Des résidus de biomasse et de déchets directement transformés en carburants pour l’aviation
Le secteur du transport est l’une des sources majeures d’émissions de gaz à effet de serre. Il contribue approximativement au quart des émissions mondiales en CO2 direct provenant de la combustion de carburant. Des biocarburants liquides avancés pourraient jouer un rôle important pour atteindre les objectifs fixés par le pacte vert européen, notamment une réduction de 90 % des émissions générées par les transports et une neutralité climatique à l’horizon 2050. Le projet HyFlexFuel, financé par l’UE, réunit onze partenaires européens experts de la chaîne de production de biocarburants. L’équipe a transformé avec succès une grande variété de matières premières peu coûteuses, abondantes et durables en biocarburants avancés. Elle a aussi valorisé des composants organiques et inorganiques grâce à des flux résiduels de processus, jetant les bases d’une économie circulaire et durable pour le secteur du transport.
Liquéfaction hydrothermale flexible et durable de biomasse et de déchets transformés en biobrut
Des biocarburants conventionnels (de première génération) sont produits à partir de cultures vivrières. Des biocarburants avancés (seconde et troisième générations), selon la définition de la CE, sont obtenus à partir de matières premières non utilisées pour l’alimentation ou les cultures fourragères; actuellement, la contribution des biocarburants avancés est presque négligeable. Des approches de conversion capables d’exploiter des matières premières flexibles sont nécessaires et HyFlexFuel a répondu à ce besoin. La liquéfaction hydrothermale (HTL pour hydrothermal liquefaction) est une nouvelle technologie permettant de produire des biocarburants renouvelables pour le secteur du transport en convertissant à température modérée et sous haute pression une pléthore de types de biomasse en bio-huile brute. Grâce à une campagne expérimentale et théorique exhaustive menée sur des installations pilotes à l’échelle industrielle, l’équipe travaillant sur HyFlexFuel a procédé à une démonstration réussie de la chaîne complète de production de carburant. Selon Valentin Batteiger, «HyFlexFuel a produit des carburants destinés au secteur des transports, notamment de l’essence, du kérosène et du diesel, en convertissant par HTL différentes matières premières (boue d’épuration, algues et paille de blé) et en les améliorant pour obtenir des carburants transformés dans un environnement industriel». Les démonstrations menées dans le cadre du projet HyFlexFuel ont permis une production continue de biocarburants par HTL pendant 48 heures, avec une amélioration pendant plus de 300 heures d’affilée grâce à une sélection appropriée de la conception des processus et des catalyseurs. À l’échelle du laboratoire, un mélange de kérosène obtenu par HTL et de kérosène conventionnel a été validé avec succès dans un moteur à turbine à gaz.
Plus que du biobrut: du biogaz et des produits fertilisants
Les biobruts ne représentent pas le seul produit obtenu par HTL. Normalement, 90 % du débit d’une usine HTL est constitué de l’eau de traitement contenant une quantité importante de composés minéraux et organiques. HyFlexFuel a étudié la production de méthane à partir du contenu organique et produit du biogaz à partir de l’eau de traitement. Ces gaz peuvent être utilisés, par exemple, pour la production in situ d’électricité ou de chaleur. Le projet a aussi récupéré de l’azote et du phosphore à partir de l’eau de traitement, ainsi que des matières solides et du phosphore à partir du traitement par HTL des boues d’épuration. «L’intégration de la technologie HyFlexFuel dans le traitement des eaux usées est surtout intéressante parce qu’elle peut être utilisée pour détruire des micropolluants, pour récupérer du phosphore et pour produire des carburants, ce qui contribue à une économie circulaire», déclare Valentin Batteiger. Des modèles de processus ont permis d’évaluer la performance économique et environnementale de la production de carburant par HTL. En ce qui concerne la conversion de boue d’épuration, des coûts de production quasi-compétitifs et des réductions de gaz à effet de serre de plus de 80 % ont été obtenus.
Accélérer la transition pour un transport durable
Pour soutenir la durabilité et encourager une voie à suivre, le projet a quantifié et cartographié la disponibilité et la densité de résidus et de flux de déchets dans toute l’Europe afin d’identifier des emplacements appropriés à l’installation d’usines HTL. HyFlexFuel a réalisé une percée capitale dans le domaine des biocarburants avancés, susceptible d’apporter une contribution considérable au pacte vert européen et une neutralité carbone en réduisant considérablement les émissions massives dues au secteur du transport.
Mots‑clés
HyFlexFuel, biocarburant, HTL, transport, biobrut, boue d’épuration, biomasse, liquéfaction hydrothermale, combustible direct, kérosène
