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Un nouveau biocarburant : le propane
Les chercheurs du MIT affirment avoir mis au point un procédé chimique efficace pour fabriquer du propane à partir de maïs ou de canne à sucre. Ils intègrent cette semaine une startup pour commercialiser le procédé de biopropane, qui, espèrent-ils, trouvera une place sur le marché américain actuel de 21 milliards de dollars pour le carburant.
Alternative aux biocarburants : Les chercheurs du MIT développent un procédé efficace pour fabriquer du propane à partir de maïs ou de canne à sucre.
Alors qu'une grande partie de l'attention sur les biocarburants s'est concentrée sur l'éthanol, le processus développé par les chercheurs du MIT produit du propane, selon Andrew Peterson , l'un des étudiants diplômés qui a démontré les réactions. Le propane est utilisé aux États-Unis pour le chauffage résidentiel et certains procédés industriels, et dans une mesure limitée comme carburant de transport liquide. Nous fabriquons un carburant éprouvé pour lequel un marché et une infrastructure existent déjà, déclare Peterson, qui travaille dans le laboratoire d'un professeur de génie chimique. Testeur de Jefferson et a fondé la startup C3 BioEnergy, basée à Cambridge, MA, pour commercialiser la technologie.
Le propane, qui est actuellement fabriqué à partir de pétrole, a une densité énergétique plus élevée que l'éthanol, et bien qu'il soit souvent utilisé sous sa forme gazeuse, c'est le combustible liquide le plus propre.
Le procédé C3 BioEnergy dépend de l'eau supercritique – eau à très haute température et pression – qui facilite les réactions qui transforment un composé biologique en propane. Peterson n'a pas voulu révéler le composé de départ, mais il dit qu'il s'agit d'un produit de la fermentation des sucres trouvés dans le maïs ou la canne à sucre. La réaction est entraînée par la chaleur, ne nécessitant aucun catalyseur. À température et pression supercritiques, dit Peterson, l'eau fait des choses bizarres. Il devient comme un solvant non polaire et se mélange aux composés organiques. Une fois la réaction terminée, la solution est maintenue sous haute pression et refroidie à température ambiante afin que le propane sorte de la solution et flotte vers le haut. Nous avons démontré que nous pouvons fabriquer du propane, dit Peterson. Maintenant, nous essayons d'optimiser le taux de réaction et de l'amener à un stade évolutif.
Peterson dit que la conversion du biopropane a un bon bilan énergétique : peu de combustible fossile doit être brûlé pendant la production. La réaction ne nécessite pas l'apport d'une grande quantité d'énergie car la chaleur qui est la clé de la conversion du biopropane est récupérable à l'aide d'un échangeur de chaleur, un dispositif qui transfère la chaleur dans et hors d'un fluide.
Toutes les réactions de biocarburant impliquent l'élimination de l'oxygène du composé de départ, dit Georges Huber , professeur adjoint de génie chimique à l'Université du Massachusetts, à Amherst. Il existe un certain nombre de stratégies pour y parvenir, y compris des réactions qui reposent sur des catalyseurs biologiques. Mais, dit Huber, les fluides supercritiques sont un moyen très prometteur de fabriquer des biocarburants. Vous pouvez le faire dans un très petit réacteur en très peu de temps, vous pouvez donc le faire de manière très économique.
D'autres laboratoires universitaires développent des procédés qui utilisent des fluides à haute température et haute pression pour fabriquer des biocarburants. Douglas Elliott , au Pacific Northwest National Laboratory, à Richland, WA, utilise des conditions quasi supercritiques en combinaison avec un catalyseur pour traiter les eaux usées et la biomasse non traitée. Dans ces conditions, les composés organiques peuvent être transformés en un mélange de méthane (le principal composant du gaz naturel) et de dioxyde de carbone. Nous sommes passés des réacteurs à petits lots au traitement de quelques gallons d'eaux usées par heure, explique Elliott, qui travaille avec une entreprise sur la commercialisation de la technologie de traitement de l'eau. Nous sommes toujours au labo avec la biomasse.
Huber et Elliott disent que le procédé de biopropane du MIT est nouveau. Je n'ai jamais vu personne fabriquer du propane avec des fluides supercritiques, dit Huber.
Dans certains pays, dont l'Australie, le propane est plus largement utilisé comme carburant de transport. Aux États-Unis, il faudrait modifier les moteurs pour l'utiliser, explique Huber. Le biopropane pourrait être utilisé là où nous utilisons déjà du propane.