microalgue.
Les filières de première génération permettent une réduction significative des émissions de C02 et ont permis de lancer un marché des biocarburants; mais elles entrent en compétition avec les cultures à vocation alimentaire et les écostèmes à biodiversité élevée (forêts tropicales etc.)... Les filières de seconde génération (éthanol-cellulosique, microalgues, plantes oléïfères des zones arides, etc.) permettent de résoudre ces problèmes surfaciques et ont un bilan carbone et énergétique encore meilleur que les filières de première génération. Il y a 3 ans, le développement des biocarburants pouvait être perçu comme une menace environnementale et c'est comme cela que je les percevais (impact sur la biodiversité des plantations de palmiers à huile en Malaisie, etc.). Aujourd'hui, grâce à la recherche scientifique, de nouvelles filières ont émergé, filières qui ont un potentiel énorme dans la perspective d'un développement durable. Et les USA, encore une fois, sont en avance...- Olivier Daniélo
Ethanol cellulosique :
Décomposition de la cellulose en glucose par voie enzymatique (chaque hexagone bleu représente une molécule de glucose).
Source : GTL : Transforming Our Energy Future Through Biology and Genomics, David Thomassen (Chief Scientist, Biological and Environmental Research, US Department of Energy )
Voir aussi :
- Transforming Our Energy Future: Advancing The Role Of Science and The Critical Connections With Applied Energy Programmes, Novembre 2005 - Agence Internationale de l'énergie
- Research under way into more plant sources to make ethanol , 9 mai 2007, ChinaPost
USA - Le DoE (US Department of Energy) vient de décider le 28 Février 2007 de subventionner massivement la construction d'usines de production d'éthanol cellulosique (Voir : La production d'éthanol cellulosique passe à l'échelle industrielle, 12 mars 2007)
Les six entreprises en question : Abengoa Bioenergy - Alico - BlueFire Ethanol - Broin Companies (= POET) - Iogen - Range Fuels - La capacité de ces 6 usines de production d'éthanol cellulosique qui vont être construites aux USA correspond à environ 1% de la totalité du pétrole consommé par le poste transport en France (1 gallon = 3 .785 litres) - O.D.
DOE Selects Six Cellulosic Ethanol Plants for Up to $385 Million in Federal Funding - Funding to help bring cellulosic ethanol to market and help revolutionize the industry (...)
Ethanol grants come through - Blueprints for cellulose plants get US funding, by Charlotte Schubert, Nature.com
CANADA :
- Canada’s 2007 Budget is Good News for Cellulose Ethanol - Ottawa: The following is a statement by Iogen Executive Vice President Jeff Passmore, in response to Canada’s Finance Minister Jim Flaherty’s 2007 federal budget delivered today in the House of Commons: “In announcing $500 million for largescale facilities producing next generation renewable fuels, this is a great budget for cellulose ethanol. The provisions outlined in the budget are a clear indication that the federal government is committed to the commercialization of cellulose ethanol in Canada. Iogen looks forward to working together with the Government of Canada and Shell Canada to build a cellulose ethanol industry that reduces greenhouse gas emissions in the transportation sector, provides economic growth opportunities for farmers and increases energy diversity.” - Source : Iogen
- SunOpta Inc. annonce avoir signé un accord de joint-venture 50-50 en participation avec GreenField Ethanol Inc., autrefois connu sous le nom de Commercial Alcohols Inc., le principal producteur Canadien d’éthanol carburant, pour développer et commercialiser des procédés industriels pour la production d’éthanol cellulosique de copeaux de bois (...)" - Suite ici : MondeQuiChange
" Abengoa Bioenergía ha sido galardonada con el Premio Príncipe Felipe a la Excelencia Empresarial en su apartado de Energías Renovables y Eficiencia Energética 2006 " .
Abengoa est une société basée à Séville (Espagne) et Saint-Louis (Lousiane, USA)
"Abengoa Bioenergy Biomass of Kansas, LLC of Chesterfield, Missouri, up to $76 million.
The proposed plant will be located in the state of Kansas. The plant will produce 11.4 million gallons of ethanol annually and enough energy to power the facility, with any excess energy being used to power the adjacent corn dry grind mill. The plant will use 700 tons per day of corn stover, wheat straw, milo stubble, switchgrass, and other feedstocks. Abengoa Bioenergy Biomass investors/participants include: Abengoa Bioenergy R&D, Inc.; Abengoa Engineering and Construction, LLC; Antares Corp.; and Taylor Engineering. "
http://www.energy.gov/news/4827.htm
Range Fuel est une société basée à Broomfield, Colorado, USA
" Range Fuels (formerly Kergy Inc.) of Broomfield, Colorado, up to $76 million. The proposed plant will be constructed in Soperton (Treutlen County), Georgia. The plant will produce about 40 million gallons of ethanol per year and 9 million gallons per year of methanol. As feedstock, the plant will use 1,200 tons per day of wood residues and wood based energy crops. Range Fuels investors/participants include: Merrick and Company; PRAJ Industries Ltd.; Western Research Institute; Georgia Forestry Commission; Yeomans Wood and Timber; Truetlen County Development Authority; BioConversion Technology; Khosla Ventures; CH2MHill; Gillis Ag and Timber." - http://www.energy.gov/news/4827.htm
"ALICO, Inc. of LaBelle, Florida, up to $33 million. The proposed plant will be in LaBelle (Hendry County), Florida. The plant will produce 13.9 million gallons of ethanol a year and 6,255 kilowatts of electric power, as well as 8.8 tons of hydrogen and 50 tons of ammonia per day. For feedstock, the plant will use 770 tons per day of yard, wood, and vegetative wastes and eventually energycane. ALICO, Inc. Investors/participants include: Bioengineering Resources, Inc. of Fayetteville, Arkansas; Washington Group International of Boise, Idaho; GeoSyntec Consultants of Boca Raton, Florida; BG Katz Companies/JAKS, LLC of Parkland, Florida; and Emmaus Foundation, Inc." - http://www.energy.gov/news/4827.htm
"BlueFire Ethanol, Inc. of Irvine, California, up to $40 million. The proposed plant will be in Southern California. The plant will be sited on an existing landfill and produce about 19 million gallons of ethanol a year. As feedstock, the plant would use 700 tons per day of sorted green waste and wood waste from landfills. BlueFire Ethanol, Inc. investors/participants include: Waste Management, Inc.; JGC Corporation; MECS Inc.; NAES; and PetroDiamond. " - http://www.energy.gov/news/4827.htm
"Iogen Biorefinery Partners, LLC, of Arlington, Virginia, up to $80 million. The proposed plant will be built in Shelley, Idaho, near Idaho Falls, and will produce 18 million gallons of ethanol annually. The plant will use 700 tons per day of agricultural residues including wheat straw, barley straw, corn stover, switchgrass, and rice straw as feedstocks. Iogen Biorefinery Partners, LLC investors/partners include: Iogen Energy Corporation; Iogen Corporation; Goldman Sachs; and The Royal Dutch/Shell Group" - http://www.energy.gov/news/4827.htm
- Cellulose ethanol is ready to go, Société Iogen - http://www.iogen.ca - " Established in the 1970s, Iogen Corporation has become one of Canada's leading biotechnology firms. Iogen is the world leader in technology to produce cellulose ethanol (...) Iogen is a privately held company, based in Ottawa, Ontario, Canada, with a rapidly growing work force. Public and private investment in Iogen has totaled approximately $130 million over the past 25 years. Major investors include the Royal Dutch/Shell Group, Petro-Canada and Goldman Sachs. The company employs a staff of approximately 190 people, with over half involved in research and development, and engineering; one fifth in manufacturing; and the balance in sales, marketing, and administration. "
Broin companies = POET
" Broin Companies of Sioux Falls, South Dakota, up to $80 million. The plant is in Emmetsburg (Palo Alto County), Iowa, and after expansion, it will produce 125 million gallons of ethanol per year, of which roughly 25percent will be cellulosic ethanol. For feedstock in the production of cellulosic ethanol, the plant expects to use 842 tons per day of corn fiber, cobs, and stalks. Broin Companies participants include: E. I. du Pont de Nemours and Company; Novozymes North America, Inc.; and DOE’s National Renewable Energy Laboratory." - http://www.energy.gov/news/4827.htm
Microalgues :
http://www.greenfuelonline.com (USA) - http://www-sop.inria.fr/comore/shamash (France)
" Solazyme derives the root of its name from the Latin "solaris," meaning "of the sun," and the balance of its name from "enzyme," a protein that functions as a biological machine catalyzing biochemical reactions. Solazyme is a biotechnology company devoted to harnessing the energy-harvesting machinery of photosynthetic microbes to produce valuable products. Exploiting microbial photosynthesis, a biochemical system benefiting from 2.5 billion years of evolutionary optimization yet brought to genomic light very recently, the Company utilizes proprietary genetic engineering methods to develop commercially relevant, sunlight-driven biochemical pathways. " - http://www.solazyme.com
Quelques références 2007 :
1 - Chisti Yusuf, Biodiesel from microalgae, Biotechnology Advances (2007)
http://www.massey.ac.nz/
Abstract - Continued use of petroleum sourced fuels is now widely recognized as unsustainable because of depleting supplies and the contribution of these fuels to the accumulation of carbon dioxide in the environment. Renewable, carbon neutral, transport fuels are necessary for environmental and economic sustainability. Biodiesel derived from oil crops is a potential renewable and carbon neutral alternative to petroleum fuels. Unfortunately, biodiesel from oil crops, waste cooking oil and animal fat cannot realistically satisfy even a small fraction of the existing demand for transport fuels. As demonstrated here, microalgae appear to be the only source of renewable biodiesel that is capable of meeting the global demand for transport fuels. Like plants, microalgae use sunlight to produce oils but they do so more efficiently than crop plants. Oil productivity of many microalgae greatly exceeds the oil productivity of the best producing oil crops. Approaches for making microalgal biodiesel economically competitive with petrodiesel are discussed.
2 - Alternate Fuels for use in Commercial Aircraft, David L. Daggett1 (Boeing Commercial Airplane), Robert C. Hendricks ( NASA Glenn Research Center), Rainer Walther ( MTU Aero Engines GmbH, Munich, Germany), Edwin Corporan (Air Force Research Laboratory), 2007
http://www.boeing.com/commercia
Extrait : Future bio-fuels may also involve other sources of oil feedstock. One promising feedstock is algae which have been evaluated by the US DOE7. This feedstock is projected to produce anywhere from 10k to 20k gallons/acre/year of bio-derived oil. With such a high production rate, algae could produce 150-300 times more oil than a crop of soybeans, Fig. 12. With the potential for algae of providing 10,000 gal/acre/year, some 85 billion gallons of bio-jet could be produced on a landmass equivalent to the size of the US state of Maryland. Moreover, if these bio-jet fuels were fully compatible with legacy aircraft, it would be sufficient to supply the present world's fleet with 100 percent of their fuel needs (fig. 13) as well into the future.
Source : Commission européenne
Energy for a changing world, 2007
Solaire thermique : une centrale géante pour alimenter la Californie
Par Claudine Mulard
" La première "pierre" de Nevada Solar One, qui sera la troisième centrale électrique thermo-solaire au monde par sa capacité, après celles du désert de Mojave, en Californie voisine, a été posée le 11 février à Boulder City, une bourgade américaine du Nevada au sud de Las Vegas. C'est une façon de parler car la centrale, d'une puissance de 64 mégawatts (MW), se présente sous la forme de douze hectares de panneaux de métal et de verre posés horizontalement dans le désert, avec pour seule masse verticale les quelques bâtiments blancs abritant les turbines (...)
Suite : LeMonde.fr
Plus d'infos : Solargenix Energy
Mots clés :
Concentrated Solar Power
Solar thermal power
La chaleur pouvant être stockée, les centrales fonctionnent jour et nuit. Attention : solaire thermique et solaire photovoltaïque sont deux technologies complètement différentes.
Estimer le gisement solaire de sa région :
http://www.ines-solaire.fr/calsol/gisesol.php
Source des illustrations : http://www.renewableenergyaccess.com/rea/news/story?id=43336
"If we want to get serious about reducing carbon dioxide emissions and lower our use of fossil fuels, this is a way to quickly address that. I'm very optimistic about this technology."
Chuck Kutscher, Principal Engineer and Group Manager of the Thermal Systems Group at the National Renewable Energy Laboratory (NREL)
Technologies proches :
Quelques "assiettes" paraboliques (solar parabolic dish) concentrent l'énergie solaire...L'énergie concentrée chauffe un fluide qui permet de mettre en mouvement une turbine...Et produire de l'électricité.
C'est une technologie d'avenir pour les villages isolés (Afrique, Asie, Amérique du sud etc.)
Plus d'infos : http://www.solardev.com/SEIA-makingelec.php
Mots clés : Solar Parabolic Dish et Solar Parabolic Troughs
Solar Parabolic Troughs
(Nevada Solar one) .
Une riche biblio sur le sujet sur eere.energy.gov
Infos : Pilkington Solar International GmbH - Mühlengasse 7
50667 Köln - Germany
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Solar power tower (centrale à tour solaire):
Dossier : http://energy.saving.nu/solarenergy/thermal.shtml
Autres type de tour solaire (mécanisme différent) :
" Un projet de tour solaire, prévue pour 2010, est actuellement développé en Australie par la société Enviromission. La cheminée aurait 990 mètres de hauteur, 70 mètres de diamètre. La centrale fournirait 200 mégawatts de puissance électrique. Il s'agit d'un des projets les plus ambitieux de la planète pour la production d'énergie alternative : une usine à énergie renouvelable qui fournit 4 fois moins de puissance qu'un petit réacteur nucléaire (200 MW contre 915 MW pour un réacteur à eau pressurisée) tout en étant plus sûre et plus propre " - http://fr.wikipedia.org/wiki/Tour_solaire
Plus d'infos :
http://www.solarmissiontechnologies.com/project.htm
Les solutions techniques existent (géothermie, solaire, éolien, énergie de la mer, biomasse, réorganisation des villes etc.) pour réduire rapidement les émissions de C02 : il manque seulement la volonté politique !
Présentation en français du solaire thermique :
http://www.cea.fr/Fr/pedagogie/soleil/domestique.html