Pr

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AGROCARBURANTS
Dynamique des techniquesde première
génération  coûts, performance et potentiel.
Jacques BARBIER Professeur des
Universités Directeur Général de
Valagro Président du Pôle des Eco-Industries
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VALAGRO
AGRO-CARBURANTS (50) AGRO-MATERIAUX
(25) AGRO-PRODUITS (25)
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Promouvoir les éco-activités en Poitou-Charentes
pour développer l'économie régionale et l'emploi
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AGROCARBURANTS

• Un contexte favorable au développement
• Engagements européens de limitation des rejets
  de gaz à effet de serre (accords de Kyoto)
• Plan agrocarburant français
• 5.75 en 2008
• 7.0 en 2010
• 10.0 en 2015
• ? Octroi dagréments fiscaux à la
  production
• ? TGAP pour les pétroliers nincorporant pas
  dagrocarburants

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AGROCARBURANTS
Les biocarburants de première génération
Issus de produits nobles de lagriculture
transformés par les techniques classiques
ressources
carburants
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LES AGROCARBURANTS ISSUS DES OLEAGINEUX
7
La trituration
8
Les huiles végétales sont-ellesdes carburants ?
M 884g Viscosité importante
Vaporisation difficile
Combustion incomplète
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Le biodiesel à partir dhuile végétale
Réaction globale de transestérification
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Le mécanisme réactionnel par catalyse basique
Si B- trop faible,
pas de formation de RO-. CH3OH /
CH3O- pKa 15 C2H5OH / C2H5O-
pKa 16
Mécanisme addition - élimination.

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Production dEMHV par catalyse homogène
12
Procédé de production dEMHV par catalyse
homogène
REACTION
méthanol
huile végétalesemi-raffinée
catalyseur
13
Production dEMHV par catalyse hétérogène
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Procédé de production dEMHV par catalyse
hétérogène
REACTION
méthanol
huile végétalesemi-raffinée
catalyseur solide
solution catalytique
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Procédé de production dEMHV par catalyse
hétérogène
REACTION
EVAPORATION
méthanol
huile végétalesemi-raffinée
catalyseur solide
solution catalytique
esters méthyliques
16
Procédé de production dEMHV par catalyse
hétérogène
REACTION
DECANTATION
EVAPORATION
méthanol
huile végétalesemi-raffinée
catalyseur solide
esters méthyliques
glycérinegt 98
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Unité de production dEMHV par catalyse
hétérogène (esterfip)
Unité industrielle de Sète (160 000 T/an)
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Procédé MULTIVAL de production dEEHVpar
catalyse homogène
Graines oléagineuses
Ethanol NaOH H2SO4
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Procédé MULTIVAL de production dEEHVpar
catalyse homogène
REACTION
éthanol
graines broyées
catalyseur
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Implantation site Biocarburant Port de La Rochelle
21
Capacités de production de biodiesel
Capacité 2,3 Mt/an échéance 2008 Soit 1,3 Mha
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Biodiesel quelles surfaces doléagineux en 2008
?
23
Bilan environnementalBiodiesel
Consommation dénergies non renouvelables
Emissions de GES
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Prix de revient HT pour la production dEMHV
(procédé MULTIVAL)
Matières premières (2,5 x 440) 40 10 1 150
/t Utilités 60 /t Frais fixes et
financiers 70 /t TOTAL coût de
production 1 280 /t Valorisation des
co-produits 400 /t TOTAL DES COÛTS
(production - valorisation) 880 /t ou 765
/m3 0,76 /l - 0,25 (exonération TIPP)
0,51 /l (HT) 0,51 /l (HT) pour EMHV ou 0,59
/l (HT) équivalent gazole 0,60 /l (HT) pour
EEHV ou 0,64 /l (HT) équivalent gazole gazole
0,60 /l (HT)
25
LES AGROCARBURANTS ISSUS DES SUCRES
26
Production déthanol ex plantes sucrières
27
Production déthanol ex plantes amylacées
céréales
nettoyage - broyage
Liquéfaction saccharification
CO2 liquéfié
fermentation
traitement CO2
drêches
distillation
déshydratation
séparation des drêches
Ethanol à 99,8
séchage
concentrationdes vinasses
28
Les rendements en alcool des cultures
céréalières et sucrières
C6H12O6 2 C2H5OH 2 CO2 100 kg de
sucre ou 90 kg damidon 50 kg éthanol
29
Capacités de production déthanol
Capacité 0,9 Mt/an échéance 2008
30
Éthanol carburant quelles surfaces en 2008 ?

• Répartition 35 betterave, 51 blé et 14 maïs

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Prix de revient HTpour la production de
bioéthanol
Matière première (3 x 240) 40 760
/t Utilités 70 90 160 /t Frais fixes et
financiers 50 60 110 /t TOTAL coût de
production 1 030 /t Valorisation des
co-produits 120 /t TOTAL DES COÛTS
(production - valorisation) 920 /t ou 730
/m3 0,73 /l - 0,27 (exonération TIPP)
0,46 /l (HT) 0,46 /l (HT) ou 0,68 /l (HT)
équivalent essence essence 0,57 /l (HT)
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Bilan environnementaléthanol
Consommation dénergies non renouvelables
Emissions de GES
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Éthanol

• Transformer léthanol en ETBE
• Léthyl-tertiobutyl-éther (ETBE) permet de
  gommer les principaux inconvénients de léthanol
  en mélange
• - Evaporation,
• - Problèmes de séparation de phases,
• Tout en maintenant les caractéristiques dindice
  doctane
• - RON 115-120
• Mais disponibilité en isobutène limitée en
  raffinerie et bilan CO2 moins favorable.

34
CONCLUSIONS 1

• Les agro carburants de première génération ont
  été éprouvés depuis 80 ans pour léthanol et 30
  ans pour les esters dhuiles végétales,
• Ils sont regardés comme une solution pour réduire
  les émissions de gaz carbonique et la dépendance
  énergétique au tout pétrole,
• Ils sont issus de la transformation par des
  filières classiques (fermentation alcoolique,
  trituration) de produits nobles de lagriculture
  tels que oléagineux, céréales, plantes sucrières,
• Ils entrent en compétition dusage avec les
  filières alimentaires. Compétition soutenable
  avec les objectifs affichés pour 2010,

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CONCLUSIONS 2

• Globalement il faut retenir que, même sils font
  lobjet de discussions polémiques, il
  présentent un intérêt environnemental et
  énergétique certain,
• La récente augmentation du prix des matières
  premières (100 en six mois), supprime toute
  rentabilité des investissements actuellement
  engagés,
• Pourtant les agro carburants de première
  génération sont le passage incontournable pour
  structurer la filière qui développera les
  carburants de seconde génération.

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Le mécanisme réactionnel
Si B- trop faible,
pas de formation de RO-. CH3OH /
CH3O- pKa 15 C2H5OH / C2H5O-
pKa 16
Mécanisme addition - élimination.

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Les rendements des cultures oléagineuses
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Unité de production déthanol
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La séparation eau-éthanol
40
Procédé membranaire de séparation eau- alcool

• Procédé VAPERMA de séparation eau-alcool par
  membrane polymérique