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Produire des biocarburants avancés

Mis à jour le 18/08/2021

Les enjeux découlant de la concurrence des biocarburants de première génération avec les usages alimentaires des ressources ont motivé le développement d’une production de biocarburants dits avancés, utilisant d’autres ressources de biomasse.

Objectifs

La recherche et le développement en matière de biocarburants avancés ont pour but :

  • d'augmenter les rendements surfaciques de production ;
  • de valoriser l'intégralité de la plante et/ou de mobiliser d'autres sources de biomasse ;
  • de limiter la compétition entre les différents usages de la biomasse, en particulier vis-à-vis du secteur alimentaire ;
  • de réduire les pressions sur l'environnement.

Filières

Ces nouveaux biocarburants requièrent des technologies de transformation variées permettant de convertir une large gamme de ressources (agricoles, forestières et sous-produits, cultures dédiées, déchets organiques, etc.). Depuis 2008, des projets de démonstration sont en cours en France. Financés par l'ADEME (Fonds démonstrateur de recherche), BPIFrance et le Fonds Unique Interministériel (FUI), ils devront démontrer la faisabilité technique et économique des filières et aboutir à des évaluations environnementales dans des conditions proches de la production industrielle. Ces résultats sont attendus entre 2017 et 2019. Les biocarburants de deuxième génération (2G) sont attendus sur le marché plutôt à l’horizon 2020, même si de premières productions commerciales d'éthanol lignocellulosique commencent à voir le jour aux États-Unis et en Europe.

Exemples de projets de démonstration en cours en France

 

Ce projet d'innovation stratégique industrielle, financé par BPIFrance, démarré en 2008 pour une durée de huit ans, étudie l'éthanol lignocellulosique obtenu par voie biochimique à partir de sources de biomasse variées (résidus agricoles et forestiers, cultures dédiées...). Il prévoit une phase de recherche dans 14 laboratoires publics et privés, suivie d'une étape de développement sur un pilote, puis d'une phase finale de démonstration (prototype industriel).

 

Ce démonstrateur de recherche, sélectionné dans le cadre du Fonds démonstrateurs "biocarburants de deuxième génération", étudie la chaîne complète de production de bioSNG (gaz naturel de synthèse biosourcé), obtenu par voie thermochimique (biométhane carburant obtenu par gazéification suivie d'une étape de méthanation). Le projet, d'une durée de 9 ans, a débuté en juin 2010 et rassemble 11 partenaires.

 

Sélectionné dans le cadre du Fonds démonstrateurs "biocarburants de deuxième génération", ce projet, lancé en janvier 2010 et prévu pour une durée de 9 ans, réunit 7 partenaires autour d'une chaîne complète de production de kérosène et de gazole de synthèse BtL (Biomass to Liquids) à partir d'une large gamme de biomasse lignocellulosique (résidus agricoles et forestiers) et de ressources fossiles (résidus pétroliers).


Pour de plus amples informations, les fiches des projets BIOTFUEL et GAYA sont disponibles sur le page des projets lauréats des Investissements d'Avenir.

Voies de production

Les biocarburants dits de "2e génération" peuvent être produits à partir de la biomasse lignocellulosique, principalement par deux voies différentes :

  • thermochimique : elle permet de produire des carburants de synthèse liquides, selon une suite d'opérations : par exemple, conditionnement de la biomasse, gazéification et traitement du gaz de synthèse pour obtenir du BtL (Biomass to Liquids), de type diesel ou kérosène. Une autre voie permet de produire un carburant synthétique gazeux d'origine renouvelable, dit SNG ou BioSNG (pour Synthetic Natural Gaz), qui pourrait être distribué via le réseau de gaz naturel ou incorporé dans le GNV (Gaz Naturel pour Véhicules) ;
  • biochimique : elle permet de produire de l'éthanol, tiré du constituant principal de la plante, la cellulose. Les différentes étapes sont proches de celles utilisées pour les biocarburants 1G à partir d’amidon de blé ou de maïs transformé en glucose. Mais la matière première lignocellulosique nécessite une préparation pour séparer la cellulose du reste, et sa transformation en glucose est bien plus complexe. Les étapes suivantes sont les mêmes : fermentation des sucres en éthanol, distillation et purification de l'éthanol.
 

Les biocarburants dits de 3ème génération sont produits à partir de micro-organismes par photosynthèse (microalgues) à partir de CO2 et de lumière, ou par voie fermentaire (levures, bactéries, microalgues) à partir de substrats organiques variés. Cette voie – qui peut produire des huiles, de l’éthanol, des hydrocarbures, de l’hydrogène… – suscite beaucoup d'attentes, mais requiert encore beaucoup de travaux de recherche avant de pouvoir confirmer et concrétiser celles-ci.

Pour en savoir plus, vous pouvez consulter la feuille de route dédiée aux biocarburants avancés.