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Biocarburants issus des cultures d'eau salée
Un projet au Moyen-Orient vise à fabriquer du carburéacteur à partir de cultures tolérantes à l'eau salée cultivées dans le désert. Des chercheurs de l'Institut Masdar aux Émirats arabes unis lancent une ferme de démonstration de deux kilomètres carrés qui combinera l'élevage de poissons et de crevettes avec la culture de palétuviers et de salicorne, une plante aux graines riches en huile pouvant être converties en carburant.
Culture de carburant : Un champ de salicorne, une plante tolérante à l'eau salée, sur une parcelle d'essai en Érythrée, un pays d'Afrique du Nord.
L'objectif est de produire des biocarburants sans prélever des terres sur les cultures vivrières ou en utilisant de grandes quantités d'eau douce, qui sont deux des principaux défauts des biocarburants conventionnels, explique Scott Kennedy, professeur agrégé à l'Institut Masdar qui dirige le projet. Le projet est soutenu par plusieurs grandes entreprises : Boeing, Etihad Airways (la compagnie aérienne nationale des Émirats arabes unis) et UOP Honeywell, qui fournira la technologie pour convertir la biomasse en précurseurs chimiques et en carburants. L'Institut Masdar fait partie d'une ville à zéro émission en cours de construction à Abu Dhabi, le plus grand émirat des Émirats arabes unis.
Kennedy et ses collègues affineront une technique appelée agriculture intégrée de l'eau de mer. Cela commence par creuser un canal depuis la mer. Ce canal fournit de l'eau à plusieurs étapes du système. Tout d'abord, les chercheurs pompent de l'eau salée dans des étangs ou la font circuler dans des cages utilisées pour l'élevage de crevettes ou de poissons. Ordinairement, une telle aquaculture est une catastrophe environnementale, dit Kennedy. Les eaux de ruissellement contiennent de grandes quantités de matières fécales qui peuvent provoquer des proliférations d'algues dangereuses, par exemple. Mais dans le système Masdar, les chercheurs utiliseront cet effluent en aval pour fertiliser la salicorne.
La salicorne est cultivée dans des champs irrigués d'eau salée et peut être récoltée comme d'autres cultures, comme le blé ou le riz. Le ruissellement de cette irrigation, maintenant plus salé et contenant toujours des effluents de poissons et de crevettes, ainsi que plus d'eau du canal, est ensuite alimenté à une étendue de palétuviers plantés, qui peuvent pousser dans cette eau plus salée. La forêt de mangrove constitue une barrière, de sorte qu'aucune eau polluée de la ferme piscicole ne retourne dans l'océan. Les feuilles peuvent également être utilisées comme nourriture pour les poissons.
Les graines riches en huile de la salicorne peuvent être pressées en utilisant un traitement similaire à celui utilisé pour d'autres cultures de graines oléagineuses, telles que le tournesol. Cette huile peut ensuite être modifiée par un procédé exclusif UOP Honeywell qui la rend adaptée au mélange dans le carburéacteur. Le reste de l'usine peut ensuite être utilisé pour produire des combustibles liquides, ou brûlé pour produire de la vapeur pour la production d'électricité.
Les fermes piscicoles fournissent à la fois une source de revenus et une source d'engrais, ce qui réduit les émissions globales de carbone, puisque la production et l'utilisation d'engrais sont généralement une source majeure d'émissions de carbone dans la production de biocarburants. La forêt de mangrove séquestre également le dioxyde de carbone dans son système racinaire. La plupart des biocarburants sont au mieux neutres en carbone, émettant autant de dioxyde de carbone lorsqu'ils sont produits et brûlés que les cultures de biocarburants en absorbent au fur et à mesure de leur croissance. L'un des éléments clés du projet de recherche Masdar consiste à déterminer la quantité de carbone pouvant être séquestrée de manière économique.
Une version du système a déjà été démontrée en Érythrée, pays d'Afrique du Nord, par Carl Hodges, fondateur et président de la Fondation de l'eau de mer . (Il agit en tant que conseiller spécial du projet Masdar.) Dans ce projet, la salicorne et les feuilles des mangroves ont été utilisées comme aliments pour animaux et une partie de l'huile des graines a été convertie en biodiesel. Ce projet a pris fin à la suite de bouleversements politiques dans ce pays, dit Hodges, mais il a démontré que l'approche intégrée pouvait fonctionner.
L'effort pour éviter d'utiliser de l'eau douce et des terres utilisées pour la nourriture doit être applaudi, dit Mark Schrock , professeur de génie biologique et agricole à la Kansas State University. Mais il dit qu'il sera important de développer rapidement un moyen mécanisé de récolter la salicorne. Cela pourrait être un défi car, bien qu'il puisse être récolté avec l'équipement existant, l'usine a des niveaux élevés de sel qui pourraient endommager ces machines, dit Wayne Coates , professeur au Bureau des études sur les terres arides de l'Université de l'Arizona.
Il devra également concurrencer d'autres cultures de biocarburants. Les rendements d'huile par acre sont comparables à ceux du soja (qui offrent une valeur économique supplémentaire à partir de produits non pétroliers), mais ne représentent qu'un huitième du rendement de l'huile de palme. Le système d'eau salée, cependant, a l'avantage de ne pas nécessiter de terres et d'eau coûteuses, et il produit son propre engrais. Kennedy dit que les premières estimations suggèrent que le carburant produit à partir de la salicorne pourrait être compétitif avec les carburants à base de pétrole, mais avertit que des études détaillées doivent encore être effectuées.