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Propective technique Les bio-carburants par voie thermochimique … une voie d’Avenir. JM Seiler CEA/DEN Grenoble. Une production massive de bio-carburants. C’est d’abord un problème énergétique…
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Propective techniqueLes bio-carburants par voie thermochimique… une voie d’Avenir JM Seiler CEA/DEN Grenoble
Une production massive de bio-carburants • C’est d’abord un problème énergétique… • C’est ensuite un problème de technologie et de structuration permettant de réaliser une production massive…
Un enjeu énergétique Unité d’énergie: le Mtep ! (=~ 4 1016 Joules) 50 Mtep: consommation pétrole transports ~50 Mtep: production annuelle élec nucléaire en France 3 à 5 Mtep: biocarburants 1ere génération 50 Mt biomasse ligneuse ~20 Mtep énergie ~7 Mtep thermochimie autothermique ~7 Mtep voie enzymatique ~20 à 25 Mtep thermochimie allothermique + H2
Un enjeu énergétique • Conclusion: une production significative (~40 à 50 % consommation actuelle) à partir de la biomasse renouvelable implique: • Soit des rendements procédé de 100 % => Impossible • Soit un apport externe d’énergie…
Quelles voies alternatives de remplacement du pétrole pour les transports ? • Hydrogène: difficultés technologiques (stockage, distribution, moteurs,…) • Electricité (voitures hybrides): difficultés de stockage (batteries) Solution proposée: • Les carburants produits par la voie thermochimique permettent de stocker efficacement l’Hydrogène ET l’Electricité • Ces carburants sont compatibles avec les systèmes actuels de stockage, distribution, moteurs L’Hydrogène et l’Electricité sont l’apport d’Energie extérieure, non génératrice d’effet de serre, dans les procédés thermochimiques
La technologie • Gazéification en réacteur à flux entraîné • Synthèse de carburants: • Gazole Fischer-Tropsch • Methanol • DME (Volvo) Le démonstrateur CHOREN 30 MWth (Allemagne) • Augmentation de la production d’un facteur 3 par: • Utilisation d’hydrogène • Injection d’énergie (électricité)
LA SECONDE GENERATION DE BIOCARBURANTS 50 MTep Consommation actuelle Potentialités de la voie thermochimique « Je souhaite que la priorité soit donnée au développement des biocarburants de deuxième génération plus pertinents face au défi environnemental et au défi alimentaire. » ? 2ème génération Allothermique (apport électrique externe et ajout d’hydrogène) + Utilisation des Déchets ménagers LIMITE de la voie enzymatique 25 MTep 2ème génération Allothermique (apport électrique externe et ajout d’hydrogène) LIMITE : Concurrence Avec les autres usages du bois ou des autres matières végétales Objectif 2030 15 MTep 2ème génération Allothermique (apport électrique externe) LIMITE : Concurrence avec l’alimentaire Objectif 2015 7 MTep 2ème génération autothermique Objectif 2008 1ère génération 4 MTep
PRETRAITEMENT Les trois axes de développement 1 - Déploiement industriel GAZEIFICATION GAZEIFICATION / PLASMA / PURIFICATION SYNTHESE FT BtL Cultures, collecte,… Prétraitementt thermique Consortium CEA+IFP+… AXENS, Pétrolier 2 - Innovation R&D(appro,prépa therm.,gazéifieur,épuration, ..) INRA, CIRAD, FZK, CEA, constructeur RFE, Europlasma, IFP, CNRS, ECN,VTT,.. Pilotes sur site industriel Pilote existant 2015 : CdC pour le déploiement industriel Industriels (agro alimentaire, équipementiers, ..) AXENS, ENI 3 - Acquisition de savoir-faire d’intégration Démonstration Industriels (Constructeur RFE, Air Liquide, Axens, Dalkia, constructeurs auto,…), ONF, UCFF, CEA,…