[Biodiesel] Piste à creuser : le produire à partir d'algues

[fenkys]

j'irai même jusqu'à dire "pourquoi ne sommes-nous pas déjà passé à cette forme de carburant ?" !

On oublie trop souvent un petit detail. Les plantes sont de l'energie solaire transformée. Et un champ ne pourra jamais produire plus de matiere combustible que ce que la plante arrive à capter de soleil (ce qui n'est pas grand chose).

Petit calcul :
1l d'essence peut produire 12,5 kWh
L'ensoleillement moyen en france est de 4,5 kWh/m²/J
Le rendement de la photosynthese est de 2%. Le rendement de ton m² de champ est donc de 90Wh/m²/J

Il faudra donc 140m² pourra donc produire au maximum un litre d'essence par jour.
Ce champ produira dans l'année 365 litres d'essence donc. Tout juste la consommation de la voiture du paysan.

Ce litre d'essence pese 700 grammes.

En l'an 2000, la France a consommé 15,7 Mt d'essence. Soit l'equivalent de 3,14 Mkm², soit 6 fois la surface de la France. Et je ne parle que de l'essence. Je n'ai pas compté le gazole ou le kérozène.

Pour que cette solution ait un avenir, il faudra que le rendement de la photosynthese soit amélioré. Et on en arrive aux plantes transgéniques donc personne ne veut entendre parler.

On pourra utiliser des solutions alternative pour completer la photosynthese, les eoliennes, les panneaux solaires, les photopiles... Mais aucune ne donnera de l'essence. Il faut donc trouver un substitut au moteur a essence. D'ou les recherches actuelles sur les moteurs electriques actionnés par une pile à hydrogene, l'hydrogene étant produit pas des centrales solaires d'un rendement supérieur a 2% ou par des centrales nucleaires (futures générations) qui presentent l'avantage de la compacité. Parce que si on ne se base que sur l'energie du soleil, il n'y aura plus de place pour les humains sur la planete.

Toutefois, la seule solution viable serait que la consommation d'energie descende pour que les dérivées du solaire suffisent à notre subsistance.

[Eric]

Oui, personne ne conteste que faire pousser le carburant est plus difficile que de l'extraire du sol. Le rendement de la photosynthèse, comme tu le fait remarquer, n'est pas fantastique (les panneaux photo-voltaïques sont bien plus efficaces de ce point de vue). C'est d'ailleurs pour ça que, pour avoir une quantité appréciable de carburant, il faudrait disposer de grandes surfaces cultivables.

Et c'est un des avantages des algues. Elles poussent dans l'eau, et n'entrent donc pas en compétition avec l'agriculture traditionnelle. Les deux tiers de la planète étant recouverts par les océans, cela nous laisse quand même un peu de marge. J'ajoute que, sous les tropiques, l'ensoleillement est meilleur qu'en France, ce qui permettrai d'avoir une meilleure production.

Maintenant, je suis d'accord, il nous faudra réduire notre consommation d'énergie. Même avec la meilleure volonté du monde, je vois mal les biocarburants permettre de faire rouler des centaines de millions de voitures et des milliers de long-courriers, chaque jour. Mais ils nous permettront, peut être, de faire la différence...

P.S : Pour les plantes transgéniques... A priori, je n'ai rien contre mais je ne pense pas que cela puisse marcher. La photosynthèse est aussi ancienne que la vie (4.5 milliards d'années), ou presque. Depuis tout ce temps je crois que, si il était possible d'avoir un rendement très supérieur aux 2% actuels, la sélection naturelle l'aurait fait émerger depuis très longtemps. Une plante qui convertirait l'énergie solaire avec une efficacité de seulement 3%, aurait un avantage évolutif énorme sur ses concurrentes, et se serait imposée depuis longtemps. Alors, s'il est peut être possible d'optimiser un peu le processus, je ne crois pas que l'on puisse faire beaucoup mieux.

[mahiahi]

Je ne sais pas si nous arriverons à créer des plantes avec une PhotoSynthèse (PS) plus efficace, mais c'est toujours possible... avec des corollaires du type sensibilité plus aigue à la température ou la salinité, exigence de clarté de l'eau pire encore que les coraux, etc... qui expliqueraient pourquoi la Nature ne les a pas laissés se développer spontanément ; tout comme notre bétail a un meilleur rendement que les animaux sauvages mais ne survivrait pas dans la nature (au fait, comment continuerait-on à élever des poulets en batterie sans énergie bon marché?)

[n.g]

Le rendement de la photosynthese est de 2%.

J'aimerais savoir de quelle source tu tiens cette valeur, et s'il s'agit de photosynthèse terrestre ou aquatique. Il faut savoir en effet que la photosynthèse est beaucoup plus efficace chez les algues unicellulaires que chez les plantes terrestres, ces dernières consacrant une grande partie de leur énergie à faire des tissus de soutien, des tissus empêchant la déshydratation, des tissus conducteurs de sève, des racines pour puiser leurs minéraux, etc., contraintes que n'ont pas les algues unicellulaires, qui ne produisent que des tissus photosynthétiques, et qui peuvent consacrer tout leur métabolisme à se multiplier. C'est ce qui explique que le biodiesel à grande échelle est viable à partir d'algues, ce qui n'est pas le cas à partir de colza ou de tournesol.

[Eric]

Il faudrait demander à un biologiste (personnellement je ne connaît pas le chiffre exact), mais je pense qu'il parle de l'efficacité telle qu'est est définie en physique soit, sauf erreur, la fraction de l'énergie solaire qui est emmagasinée dans le processus

lumière + H20 + CO2 -> sucres + 02 (enfin je crois...)

La molécule (chlorophylle) impliquée dans ce mécanisme est identique dans tout le règne végétal, ce qui veut dire que l'efficacité (quelle quelle soit) est identique chez les algues et tous les autres végétaux.

Ce qui fait tout l'intérêt des algues, c'est leur rapport graisse/masse exceptionnel et leur cycle de croissance très court. Pas leur efficacité dans le processus de la photosynthèse. Ou, pour dire les choses autrement : les algues permettent de fabriquer plus de biocarburant que les autres végétaux, mais ça n'a rien à voir avec le processus de photosynthèse lui même.

Ceci dit, je crois qu'il ne faut pas trop se polariser sur ces 2%. Le soleil envoie énormément d'énergie sur Terre, bien plus que ce que nous utilisons actuellement. Le problème ne viendra donc pas de là, mais plutôt des difficultés pratiques : comment nourrir et récolter les algues, comment fabriquer et distribuer le biocarburant, etc.

[mahiahi]

Et puis comment éviter que :
- ces algues se fassent bouffer par le zooplancton ou par les poissons ;
- les tempêtes ne les dispersent en haute mer ;
- les cultures ne gênent trop le trafic maritime (déjà que le trajet coûtera cher) ;
- les cultures ne gênent trop la pêche (enfin, ce qu'il en restera) ;
- etc...

[n.g]

je pense qu'il parle de l'efficacité telle qu'est est définie en physique soit, sauf erreur, la fraction de l'énergie solaire qui est emmagasinée dans le processus

OK, j'avais pas compris "rendement" dans ce sens. D'après cette page, c'est effectivement 2% mais comme tu l'as dit la question n'est pas là.

Et puis comment éviter que :
- ces algues se fassent bouffer par le zooplancton ou par les poissons ;
- les tempêtes ne les dispersent en haute mer ;
- les cultures ne gênent trop le trafic maritime (déjà que le trajet coûtera cher) ;
- les cultures ne gênent trop la pêche (enfin, ce qu'il en restera) ;
- etc...

Il ne s'agit pas du tout de les cultiver en mer mais à terre dans des bassins ou des bioréacteurs, en utilisant entre autres des eaux usées. Une culture en mer serait difficilement gérable et demanderait énormément d'énergie. D'après l'étude de Briggs, il faudrait 39000 km2 de bassins dans une zone ensoleillée (comme le désert de Sonora) pour fournir la conso actuelle des USA (ou moins que ça dans une hypothèse de plus grande efficacité et sobriété énergétique).

[mahiahi]

Dans ce cas, c'est encore plus difficile : il faudra des tonnes d'eau et des hectares de terrain pour produire de l'énergie!

[Eric]

Dans ce cas, c'est encore plus difficile : il faudra des tonnes d'eau et des hectares de terrain pour produire de l'énergie!

Je pense que la façon idéale de cultiver ces algues varie selon l'échelle envisagée:

- Pour les communautés locales, les villages, les petites villes, la solution des bioréacteurs est préférable : la production est, elle aussi, locale, les algues peuvent servir à se débarrasser des déchets (et à assainir l'eau), etc.

- A plus grande échelle, la production maritime doit être plus avantageuse, du fait des économies d'échelle. L'emplacement idéal dépend alors de la latitude, de la biologie de l'algue et des méthodes de production. Les tropiques sont plus avantageuses, mais j'imagine qu'il serait intéressant d'essayer dans le Golfe de Gascogne. Ne serait-ce que pour le principe...

[Eric]

Je viens de trouver un article qui traite de la spiruline (une cyanobactérie). Cet article traite surtout de l'aspect alimentaire mais il contient également d'autres point intéressants :

- La culture de ce microorganisme semble assez simple. Prix de revient : entre 2 et 10 euros le kilo, mais j'imagine que le prix baisserait avec une culture industrielle

- Les scientifiques s'y intéressent notamment pour la nourriture des astronautes (la culture est très rapide, et semble adaptable aux conditions spatiales). Outre la nourriture, elle permettrait également de leur fournir de l'oxygène.

- Enfin, l'Institut Français du Pétrole s'intéresse à sa culture... Bien sûr, c'est peut être une coïncidence... A moins que vous ne pensiez à la même chose que moi ?

[n.g]

- Enfin, l'Institut Français du Pétrole s'intéresse à sa culture... Bien sûr, c'est peut être une coïncidence... A moins que vous ne pensiez à la même chose que moi ?

Dans la série "essayons de contrecarrer ce genre d'initiatives de récupération éhontée", lire l'excellent dossier biodiesel disponible sur http://space.1.free.fr/ebook/biodiesel.pdf
Bonne lecture!

[Jeuf]

Des infos nouvelles sur ces algues ...

"Les chercheurs américains ont sélectionné des espèces et des souches capables de vivre dans l’eau salée "
Je me demandai si elle vivaient dans l'eau salée ou douce...dans le premier cas, il me semble que le problème d'eau ne se pose
pas, puisqu'on peut pomper l'eau dans l'océan vaste(à un coût énergétique faible), et comme les algues vivent bien dans l'eau salée c'est tant mieux.
Reste à savoir si on peut enlever le sel.

", il coûte encore aujourd’hui deux fois plus cher d’obtenir du carburant à partir d’algue qu’à partir de pétrole"
Seulement deux fois plus? c'est-à-dire combien au baril?
Mais cela ne devrai pas avoir de forte incidence sur les prix de l'énergie car le coût de "production" du pétrole n'est pas tout (et

les dépense pour l'énergie : 5% des dépense d'un pays)...si on veut vraiment se donner une solution.
En fait, si cette production est vraiment trop cher, tant mieux : une énergie abondante mais chère incitera à avoir moins de

voiture et réduire les problème mentionnés plus bas à propos des villes, tout en solutionnant le problème de l'épuisement du pétrole.

" Dans cette perspective, les algues permettraient de diminuer les rejets de CO2 mais ceux-ci seraient toujours très importants.
Le CO2 provenant des centrales thermiques avec une teneur de 13% serait assimilé par les algues mais le carbone serait

ensuite rejeté dans l’atmosphère par la combustion dans les voitures… "
C'est là que le bât blesse : pour que la boucle soit bouclé, il faudrait que l'on récupère le CO2 de la combustion des voitures qui
brûle le pétrole pour l'injecter dans.Or si on met les algues dans le désert (et on ferai bien car les déserts produiraient 4 fois plus
d'algues) ça ne serait pas à côté des endroits où les brule.La boucle ne sera donc pas bouclée : on brulera du charbon pour ces algues. De plus, les quantités de CO2 produites par ces centrales seront énormes, et avec la production d'électricité, or je doute qu'il y aura assez de consommation d'électricité à proximité.
Une autre solution consisterait à filtrer l'atmosphère pour en extraire le CO2 et donner à ces algues un air à 13% de CO2, mais je ne sais pas si c'est possible, et si oui à quel coût énergétique et économique.

[fenkys]

Pour le biologiste, vous l'avez sous la main.

Le rendement de 2%, c'est bien le rapport : matière produite / energie recue.

Quand au rendement, cela ne marche pas comme cela. Dans la vie, ce n'est pas parce qu'une technique est plus efficace qu'elle remplace les plus ancienne. Autrement, il y aurait de nos jours tres peu de forme tres evolués. La preuve, il existe aujourd'hui avec les plantes deux méthodes de photosynthèse : celle en C3 (l'originale) et en C4 plus recente et plus efficace. Et pourtant les plantes en C4 n'ont pas remplacé celles en C3.

Ce faible rendement s'explique entre autre parce que la photosynthese ne s'effectue pas sur l'ensemble des ondes luminueuse, mais principalement sur le route avec une petite production par le bleu (c'est parce que ces deux ondes sont absorbées que la chlorophille est verte) mais aussi parce que la chlorophille peut être saturée et dans ce cas rejete les photons en trop (elle devient alors rouge sombre).

Pour en revenir aux piles photovoltaique, c'est vrai qu'elles ont un rendement supérieur au soleil, mais elle demande plus de petrole pour leur fabrication qu'elle ne pemettent d'en economiser au cours de leur vie. Il vaut mieux utiliser des techniques simples à rendement élevée, telles que le chauffe eau solaire, qui correctement installé pourrait chauffer l'eau même en hiver (contrairement a l"été on ne lui demande pas de monter l'eau a 60°C mais de la dégourdir avant de l'envoyer à un chauffe eau traditionnel). En ce qui me concerne, grace a une isolation efficace et une utilisation adequate d'appareils electrique (et de pull), j'ai allumé mon radiateur 3 fois au cours de cet hiver seulement. Je vous laisse faire le calcul vous meme sur ma facture d'electricité et d'en deduire les économies d'energies realisées.

Pour en revenir à nos plantes, elles ne produiront jamais assez de petrole pour nos besoin. Mais si on arrive a exploiter l'energie solaire directement, on aura toute l'energie désirée sans avoir besoin de passer par des centrales à fusion ou d'autres techniques révolutionnaires.

[laurent]

Pour le rendement des capteurs solaire , il semblerait qu'une solution soit trouvée.Maintenant,reste a voir ce que cela donnera à grande echelle
http://www.futura-sciences.com/sinformer/n/news5251.php

[n.g]

Petite mise au point sur l'idée de départ de Michael Briggs avec les micro-algues:

Some folks are doing research into alternatives to soybeans such as biodiesel producing pools of algae. As with every other project that promises to "replace all petroleum fuels," perhaps some day the project will actually produce a commercially available barrel of biodiesel prior to the peak in global oil production. Twenty years after that - if by some miracle our economy is still intact - maybe we will have scaled production of algae-derived biodiesel up to a level where it will make some type of small difference in the life of the average citizen of petroleum culture.

But until that miraculous day comes, we had better prepare as though these projects will make as much of a difference as every other project that confidently proclaims - always within the earshot of its potential investors/benefactors - that it "can replace all oil and gas imported from other nations/used in transportation/etc, while improving the economy, cleaning up the environment, reducing terrorism, and all in just a few years to boot!"

Should we be investing in such projects? Absolutely yes. But for the average person to expect a project still in the research and development stages to prevent the collapse of a global economy that is currently consuming 30 billion barrels of oil (that is 1.2 trillion gallons) per year is as naive as anything Neville Chamberlain uttered in the years leading up to World War II.

source : http://www.lifeaftertheoilcrash.net/

One proposal making the rounds on the Internet involves building 11,000 square feet of shallow concrete pools in which to grow biodiesel-producing algae. The amount of energy required by such a project is truly breathtaking. To pave 11,000 square miles with concrete four inches deep would require 3,785,955,556 cubic yards of concrete. This is enough concrete to build 25 cities the size of San Francisco. To make matters worse, acquiring this amount of concrete would require massive investments in fossil fuel-powered construction and transportation. The plan is rife with numerous other problems of scalability such as the logistics of maintaining 11,000 square miles worth of plastic or glass roof sheeting.

Keep in mind this mammoth project would have to be completed in the midst of ever-worsening oil shortages and rapidly deteriorating economic conditions.

Amazingly, many intelligent people actually feel such a plan is a pragmatic solution to the coming oil shocks. This is a startling indicator of the degree to which many people are unable to appreciate to complex and mammoth relationship of oil to the world economy.

source : http://www.lifeaftertheoilcrash.net/Alt ... ToOil.html