Une conversion très efficace des déchets biogènes humides et secs en combustibles
Les carburants destinés aux transports sont responsables d’une grande partie de la consommation d’énergie finale en Europe. Cette source d’énergie provient essentiellement des importations de combustibles fossiles, ce qui nuit à l’environnement et à la sécurité de l’Europe. La politique de l’UE vise à accompagner la transition vers des solutions plus vertes. Le projet Heat-To-Fuel, financé par l’UE, propose une solution à cet égard. Il a pour ambition de mettre au point la prochaine génération de technologies de production de biocarburants, afin de favoriser la décarbonation du secteur des transports. «Nos objectifs principaux étaient de parvenir à des prix compétitifs pour les technologies de biocarburants, inférieurs à 1 euro par litre, tout en proposant des carburants aux qualités plus intéressantes ainsi qu’une réduction significative des émissions de gaz à effet de serre (GES) tout au long du cycle de vie», explique Richard Zweiler, coordinateur du projet. Ceux-ci viennent s’ajouter aux objectifs visant notamment à atteindre des économies de 20 % en termes de production d’énergie ou à renforcer la sécurité énergétique de l’UE.
Contribuer à une économie circulaire
Les objectifs du projet ont été atteints grâce à l’intégration de nouvelles technologies dans des activités innovantes en matière de conception, de modélisation, de développement de matériel et de processus, de tests et d’analyse du cycle de vie d’un système entièrement intégré dans une seule machine. «Plus particulièrement, le projet a élaboré un procédé hautement intégré, qui utilise un nouveau réacteur milli-structuré Fischer-Tropsch (FT) et fait appel au reformage en phase aqueuse (APR pour «aqueous-phase reforming»), qui permet de convertir un large éventail de résidus biogènes en produits FT et en biobrut», explique Richard Zweiler. Le procédé consiste en une voie sèche et une voie humide. Dans la voie sèche, les mélanges paille-écorce, par exemple, sont gazéifiés. Le gaz de synthèse est ensuite converti en produits FT dans le réacteur milli-structuré. Dans la voie humide, les matières premières telles que la lignine sont converties au moyen d’un processus combinant la liquéfaction hydrothermale (LHT) et l’APR. «Des expériences de gazéification ont également été menées dans une série d’unités de distribution électrique de petite et grande échelles. La technologie de gazéification du CO2 a été perfectionnée, et les principaux résultats sur le comportement d’agglomération des cendres ont été publiés dans leurs détails», fait remarquer Richard Zweiler. Trois réacteurs FT structurés différents ont également été mis au point dans le cadre du projet en suivant un processus itératif en étroite combinaison avec le développement de catalyseurs. «Le développement du projet montre que le processus pleinement intégré de Heat-To-Fuel permet de réutiliser jusqu’à 100 % du CO2 pour en faire un agent de gazéification, qui présente un rendement chimique de 61 % et une conversion du carbone de 53,5 %», confirme Richard Zweiler. Ce processus permet de réduire de 70 % l’empreinte de GES par rapport au scénario faisant intervenir des énergies fossiles. «La comparaison avec d’autres technologies de biocarburants, comme la gazéification avec FT et la fermentation, a fait ressortir des économies d’énergie de l’ordre de 44 à 58 %», ajoute Richard Zweiler.
Soutenir les économies locales avec la bioraffinerie de Heat-To-Fuel
L’implantation d’une bioraffinerie utilisant le procédé du projet sera source de débouchés commerciaux synergiques dans d’autres secteurs, ce qui favorisera le développement économique aux échelons local et régional, dynamisé par une utilisation efficace et consciente des ressources locales. Se tournant vers l’avenir, Richard Zweiler confirme: «Tous les partenaires s’engagent à contribuer aux activités à venir. Les membres du consortium ont d’ores et déjà prévu de participer aux activités de regroupement sous l’égide d’Horizon Europe et aux ateliers organisés par d’autres projets Horizon.» À l’issue du projet, 18 membres actifs représentant l’industrie, les investisseurs et les associations ont continué à promouvoir la technologie du projet. «Le projet cherche notamment à obtenir les fonds nécessaires pour faire passer le niveau de maturé technologique de Heat-To-Fuel à la phase de démonstration, ce qui devrait permettre son adoption rapide par l’industrie ainsi que la mise en œuvre de la technologie du projet dans les bioraffineries et l’industrie au sens large», conclut Richard Zweiler.
Mots‑clés
Heat-To-Fuel, biocarburant, gazéification, FT, Fischer-Tropsch, APR, reformage en phase aqueuse, décarbonation, secteur des transports, économie circulaire, LHT, liquéfaction hydrothermale, réacteur milli-structuré