La production de biohuile à partir de la biomasse algale est un processus qui consiste à convertir les algues en un combustible liquide par des traitements thermiques tels que la pyrolyse et la liquéfaction hydrothermale.
Ce processus est important car il offre une alternative potentielle aux combustibles fossiles, en utilisant des ressources renouvelables comme les algues.
5 points clés sur la production de bio-huile à partir de la biomasse algale
1. Pyrolyse de la biomasse algale
La pyrolyse est un processus de décomposition thermique qui se produit en l'absence d'oxygène, généralement à des températures élevées d'environ 500°C.
Miao et al. (2004b) ont démontré que la pyrolyse rapide d'algues telles que Chlorella protothecoides et Microcystis aeruginosa peut produire de la bio-huile à des taux de 18% et 24%, respectivement.
La bio-huile produite à partir d'algues a généralement une teneur en carbone et en azote plus élevée et une teneur en oxygène plus faible que la bio-huile produite à partir du bois.
Lorsque Chlorella protothecoides est cultivée de manière hétérotrophe, le rendement en bio-huile peut augmenter de manière significative jusqu'à 57,9 % avec un pouvoir calorifique de 41 MJ/kg (Miao et al., 2004a).
La bio-huile issue de la pyrolyse des algues a généralement un pouvoir calorifique plus élevé (31-36 MJ/kg) que celle issue des matières premières lignocellulosiques, ce qui en fait un carburant alternatif prometteur.
Toutefois, la forte teneur en azote de la biohuile d'algues peut entraîner une augmentation des émissions de NOx et une désactivation du catalyseur, ce qui nécessite une amélioration supplémentaire pour éliminer l'azote et l'oxygène avant de pouvoir l'utiliser comme carburant de substitution.
2. Liquéfaction hydrothermale (HTL) de la biomasse algale
La liquéfaction hydrothermale est un procédé qui peut traiter la biomasse humide, contrairement à la pyrolyse, qui nécessite une biomasse sèche.
Il fonctionne à des températures modérées (200°C-350°C) et à des pressions élevées, convertissant la biomasse en pétrole brut biologique.
La HTL peut traiter les algues, qui contiennent souvent plus de 90 % d'eau, sans qu'il soit nécessaire de les sécher, une étape qui consomme beaucoup d'énergie et réduit l'efficacité de la pyrolyse.
Le biobrut produit par la HTL a une densité énergétique élevée et contient des produits chimiques renouvelables, mais il nécessite généralement un traitement supplémentaire pour pouvoir être utilisé comme matière première dans les raffineries.
3. Défis et valorisation
Si la biohuile algale présente plusieurs avantages, tels qu'un pouvoir calorifique plus élevé et une teneur en oxygène plus faible que la biohuile lignocellulosique, elle est confrontée à des difficultés en raison de sa forte teneur en azote.
Cela nécessite des processus de valorisation pour éliminer l'azote et l'oxygène, ce qui est essentiel pour rendre la bio-huile compatible avec les infrastructures de raffinage du pétrole existantes.
4. Une voie prometteuse vers les carburants renouvelables
En résumé, la production de biohuile à partir de la biomasse algale par pyrolyse et liquéfaction hydrothermale constitue une voie prometteuse pour la production de carburants renouvelables.
Toutefois, d'importants travaux de recherche et de développement sont nécessaires pour optimiser ces procédés et relever les défis liés à la forte teneur en azote et aux autres impuretés présentes dans la bio-huile.
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