Catégorie: Brèves
L’avenir des biocarburants est-il dans les algues?
| décembre 8, 2011 | Posté par Pierre Papon sous Brèves |
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L’utilisation de l’énergie solaire est considérée comme l’un des paramètres des scénarios énergétiques pour l’avenir. Outre la production d’électricité par les filières photovoltaïque et thermodynamique, on envisage aussi de mettre en oeuvre une chimie utilisant l’énergie solaire pour produire notamment des carburants à partir de la biomasse en utilisant des algues. Il semble que des […] Lire la suite
L’éolien : une priorité des scénarios énergétiques
| novembre 16, 2011 | Posté par Pierre Papon sous Brèves |
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Les énergies renouvelables constituent (avec le nucléaire) un point focal du débat sur l’avenir des politiques énergétiques. Parviendront-elles à percer dans un avenir proche pour remplacer les énergies "carbonées" et quelle sera leur part dans la future demande énergétique ? Un récent rapport de l’Agence Internationale de l’Energie (AIE) présente plusieurs scénarios énergétiques à l’horizon 2035 […] Lire la suite
Les batteries pour les énergies renouvelables: une percée japonaise?
| septembre 15, 2011 | Posté par Pierre Papon sous Brèves |
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Le stockage de l’électricité est un verrou technique qu’il faut faire sauter pour développer les véhicules électriques (hybrides ou totalement électriques) et, plus généralement, les énergies renouvelables qui sont le plus souvent intermittentes (le solaire et l’éolien par exemple). La production de batteries performantes est un impératif industriel important pour l’industrie automobile comme le montrent […] Lire la suite
Les biocarburants sont-ils crédibles?
| août 12, 2011 | Posté par Pierre Papon sous Brèves |
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Les carburants dérivés du pétrole demeurent indispensables pour les transports mais les fortes contraintes pesant sur leur utilisation (épuisement des réserves de pétrole, réchauffement climatique) ont conduit à développer la filière alternative des biocarburants (éthanol et biodiesel). Celle-ci sucite, toutefois, de vives critiques car les crises alimentaires (très graves cette année dans la corne de l’Afrique) conduisent […] Lire la suite
La voiture électrique a-t-elle un avenir?
| juillet 4, 2011 | Posté par Pierre Papon sous Brèves |
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La nécessité de diminuer les émissions de CO2 (le transport est à l’origine du quart des émissions mondiales) pour limiter le réchauffement climatique et l’épuisement des ressources pétrolières font peser des contraintes fortes sur le système de transport et en particulier sur l’automobile. Elles redonnent une actualité à la voiture électrique, des constructeurs européens annonçant la […] Lire la suite
La percée du gaz de schiste: révolution énergétique ou mirage?
| avril 4, 2011 | Posté par Pierre Papon sous Brèves |
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L’attribution de permis d’exploration pour rechercher du gaz de schiste dans le Sud-Est a soulevé une vive polémique en France. La percée qu’ont réalisée les Etats-Unis en exploitant des gisements de gaz de schiste grâce à des nouvelles techniques de forage suscite, en effet, l’espoir que ce gaz non conventionnel ouvrirait de nouveaux horizons au […] Lire la suite
Les filières énergétiques dépendent-elles de métaux critiques?
| mars 8, 2011 | Posté par Pierre Papon sous Brèves |
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Les perspectives d’un “décollage” des voitures électriques ainsi que les craintes suscitées par le monopole actuel de la Chine sur la production des terres rares, ont mis en évidence le rôle clé que jouent certains métaux dans les filières énergétiques. Certaines de ces filières manqueront-elles de matériaux faute d’approvisionnement ? Peut-on trouver des substituts à […] Lire la suite
L’agriculture face aux défis énergétiques: un enjeu duXXI e siècle
| janvier 23, 2011 | Posté par Pierre Papon sous Brèves |
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Les crises alimentaires qui ont gravement affecté plusieurs pays ces dernières années ont mis en évidence l’importance des problèmes que pose l’agriculture mondiale. La production agricole demande de l’énergie (pour fabriquer des engrais, chauffer des serres, faire fonctionner des machines agricoles et notamment des tracteurs) tandis qu’une partie de la biomasse peut être utilisée pour […] Lire la suite
La saga des smart grids et des compteurs Linky: l’électricité peut-elle être intelligente?
| décembre 19, 2010 | Posté par Pierre Papon sous Brèves |
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La saison hivernale est redoutée des entreprises de production et de distribution de l’électricité car les pointes de consommation des fins de journées par temps froid leur posent souvent de redoutables problèmes d’alimentation électrique pour faire face à la demande d’électricité. La modernisation et la construction de la « grille » électrique qui permet l’interconnexion […] Lire la suite
L’avenir de la consommation mondiale d’énergie: un scénario » climatique » est-il possible?
| décembre 8, 2010 | Posté par Pierre Papon sous Brèves |
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La question climatique est redevenue d’actualité avec la conférence organisée par l’ONU, en décembre à Cancun, au Mexique, qui est une nouvelle étape de la négociation internationale sur le climat, après celle de Copenhague, en 2009. La consommation d’énergie est considérée par les climatologues comme un facteur essentiel du changement climatique, aussi est-il intéressant d’examiner […] Lire la suite
La Chine et l’énergie: face à la nécessité de choix
| novembre 5, 2010 | Posté par Pierre Papon sous Brèves |
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Les débats sur l’avenir énergétique de la planète vont retrouver une actualité à l’occasion de la conférence mondiale sur le climat organisée par l’ONU à Cancun, au Mexique, à la fin du mois de novembre. La Chine, désormais le premier consommateur d’énergie primaire de la planète, se trouve au premier dans ce débat dans la […] Lire la suite
Une nouvelle voie pour l’énergie solaire?
| août 24, 2010 | Posté par Pierre Papon sous Brèves |
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Deux grandes filières se partagent aujourd’hui la capacité de production d’électricité à partir de l’énergie solaire : – la voie de conversion photovoltaïque utilisant des semi-conducteurs, et notamment le silicium, qui connaît depuis trois ans un développement rapide dans de nombreux pays – la voie thermodynamique qui permet de convertir la chaleur solaire en électricité […] Lire la suite
Energie des mers: des algues aux biocarburants
| juillet 6, 2010 | Posté par Pierre Papon sous Brèves |
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L’énergie des mers revient périodiquement d’actualité, en particulier en France, et l’on évoque souvent les perspectives prometteuses des algues comme source de matières premières pour produire des biocarburants. Les algues constitueraient la filière des biocarburants de troisième génération. Un rapport récent du département de l’énergie aux Etats-Unis donne une feuille de route pour la recherche […] Lire la suite
La voiture à hydrogène a-t-elle encore un avenir?
| juin 11, 2010 | Posté par Pierre Papon sous Brèves |
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L’hydrogène est souvent considéré comme un vecteur énergétique du futur qui pourrait remplacer les carburants pétroliers dans les véhicules. L’hydrogène ouvrirait la voie à une motorisation électrique utilisant la pile à combustible qui serait l’alternative aux batteries. Elle ne peut être ouverte que si plusieurs obstacles techniques importants sont franchis (sa production, son stockage et […] Lire la suite
L’énergie solaire et ses matériaux: des progrès lents mais réels
| avril 27, 2010 | Posté par Pierre Papon sous Brèves |
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L’électricité photovoltaïque d’origine solaire connaît un regain d’intérêt certain dans de nombreux pays depuis quatre ou cinq ans. Même si les coûts de production des cellules sont encore élevés, la possibilité de mettre au point des nouveaux matériaux plus performants pour les cellules solaires est une hypothèse sérieuse. Peu de progrès techniques réellement décisifs ont certes été […] Lire la suite
L’avenir des biocarburants en débat: la France prend-elle du retard?
| avril 12, 2010 | Posté par Pierre Papon sous Brèves |
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La plupart des gouvernements dans les pays développés (ainsi que le Brésil ) accordent une place de choix aux biocarburants (éthanol et esters) produits à partir d’une biomasse renouvelable. Toutefois ces carburants de substitution aux produits pétroliers sont souvent l’objet de critiques, leur impact environnemental étant en particulier mis en cause. Un récent rapport de […] Lire la suite
Le stockage de l’électricité: une question clé pour les énergies renouvelables
| mars 1, 2010 | Posté par Pierre Papon sous Brèves |
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Les difficultés de fourniture du courant électrique que connaissent périodiquement de nombreux pays, en particulier en hiver, attirent l’attention sur les problèmes de stockage de l’électricité. Les techniques mises en jeu sont en fait très diverses et leurs progrès conditionnent la possibilité d’utiliser des énergies renouvelables, le plus souvent intermittentes, ainsi que le développement des […] Lire la suite
L’avenir de l’énergie solaire: de l’énergie concentrée?
| février 9, 2010 | Posté par Pierre Papon sous Brèves |
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L’énergie solaire semble bénéficier d’un engouement dont témoigne une floraison de projets de construction de centrales dans de nombreux pays. Si peu de progrès techniques décisifs ont été enregistrés récemment dans ce domaine, il est néanmoins utile de faire le point sur quelques avancés qui sont encourageantes. Il est clair que les pays du Sud […] Lire la suite
Energie et gaz: une géopolitique complexe
| janvier 6, 2010 | Posté par Pierre Papon sous Brèves |
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L’hiver et ses froidures sont propices aux conflits gaziers qui opposent périodiquement la Russie à des pays d’Europe de l’Est, l’Ukraine notamment, qui sont ses clients. Le gaz, distribué en Europe par des gazoducs, est en fait devenu un enjeu de la géopolitique ce que révèle le trajet de futurs gazoducs alors que l’on s’interroge aussi sur les […] Lire la suite
Energie et biocarburants: la biologie ouvre-t-elle des voies nouvelles?
| octobre 24, 2009 | Posté par Pierre Papon sous Brèves |
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Les carburants dérivés du pétrole demeurent, pour l’heure, indispensables pour les transports et, depuis plusieurs années déjà, la voie des biocarburants est considérée comme une alternative possible, même partielle, à l’essence et au gazole. Cependant alors que l’on s’interroge sur le bilan énergétique et l’impact des biocarburants actuels, la recherche en biologie et en génétique […] Lire la suite
Les carburants dérivés du pétrole sont encore indispensables dans le secteur des transports (52% du pétrole mondial est destiné au transport) mais pour pallier l’épuisement inévitable des réserves et pour satisfaire aux objectifs de lutte contre le réchauffement climatique, les gouvernements dans de nombreux pays développés (au Brésil aussi) ont accordé une place de choix aux biocarburants (éthanol et esters pour le diesel) produits à partir d’une biomasse renouvelable. Le plan Energie- Climat de l’UE fixe d’ailleurs à 10 % la part des biocarburants qui devraient être utilisés dans les transports en 2020 (à condition qu’ils émettent 35% de moins de gaz carbonique que les carburants pétroliers). Toutefois, après quelques années d’euphorie, les biocarburants dits de première génération (produits à partir de grains de blé, maïs, colza, tournesol) et de plantes à sucre (betterave, canne) ont été l’objet d’une volée de critiques. Un premier lot de critiques concerne leur impact climatique : le bilan carbone des biocarburants (leurs émissions totales de gaz carbonique lorsqu’on prend en compte toute la chaîne de production depuis la mise en culture jusqu’au stade industriel) comparé à ceux de l’essence ou du gazole est incertain sauf pour le bioéthanol produit à partir de la canne à sucre comme au Brésil pour lequel il est nettement positif. Un rapport de l’ADEME (www.ademe.fr ), publié en octobre 2009, montre cependant que le bilan carbone des biocarburants est dans la majorité des cas meilleur que celui des carburants pétroliers si l’on n’a pas changé l’affection de sols pour les produire (par déforestation par exemple). Le bioéthanol produit à partir de maïs émettrait 64% de CO2 de moins que l’essence et celui avec la canne à sucre 78% mais celui produit avec le blé 57% de moins seulement. Pour le biogazole, selon l’ADEME, l’ester de soja émettrait 79% de moins de CO2 que le gazole. Un second type de critiques tend à souligner que les biocarburants fabriqués à partir de produits agricoles destinés à l’alimentation humaine entrent en concurrence directe avec des produits alimentaires alors que les besoins de la planète dans ce domaine vont augmenter à l’avenir (les crises alimentaires risquent de s’aggraver).
Ces critiques conduisent les promoteurs de la filière à chercher une voie alternative : fabriquer de l’éthanol, voire d’autres alcools et des hydrocarbures, à partir d’une biomasse non alimentaire (résidus agricoles et forestiers, tiges et feuilles, herbes). Cette filière dite des biocarburants de « deuxième génération » nécessite encore beaucoup de recherches. Si plusieurs voies peuvent être empruntées pour cette filière, elles passent toutes par l’utilisation de la cellulose, et éventuellement de l’hémicellulose, qui sont des sucres constituant les parois des cellules végétales. La cellulose est intriquée avec de la lignine, un polymère qui forme des fibrilles et qui est difficilement utilisable. Il faut d’abord déstructurer la matière ligno-cellulosique pour obtenir des sucres comme matériau de base. Cette étape franchie, la voie classique est celle de la biochimie qui permet de réaliser une fermentation des sucres et de produire de l’éthanol à l’aide d’un cocktail d’enzymes d’origine microbienne ou produits par des champignons. La voie thermodynamique est une alternative : on gazéifie la biomasse à haute température (900-1000°C) et par des réactions catalytiques on produit de l’éthanol et éventuellement des hydrocarbures. Cette voie utilise des techniques que connaissent les pétroliers et qui se rapprochent aussi des méthodes utilisées pour fabriquer des carburants synthétiques à partir du charbon par gazéification (le procédé classique dit Fischer-Tropsch notamment). Ces techniques restent encore coûteuses (les coûts de production de l’éthanol sont deux fois plus élevées que par la voie classique à partir du maïs ou de la canne à sucre). Si les deux voies, biochimique et thermochimique, sont au point, il reste à améliorer les rendements des procédés.
D’autres voies plus prospectives sont encore des chantiers de recherche. L’une d’elles consiste à faire une nouvelle chimie en sautant l’étape de la fermentation des sucres pour produire directement des hydrocarbures par des réactions catalytiques (en utilisant le platine comme catalyseur à 330° C). L’autre voie, probablement très prometteuse, est une stratégie génétique qui vise à trouver des souches de bactéries ou de levures qui augmenteraient les rendements de saccharification (la production des sucres) et de fermentation, quitte à utiliser le génie génétique pour transformer les bactéries ou les levures, pour les faire produire de nouvelles enzymes. L’objectif serait d’obtenir des alcools (l’éthanol, et le butanol qui a une plus grande densité énergétique) mais aussi des hydrocarbures (cf. Regalbuto, J.R., « Cellulosic biofuels – Got gasoline ? », Science, vol. 325, p. 822,14 August 2009, www.sciencemag.org ). On pourrait tenter d’utiliser, par exemple, les enzymes de bactéries présentes dans le système digestif des termites qui ont la désagréable habitude de s’attaquer au bois et qui savent le dégrader. Une troisième possibilité, enfin, est de modifier le génome des plantes afin de changer la composition moléculaire des cellules (par exemple la répartition entre la cellulose, l’hémicellulose et la lignine). Plusieurs génomes ont été séquencés dont celui du peuplier et de l’herbe géante, Miscanthus, ce qui est une étape préalable pour produire des OGM qui seraient le matériau de base pour la fabrication de biocarburants.
L’utilisation des algues ouvrirait la voie à une troisième génération de biocarburants, des microalgues pouvant produire des esters destinés au diesel. Cette filière présente l’intérêt de ne pas nécessiter la mobilisation de terres agricoles (on utilise des bassins en bord de mer ou des terrains avec des eaux saumâtres) Là encore, la possibilité de modifier le génome des algues pour les faire produire des hydrocarbures (par transformation des lipides) permettrait sans doute d’obtenir des carburants avec des bons rendements. En juillet dernier, la société américaine Exxon a annoncé qu’elle allait investir 600 millions de $ pour un programme de recherche sur cette filière (Service, R.S., « ExxonMobil fuels Venter’s efforts to run vehicles on algae-based oil », Science, vol. 325, p. 379, 24 July 2009 www.sciencemag.org ) en coopération étroite avec la société de biotechnologie Synthetic Genomics, basée en Californie et dirigée par le biologiste Craig Venter. Celui-ci annonce qu’il a pu transformer le génome de certaines souches d’algues pour les faire produire des hydrocarbures. L’avantage potentiel de ces procédés est de pouvoir être utilisés en continu dans des réacteurs industriels sans mobiliser des terrains. Observons aussi que la voie des algues est, sans doute, intéressante pour les pays en développement qui ont une façade maritime.
On n’évitera probablement pas une utilisation partielle des biocarburants dans les transports mais cette filière devra trouver des techniques de production à partir d’une matière première végétale (cellulose, algues, etc.) qui ne soit pas destinée à la consommation alimentaire. Si beaucoup de progrès restent à faire dans ce domaine, il apparaît que la voie de la « bioingénierie » utilisant les techniques de la génétique est très prometteuse. Plusieurs publications récentes (pendant l’été) font état de percées dans le domaine de la « biologie synthétique » : des équipes américaines (dont celle de C.Venter) ont modifié des génomes de bactéries en y remplaçant des gènes par des petites séquences d’ADN synthétiques ce qui permet d’augmenter considérablement le rendement de production de composés organiques qu’elles synthétisent naturellement. C’est une voie qui peut être appliquée à la production de biocarburants. Les USA sont en train de prendre une nette avance dans les recherches dans cette voie que la France, empêtrée dans la querelle sur les OGM, tarde à emprunter.
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