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UNIVERSITE D’ABOMEY-CALAVI ****** ECOLE POLYTECHNIQUE D’ABOMEY-CALAVI DEPARTEME

UNIVERSITE D’ABOMEY-CALAVI ****** ECOLE POLYTECHNIQUE D’ABOMEY-CALAVI DEPARTEMENT DE GENIE ELECTRIQUE Cours : Energies renouvelables BIOCARBURANT : PRINCIPE ET TECHNOLOGIE, ETAT DES LIEUX AU BENIN Réalisé par : Sous la supervision : Kodiri A. DOSSOUMOU Pr Antoine VIANOU (Dr-Ing & Dr ès Sc) ANNEE – ACADEMIQUE: 2020 -2021 1 PLAN Introduction I. Définition II. Différentes catégories de biocarburants III. Principe et technologies de fabrication des biocarburants IV. Etat des lieux au Bénin V. Forces et faiblesses des biocarburants Conclusion 2 INTRODUCTION Depuis plus d’un siècle, l’économie mondiale exploite des carburants fossiles tels que le pétrole, le gaz naturel et le charbon comme source d’énergie. Actuellement encore, ils sont massivement utilisés pour la production d’énergie électrique et de nombreux produits de consommation. Bien que les hydrocarbures pétroliers comportent des avantages indéniables surtout pour les industries et le secteur du transport, le côté irréversible de leurs effets pervers sur le climat pousse certains pays à revoir leurs stratégies de production énergétique et leurs habitudes de consommation. En d’autres termes, la crise climatique et la crise énergétique sont les deux grandes problématiques qui suscitent la recherche et le développement d’autres sources d’énergies alternatives. Parmi les solutions alternatives figurent les énergies renouvelables comme l’éolienne, le solaire, la géothermie et la biomasse. Nous nous intéresserons dans ce document à la production d’agrocarburant à partir de la biomasse 3 I-Définition Un biocarburant ou agrocarburant est un carburant (combustible liquide ou gazeux) produit à partir de matériaux organiques non fossiles, provenant de la biomasse, par exemple des matières végétales produites par l’agriculture (c'est le sens du préfixe « bio » dans biocarburant) et qui vient en complément ou en substitution du combustible fossile. Les biocarburants proviennent de deux filières principales : la filière alcool et la filière huile (biodiesel). II Différentes catégories de biocarburants Les agrocarburants sont des carburants constitués des dérivés industriels. Trois générations sont connues : - Agrocarburants de première génération ▪ Filière alcool (pour les véhicules à essence) : Les combustibles sont obtenus à partir d'alcools (méthanol, éthanol). Il s’agit des cultures qui peuvent fournir des matériaux capables de fermenter pour donner un alcool (Ex : betterave, canne à sucre, le blé etc…) ▪ Filière huile (pour les véhicules diesel) : L'huile pure ou l’huile végétale brute issue de la graine (de colza, de tournesol ou de palmier à huile), laquelle, après filtration, peut être utilisée directement comme carburant dans un moteur diesel. - Agrocarburants de deuxième génération : ils n'utilisent plus les organes de réserve des plantes mais les plantes entières ou des déchets de végétaux. Il est alors possible de valoriser les pailles, les tiges, les feuilles, les déchets verts (taille des arbres, etc.) ou même des plantes dédiées, à croissance rapide. - Agrocarburants de troisième génération ▪ Les procédés, encore à l’étude, s’appuient principalement sur l’utilisation de microorganismes telles que les microalgues. Celles-ci peuvent accumuler des acides gras permettant d’envisager des rendements à l’hectare supérieurs d’un facteur 30 aux espèces oléagineuses terrestres. ▪ A partir de ces acides gras, il est possible de générer du biodiesel. Certaines espèces de microalgues peuvent contenir des sucres et ainsi être fermentées en bioéthanol. Enfin, les microalgues peuvent être méthanisées pour produire du biogaz. 4 Figure 1 Procédé de fabrication de l’éthanol par fermentation des sucres Figure 2: Procédés et techniques de fabrication de biodiesel à partir des plantes oléagineuses Figure 3 Procédé de fabrication d’agrocarburants de 2e génération par voie thermochimique et biochimique III-Principes et technologie de fabrication des biocarburants o Agrocarburants de première génération 1. La filière bioéthanol 2. La filière biodiesel  Agrocarburants de deuxième génération Généralement, deux voies permettent de les fabriquer : voie thermochimique et voie biochimique. 5 Figure 4 Procédé de fabrication d’algocarburants à partir des algues Figure 5 Procédé de fabrication d’algocarburants à partir de l’euglène (une algue)  Agrocarburants de troisième génération V- Etat des lieux au Bénin • Potentialité en terres cultivables évaluée à 8.300000 ha au moins. • Besoins en terres cultivables pour les biocarburants sont évalués à environ 500.000 ha à l’horizon 2020, soit approximativement 6% des terres cultivables disponibles actuellement. • Ces besoins en terres cultivables pour les biocarburants sont évalués sur la base d’une production de 1150 millions de litres d’éthanol par an et 207 millions de litres de biodiesel à l’horizon 2020. Ceci correspond à un scénario de 10% de mélange dans le secteur des transports et 15% de substitution dans le secteur des ménages. • Le Bénin possède une industrie sucrière modeste dans la ville de Savé (150 km au Nord de Cotonou), appelée (Sucrière de Complant du Bénin SA). La société appartient à l’état du Bénin mais laissée en gestion à des investisseurs chinois. • La filière manioc au Bénin 6 - Une unité industrielle établie en 2003 (YUEKEN Bénin international SARL) emploie le manioc sec pour la production de l’éthanol industriel (95%). - Une plus petite entreprise près de Cotonou (SOTABE) emploie le manioc des fermiers voisins pour produire de l’éthanol industriel (95%). VI- LES FORCES ET LES FAIBLESSES DES BIOCARBURANTS 1- LES FORCES : • Les agrocarburants émettent nettement moins d'autres polluants tels que le soufre (à l'origine des pluies acides), les suies, les particules fines (à l'origine de nombreuses affections pulmonaires ainsi que de la couche noire sur les bâtiments) • Ils permettent de diversifier les sources de production d’énergie et de limiter notre dépendance énergétique face aux producteurs de pétrole, le plus souvent situés dans des zones géopolitiquement sensibles. • Issus d’un processus de production agricole locale, de transformation et de distribution, les agrocarburants permettent de maintenir et de générer de nombreux emplois ruraux. Ces filières sont bénéfiques pour le monde agricole à la recherche de diversification de ses activités. • La production d’agrocarburants à partir de produits agricoles locaux et durable peut élargir le débat sur l’agriculture moderne et sa place dans la société 2- LES FAIBLESSES : • L’augmentation des prix alimentaires étant un effet indirect de la diminution des stocks de céréales au niveau mondial, entraîné par l’allocation partie des zones vivrières aux cultures énergétiques. • La mondialisation « non contrôlée » des agrocarburants pose également une question éthique importante : peut-on raisonnablement rouler au biocarburant fabriqué à partir de denrées alimentaires (maïs, canne à sucre, …) quand une grande partie de la population mondiale souffre de malnutrition ? Cette question est d’autant plus cruciale quand ces denrées sont issues de pays fortement touchés par la famine… • Les agrocarburants issus de cultures intensives exercent malgré tout une forte pression sur l’environnement : utilisation d’engrais nocifs, pollution des sols et des réserves d’eau, appauvrissement des sols, etc. • Le développement des agrocarburants issus de cultures énergétiques peuvent être une menace pour les écosystèmes et les puits de carbone essentiels dans la lutte contre le réchauffement climatique qui bat son plein dans le monde actuel. 7 CONCLUSION Les biocarburants sont un moyen non seulement qui permet de pallier à la crise énergétique et mais aussi climatique puisqu’ils sont produits à partir des matières organiques non fossile et produisent moins de pollution. Au Bénin, les interventions concernent les biocarburants sont limitées, malgré d’ambitieux objectifs affichés. Néanmoins, les biocarburants malgré les innombrables avantages qu’ils présentent, ils sont aussi susceptibles d’être une cause de crise alimentaire s’ils arrivaient à connaitre une expansion exponentielle. 8 Bibliographie - Ronel Adrien Essai présenté au Centre Universitaire de Formation en Environnement en vue de l’obtention du grade de maître en environnement (M. Env.) CENTRE UNIVERSITAIRE DE FORMATION EN ENVIRONNEMENT UNIVERSITÉ DE SHERBROOKE, QUÉBEC, CANADA, septembre 2011 - AGBO J. 2010. Vision générale du programme des biocarburants au Bénin. Présentation au Séminaire sur les politiques publiques en matière de biocarburants, 3 mars 2010, Cotonou. - MERPMEDER. 2011. Stratégie pour la promotion des filières de biocarburants au Bénin. - AKOUEHOU G. 2010. Approvisionnement en bois-énergie des grands centres urbains de Porto Novo et de Cotonou au Bénin, une menace pour les mesures d’adoption au changement climatique. uploads/Industriel/ biocarburant 1 .pdf