La production de biohuile fait appel à deux méthodes principales : la pyrolyse et la liquéfaction hydrothermale. Ces procédés convertissent la biomasse en un combustible utilisable, mais chaque méthode présente des caractéristiques et des défis qui lui sont propres.
Les 5 étapes clés expliquées
1. Pyrolyse : Chauffage rapide en l'absence d'oxygène
La pyrolyse est un processus au cours duquel la biomasse, telle que la biomasse algale ou ligneuse, est rapidement chauffée en l'absence d'oxygène. Ce chauffage rapide entraîne la décomposition de la biomasse en composants plus petits. La vapeur produite au cours de ce processus est ensuite rapidement refroidie, ce qui entraîne la production de bio-huile. Le rendement de la bio-huile issue de la pyrolyse rapide peut varier de 50 à 70 % en poids, en fonction des conditions de réaction. La bio-huile produite par pyrolyse est un liquide organique brun foncé qui contient une grande quantité d'eau et des centaines de composants organiques tels que 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. Cependant, la bio-huile obtenue par pyrolyse a des propriétés médiocres et ne peut pas être utilisée comme carburant sans une amélioration supplémentaire.
2. Liquéfaction hydrothermale : Conditions de haute température et de haute pression
La liquéfaction hydrothermale consiste à convertir la biomasse en biohuile dans des conditions de température et de pression élevées en présence d'eau. Ce processus imite le processus naturel de conversion de la biomasse en pétrole brut qui s'est déroulé sur des millions d'années. La biomasse est soumise à des températures et à des pressions élevées, généralement comprises entre 200 °C et 700 °C. Cette réaction peut avoir lieu avec de l'air atmosphérique, de la vapeur ou de l'oxygène dans un gazéificateur. Le résultat est la production de bio-huile, un liquide jaunâtre à brunâtre accompagné d'une odeur piquante.
3. Applications limitées de la bio-huile brute
Les méthodes de pyrolyse et de liquéfaction hydrothermale produisent toutes deux de la bio-huile, mais la bio-huile obtenue directement à partir de ces procédés a des applications limitées en raison de son faible pouvoir calorifique, de sa teneur élevée en eau, de son acidité et de son instabilité thermique. Il est donc nécessaire de poursuivre la recherche et la modernisation afin d'améliorer la qualité de la bio-huile pour diverses applications, notamment comme carburant renouvelable pour les transports ou comme combustible pour les chaudières.
4. Amélioration de la bio-huile : Essentielle pour une utilisation pratique
Le processus de valorisation consiste à éliminer l'eau, à augmenter le pouvoir calorifique et à réduire l'acidité de la bio-huile. Cette étape est cruciale pour rendre la bio-huile utilisable dans la pratique. Sans valorisation, la bio-huile ne peut pas être utilisée efficacement comme carburant.
5. Résumé : la voie vers une bio-huile améliorée
En résumé, la bio-huile est produite par les processus de pyrolyse et de liquéfaction hydrothermale. Ces processus impliquent le chauffage rapide de la biomasse en l'absence d'oxygène ou en présence d'eau, respectivement. La bio-huile qui en résulte est un mélange complexe de composés organiques oxygénés dont les applications sont limitées sous sa forme brute. D'autres recherches et améliorations sont nécessaires pour améliorer ses propriétés et la rendre utilisable à diverses fins.
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