La production et la fabrication de biohuile consistent à convertir la biomasse en produits utilisables.
Ce processus fait généralement appel à la pyrolyse ou à la liquéfaction hydrothermique.
Ces méthodes décomposent la biomasse en biohuile, biochar et gaz.
Les produits finaux dépendent de plusieurs facteurs.
Ces facteurs comprennent le type de matière première, le prétraitement, le processus, les conditions d'exploitation et la valorisation.
Qu'est-ce que la bio-huile ?
La bio-huile est un liquide organique brun foncé.
Elle est produite à partir de la biomasse par pyrolyse.
La bio-huile est principalement constituée de composés oxygénés.
Ces composés lui confèrent une grande instabilité thermique et un faible pouvoir calorifique.
Par conséquent, les applications de la biohuile brute sont limitées.
Elle ne peut être utilisée que comme combustible pour les chaudières, et non pour les moteurs.
La bio-huile brute issue de la biomasse ligneuse présente des propriétés médiocres.
Ces propriétés comprennent un faible pouvoir calorifique, une teneur élevée en eau et de l'acidité.
Comment se forme la bio-huile ?
La bio-huile se forme par la fragmentation et la dépolymérisation simultanées de la cellulose, de l'hémicellulose et de la lignine.
Ce phénomène se produit lors de la pyrolyse rapide de la biomasse.
Le chauffage rapide de la biomasse et l'extinction rapide de la vapeur produisent de la bio-huile.
Le rendement de la bio-huile issue de la pyrolyse rapide est généralement de l'ordre de 50 à 70 % en poids sur la base de la biomasse sèche.
La bio-huile contient une grande quantité d'eau et des centaines de composants organiques.
Ces composants comprennent des acides, des alcools, des cétones, des furanes, des phénols, des éthers, des esters, des sucres, des aldéhydes, des alcènes, des composés azotés et oxygénés.
Il contient également des molécules réactives et des espèces oligomériques dont le poids moléculaire est supérieur à 5 000.
Cela la rend instable, même à température ambiante.
Pourquoi la bio-huile a-t-elle besoin d'être valorisée ?
En raison de ses problèmes, la bio-huile doit être améliorée avant d'être utilisée comme carburant.
La valorisation implique des traitements physiques et chimiques.
Ces traitements permettent d'éliminer des problèmes tels qu'une forte teneur en acide, une forte teneur en eau et une forte instabilité oxydative et thermique.
Les traitements physiques comprennent l'élimination des charbons par filtration et l'émulsification des hydrocarbures pour assurer la stabilité.
Les bio-huiles sont également fractionnées, mais après avoir subi des traitements chimiques.
Les traitements chimiques comprennent l'estérification, la désoxygénation/hydrogénation catalytique, le craquage thermique, l'extraction physique et la production/gazéification de gaz de synthèse.
Quelles sont les limites et le potentiel de la biohuile ?
Bien que la bio-huile ait ses limites, elle peut toujours être utilisée comme combustible pour les chaudières ou être transformée en carburants renouvelables pour les transports.
Sa valeur énergétique est généralement de 50 à 70 % de celle des carburants à base de pétrole.
Cependant, sa composition la rend thermiquement instable et difficile à distiller ou à raffiner.
Des recherches supplémentaires sont donc nécessaires pour produire une bio-huile de meilleure qualité.
Malgré cela, la biohuile a une densité plus élevée (>1 kg L-1) que les matières premières issues de la biomasse.
Son transport est donc plus rentable.
Cela ouvre la voie à un modèle de traitement distribué.
Dans ce modèle, des pyrolyseurs à petite échelle convertissent la biomasse en biohuile dans les exploitations agricoles.
Celle-ci est ensuite transportée vers un site centralisé pour y être raffinée.
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