Qu’est-ce que le biocarburant ?
Le biocarburant est un carburant liquide fabriqué à partir de la biomasse, un terme collectif désignant les cultures, les résidus végétaux, les déchets organiques et tout ce qui provient d’un organisme vivant. Les formes les plus courantes de biocarburants sont l’éthanol et le biodiesel.
Types de biocarburants
Les biocarburants peuvent se présenter sous différentes formes en fonction de leur mode de fabrication et de la matière à partir de laquelle ils sont produits.
L’éthanol
L’éthanol est généralement fabriqué à partir des sucres présents dans les céréales telles que le maïs, l’orge et le sorgho. L’éthanol est généralement utilisé pour remplacer l’essence dérivée du pétrole dans les automobiles et autres systèmes technologiques qui utilisent traditionnellement de l’essence de pétrole. Une certaine quantité d’éthanol est utilisée dans presque tous les carburants aux États-Unis. Il existe actuellement deux types de mélanges éthanol-essence pétrolière utilisés aux États-Unis : un mélange contenant 10 % d’éthanol (E10) et un mélange contenant environ 50 à 80 % d’éthanol (E85). La plupart des véhicules à essence peuvent utiliser de l’essence E10. Les véhicules à essence de modèle 2007 ou plus récent peuvent utiliser de l’essence E15 ou 15 % d’éthanol. Actuellement, seuls les véhicules à carburant modulable peuvent utiliser de l’essence E85.
La plupart de l’éthanol est actuellement fabriqué à partir de sucres végétaux présents dans les céréales, mais des recherches sont en cours pour déterminer si l’éthanol peut être fabriqué à partir de parties cellulosiques des plantes. Cet éthanol est appelé éthanol cellulosique.
Biodiesel
Le biodiesel est fabriqué à partir d’huiles végétales et de graisses animales. Il peut également être fabriqué à partir de graisses de cuisine. Il est utilisé pour remplacer le diesel à base de pétrole dans les moteurs à allumage par compression. L’utilisation du biodiesel ne nécessite pas de changement ou de modification du moteur, à condition qu’il s’agisse d’un moteur diesel.
Avantages et inconvénients des biocarburants
Les biocarburants ont été présentés comme une alternative verte et renouvelable aux combustibles fossiles. D’un autre côté, l’utilité et la durabilité des biocarburants en tant que substitut aux carburants à base de pétrole sont remises en question.
Pour
Contrairement aux carburants à base de pétrole, les biocarburants sont généralement non toxiques. En outre, ils sont souvent présentés comme une source de carburant neutre en carbone. Le raisonnement est le suivant : puisque les plantes utilisées pour fabriquer les biocarburants repoussent toujours, les nouvelles plantes réabsorberont le dioxyde de carbone libéré dans l’atmosphère par la combustion des biocarburants. Une autre raison pour laquelle les biocarburants sont encouragés est qu’ils permettent potentiellement de réduire la dépendance à l’égard du pétrole importé et qu’ils peuvent favoriser la durabilité locale d’un pays s’il dispose de terres en abondance pour cultiver des carburants.
Cons
Bien que les biocarburants aient été suggérés pour remplacer les combustibles fossiles, des recherches récentes suggèrent que la quantité d’énergie produite par les biocarburants n’est pas suffisante pour remplacer les combustibles fossiles sans convertir la plupart des terres non urbaines de la planète en terres agricoles pour produire les cultures nécessaires à la production de biocarburants.
Une étude a par exemple montré que pour remplacer 5 % de la consommation de diesel par du biodiesel, il faudrait convertir 60 % des exploitations de soja actuelles à la production de biocarburants. Des recherches menées à l’université de Cornell suggèrent également qu’il faut plus d’énergie pour produire des biocarburants que l’énergie fournie par le produit final. On peut donc se demander si les biocarburants peuvent être utilisés à la même échelle que les combustibles fossiles. En outre, l’utilisation des biocarburants peut créer une concurrence entre les terres destinées aux cultures vivrières et celles destinées aux cultures énergétiques. Il pourrait donc s’avérer difficile de fournir suffisamment de carburant à un pays et de nourrir tous ses habitants en même temps.
Un autre problème lié aux biocarburants est qu’ils ne sont pas tous neutres en carbone. Des recherches récentes montrent que les biocarburants produits à partir de cultures céréalières produisent à peu près autant d’émissions de carbone que les combustibles fossiles. La replantation des cultures utilisées pour fabriquer les biocarburants ne réduit pas nécessairement les émissions de carbone. En effet, les nouvelles cultures n’absorbent pas le dioxyde de carbone assez rapidement pour compenser les émissions résultant de la combustion des biocarburants. Les biocarburants produits à partir de résidus de cultures ou de déchets, en revanche, tendent à réduire les émissions de carbone.
Ces problèmes ne signifient pas que les biocarburants ne peuvent pas être utilisés, mais ils suggèrent que l’échelle à laquelle ils peuvent être utilisés est limitée, tout comme les combustibles fossiles.
Combustible fossile
Les combustibles fossiles sont des combustibles dérivés des restes d’organismes morts ayant vécu il y a des millions d’années. Les combustibles fossiles comprennent le pétrole, le charbon et le gaz naturel, ainsi que le goudron et le bitume. Les combustibles fossiles ne sont pas renouvelables parce que le processus qui les forme nécessite des millions d’années, ce qui les rend impossibles à reconstituer à l’échelle de temps typique des civilisations humaines.
Types de combustibles fossiles
Les combustibles fossiles sont tous créés à partir d’anciennes matières vivantes, telles que les plantes et les algues, soumises naturellement à la chaleur et à la pression. Les combustibles fossiles peuvent se présenter sous forme liquide, solide ou gazeuse.
Pétrole
Le pétrole est une substance liquide composée d’hydrocarbures qui constituaient autrefois des organismes vivants. En règle générale, le pétrole se trouve dans une couche de roche perméable, telle que le grès ou le calcaire, recouverte d’une couche de roche imperméable, généralement des évaporites, qui empêche le pétrole de s’échapper. Sous la couche de roche perméable se trouve une couche de schiste. Le pétrole provient de la couche de schiste.
Les États-Unis sont actuellement le plus grand consommateur de pétrole au monde. Les principaux exportateurs de pétrole vers les États-Unis sont l’Arabie saoudite, le Canada, le Mexique et le Nigeria. Le pétrole est généralement la source de l’essence et d’autres combustibles fossiles liquides utilisés pour faire fonctionner les véhicules terrestres et les avions. Il s’agit d’une source de carburant très importante pour les transports.
Bien que le pétrole soit une source d’énergie abondante, il présente également des inconvénients importants. Les méthodes d’extraction sont dangereuses pour l’environnement naturel, comme l’ont montré les récentes marées noires. De plus, la combustion du pétrole est connue pour libérer des particules dans l’air qui ont des effets néfastes sur les poumons des humains et des animaux. En outre, la combustion du pétrole libère d’importantes quantités de dioxyde de carbone dans l’atmosphère, ce qui entraîne une augmentation de la température moyenne mondiale et une modification du climat mondial qui n’est pas bénéfique à la civilisation humaine ni à de nombreuses espèces végétales et animales.
Charbon
Le charbon est une masse solide d’hydrocarbures produite par la chaleur et la pression. Le charbon se forme principalement à partir de plantes mortes. Il existe plusieurs qualités de charbon.
Le précurseur du charbon est la tourbe, une matière organique molle composée de végétaux en décomposition. Si la tourbe est soumise à la chaleur et à la pression, elle se transforme en charbon. Le lignite est la plus basse qualité de charbon. Sa concentration en carbone est relativement faible et il est soumis à une chaleur et à une pression relativement faibles lors de sa formation.
Le charbon subbitumineux et le charbon bitumineux sont des formes de charbon intermédiaires entre l’anthracite, la forme la plus élevée de charbon, et le lignite. Le charbon subbitumineux est terne alors que le charbon bitumineux est brillant et lisse. Le charbon bitumineux est également le type de charbon le plus couramment utilisé pour la production d’électricité. L’anthracite contient la plus forte concentration de carbone et a été soumis à la chaleur et à la pression les plus fortes. Il est dur et cassant par rapport aux autres formes de charbon.
Le charbon a joué un rôle très important dans la révolution industrielle et est utilisé dans de nombreux pays du monde comme source d’énergie bon marché. Le charbon est principalement utilisé pour la production d’électricité. Actuellement, le plus grand producteur de charbon est la Chine, qui produit 48 % de l’approvisionnement mondial en charbon. Les États-Unis produisent environ 11 % du charbon mondial, en particulier dans des États comme la Pennsylvanie, le Wyoming, l’Illinois et le Kentucky.
Bien que le charbon puisse fournir une puissance importante pour l’électricité, il est également l’un des combustibles fossiles les plus nocifs pour l’environnement actuellement utilisés. L’extraction du charbon est connue pour détruire de vastes étendues de végétation et contaminer les rivières avec des déchets miniers toxiques. La combustion du charbon produit également du mercure, du dioxyde de soufre et des oxydes d’azote qui peuvent provoquer des pluies acides. En outre, le charbon contribue de manière significative aux émissions de dioxyde de carbone produites par la civilisation humaine.
Gaz naturel
Le gaz naturel est principalement utilisé pour le chauffage et l’électricité et est considéré comme une alternative plus propre et à faible teneur en carbone par rapport aux autres combustibles fossiles. Les États-Unis sont un important utilisateur et producteur de gaz naturel.
La combustion du gaz naturel produit beaucoup moins de dioxyde de carbone que la combustion du pétrole ou du charbon et rejette beaucoup moins de polluants dans l’atmosphère. Cependant, elle est encore à l’origine de 29 % des émissions de carbone aux États-Unis.
Similitudes entre les biocarburants et les combustibles fossiles
Les biocarburants et les combustibles fossiles sont tous deux fabriqués à partir de matière vivante. Ils sont également utilisés pour produire de la chaleur et de l’électricité, ainsi que pour alimenter des véhicules et des générateurs dans le monde entier. Ils produisent également d’importantes émissions de carbone et la durabilité de leur utilisation continue est discutable à la lumière de leurs effets sur l’environnement.
Différences entre les biocarburants et les combustibles fossiles
Bien qu’il existe de nombreuses similitudes entre les combustibles fossiles et les biocarburants, il existe également des différences significatives, notamment les suivantes.
Biocarburant et combustible fossile
Résumé
Les biocarburants sont produits à partir de plantes et d’autres matières organiques qui ont été transformées en carburant liquide. Les types de biocarburants comprennent l’éthanol et le biodiesel. L’éthanol est généralement fabriqué à partir de céréales, à l’exception de l’éthanol cellulosique. Le biodiesel est fabriqué à partir d’huile végétale, de graisse animale et de graisse de cuisson usagée. L’éthanol est utilisé pour remplacer l’essence, tandis que le biodiesel est utilisé pour remplacer le diesel. Les biocarburants sont généralement non toxiques et peuvent rendre un pays moins dépendant des importations de combustibles fossiles. D’un autre côté, les biocarburants ne fournissent pas suffisamment d’énergie pour remplacer complètement les combustibles fossiles. L’utilisation des biocarburants crée également une concurrence entre les cultures destinées à l’alimentation et celles destinées aux carburants. En outre, dans de nombreux cas, ils produisent à peu près la même quantité d’émissions de carbone que les combustibles fossiles. Les combustibles fossiles sont fabriqués à partir d’organismes morts il y a des millions d’années et dont les restes ont été soumis à la chaleur et à la pression. Les combustibles fossiles sont considérés comme non renouvelables parce qu’il faut des millions d’années pour qu’ils se forment. Les combustibles fossiles et les biocarburants sont similaires en ce sens qu’ils sont tous deux formés à partir de matière vivante et qu’ils émettent tous deux du dioxyde de carbone lorsqu’ils sont brûlés pour produire de l’énergie. Ils diffèrent en ce que les biocarburants sont renouvelables, généralement non toxiques et constituent une industrie en expansion, alors que les combustibles fossiles ne sont pas renouvelables, ont souvent des sous-produits très toxiques et constituent une industrie en déclin.