Agro-biocombustibili: evaluare generală

minguinhirigue a scris: D'où tires-tu les valeurs de 0,5% de rendement photosynthétique ?

http://www.ecologie.gouv.fr/IMG/pdf/Agr ... nement.pdf
(rapport Agrocarburants et Environnement, décembre 2008, Ministère de l'Ecologie)

pagina 113: "Avec des rendements de conversion photosynthétique de l’énergie solaire inférieurs à 0,5 %, la puissance énergétique de la biomasse, se situe entre 0,01 W/m2 et 1,2 W/m2 (Smil, 2003*)."

* Smil, V. 2003, Energy at the Crossroads, MIT Press, Cambridge, Ma.

C'est très facilement vérifiable par le calcul.

minguinhirigue a scris: la demande en biocarburants peut se cantonner à 20% de la consommation actuelle pour les seuls trajets longs

Un tel objectif de 20% conduirait à des conséquences catastrophiques sur le plan environnemental et social: consommation énorme en eau, pollution chimique massive (pesticides, engrais), impact sur la biodiversité, la santé, le prix des aliments etc.
Et rappelons que le litre d'agro-biocarburant, hors subventions, coûte très cher.

minguinhirigue a scris: ]Les micro-algues sont autour de 4 à 6% dans de bonnes conditions et avec un maximum théorique de 11%... et les récents bioréacteurs tip 3DMS da rezultate de ordinul a 200 tep/ha/an (in Arizona, dar tot... ;))!?

Merci pour le lien vers Greenfuel, je connais, ils ont d'ailleurs publié un de mes papiers sur les microalgues sur leur site (papier traduit en anglais):
http://www.greenfuelonline.com/gf_files/algaefuel.pdf

În raport Agrocarburants et Environnement, décembre 2008, Ministère de l'Ecologie, tu peux lire ceci:

" Les agrocarburants de troisième génération, les ACG3, à base d’algues (...) se situeraient autour de 3 W/m2, soit au niveau de l’hydroélectricité au fil de l’eau. L’énergie éolienne a une puissance énergétique près de dix fois plus élevée, entre 5 et 20 W/m2, et l’hydroélectricité de montagne se tient entre 10 et 50 W/m2."
http://www.ecologie.gouv.fr/IMG/pdf/Agr ... nement.pdf (pagina 113)

Concluzie:
- même les organismes photosynthétiques aux meilleurs rendements (certaines espèces de microalgues) ont un rendement de conversion plus faible que celui du solaire PV ou CSP. [Si on continue l'étude de la chaîne énergétique jusqu'à la voiture, on a un facteur de correction suplémentaire de 4, lié à la différence de rendement entre la motorisation électrique et la motorisation thermique.]
- à noter que cultiver les microalgues est très complexe et très couteux et est fortement consommateur, en eau, en engrais, en antibiotiques. Enfin les risques de contamination environnementale par les OGM microalgaux (+ autres impacts environnementaux des cultures) utilisés n'ont pas été évalués.

1 litre biodiesel microalgal = 10 euros selon l'équipe Shamash, France = 1590 euros le baril = 2270 de dolari pe baril.

"Les agrocarburants se situent dans la zone des rendements les plus faibles, ils sont de fait limités par le rendement de la photosynthèse qui est très faible (<1%). La troisième génération, utilisant des algues, restera largement moins efficace que les solutions « électriques » quelles qu'elles soient, notamment l'utilisation de l'énergie solaire."
http://www.ecologie.gouv.fr/IMG/pdf/Agr ... nement.pdf (pagina 8)

NB - Pour avoir des chiffres sérieux sur la production en huile de différents organismes photosynthétiques, voir la Table 1 et la table 2 page 296 de ce document:
http://www.agric.wa.gov.au/content/SUST ... oalgae.pdf

Elec a scris:

Maximus Leo a scris:Desigur, electric ar fi ideal dar bateria perfectă nu există încă și chiar dacă există într-o zi va trebui încărcată.

Cu infrastructura existentă, bateriile actuale sunt mai mult decât suficiente. Avem tehnologie aici și acum. Este urgent să acționăm, nu avem timp să așteptăm sau, mai rău, să ne pierdem timpul cu soluții pe jumătate sau false.

Pentru Toyota, ca și pentru Honda, mașina hibridă este un intermediar necesar între mașina termică convențională și mașina electrică cu hidrogen PAC.

Hidrogenul este un exemplu excelent soluție falsă.

1 - Electricitatea este transmisă cu o viteză de 273 km/s în cupru (viteza informației). O navă de marfă încărcată cu hidrogen comprimat călătorește cu aproximativ 000 de noduri, sau 20 km/h.

2 - Rețeaua de energie electrică este deja în funcțiune la scară globală, rețeaua de distribuție a hidrogenului este inexistentă.

3 - Cantitatea mare de energie necesară pentru a obține hidrogen din compuși naturali (apă, metan, biomasă), pentru a-l comprima sau lichefia, pentru a transfera acest vector energetic către consumator, iar energia pierdută în timpul conversiei în energie electrică în pile de combustie duce la o eficiență totală de numai 25%.

1, 2 și 3: Care este cel mai interesant vector între electron și hidrogen?

J'attends avec impatience la mise sur le marché de la nouvelle génération de voitures électriques bon marché avec leur batteries Li-ion à recharge instantanée.

L'intérêt de la pile à combustible c'est qu'elle permet à une voiture électrique d'une part de disposer d'une autonomie importante, égale à celle d'une thermique, et d'autre part de disposer d'un temps de "charge" extrêmement court du coup la voiture est disponible immédiatement en permanence.

L'utilisateur, quel que soit son niveau intellectuel, ne voit dans la voiture automobile que son côté pratique. L'électricité voyage très vite dans les conducteurs, presqu'aussi vite que dans le vide, c'est extraordinaire. J'ai mis tranquillement en charge ma batterie hi-tech en rentrant du boulot soudain je reçois un coup de fil en urgence : ma fille qui est au lycée à 25 bornes a raté le dernier bus, il faut que j'aille la chercher, c'est banal, mais la charge de batterie ne le permet pas alors je fais comment ? Je lui dis que l'électricité voyage dans le cuivre à 273 000 km/s et qu'elle doit patienter jusqu'à demain matin ? Bien sûr il y a la solution taxis, voisins, famille mais c'est comme si je n'avais pas de voiture.

La chaîne de l'hydrogène conduit à un gaspillage énergétique énorme: avec une économie hydrogène basée par exemple sur le solaire, il faudrait 3 ori plus de centrales solaires qu'avec une économie électricité !

Cela se traduit fatalement par un coût global bien plus élevé et par un impact environnental également bien plus élevé (aucune technologie n'a un bilan environnemental nul).

L'hydrogène est et restera un combustible très cher.
Impasse (solution uniquement pour des applications niche).

J'attends avec impatience la mise sur le marché de la nouvelle génération de voitures électriques bon marché

En France, ce n'est pas pour tout de suite: les mentalités ne sont pas encore prêtes.

Par contre en Chine, Danemark, Israël, Californie, Hawaï, Australie, Ontario, Japon, Tenesse, Oregon, Michigan, cela va arriver très vite.

NB: avec ton exemple il faut que ton job soit à 160 km de ton domicile pour qu'elle soit vide en rentrant à la maison. D'un point de vue statistique, c'est assez rare les gens qui habitent à 160km de leur lieu de travail ;)
(pour mémoire, avec BP, tu recharges ta batterie partout où elle stationne)

Elec a scris:Concluzie:
- même les organismes photosynthétiques aux meilleurs rendements (certaines espèces de microalgues) ont un rendement de conversion plus faible que celui du solaire PV ou CSP. [Si on continue l'étude de la chaîne énergétique jusqu'à la voiture, on a un facteur de correction supplémentaire de 4, lié à la différence de rendement entre la motorisation électrique et la motorisation thermique.]

Ca je ne le contexte pas, mais il faut prendre en compte la possibilité de faire rouler des voitures anciennes, et de faire rouler certains véhicules sur de plus longues distances que les 160 ou 300 km envisageables avec les technologies électriques à la pointe aujourd'hui...

Pour ces considérations, la densité énergétique des bio-carburants fini n'est pas négligeable... Même si l'ensemble du cycle de production suppose un rendement de conversion d'énergie solaire (précisons que ce n'est pas leur seule source d'énergie, il y a aussi des nutriments indispensables dans le milieu...) 8 à 10 fois plus faible que celui des photovoltaïques et 20 à 50 fois plus faible que celui des CSP...

Elec a scris:- à noter que cultiver les microalgues est très complexe et très couteux et est fortement consommateur, en eau, en engrais, en antibiotiques. Enfin les risques de contamination environnementale par les OGM microalgaux (+ autres impacts environnementaux des cultures) utilisés n'ont pas été évalués.

J'ai manipulé botryococcus braunii et la spiruline, je ne suis pas particulièrement doué, mais c'est possible à faire pousser chez moi. Pour des rendements super, c'est peut être complexe mais on a du vu pire... (un labo pour la production de cellule de silicium par exemple...)

Pour ce qui est de la consommation en eau, ce sont fréquemment des cultures qui peuvent accepter de l'eau saumâtre. Pour le coût, c'est partiellement lié à l'échelle de production (les productions sont aujourd'hui expérimentales et plutôt proches de pratiques artisanales...).

Pour les engrais, les antibiotiques et les OGM, les dérives de l'agriculture intensive d'après-guerre devrait servir de leçons pour comprendre qu'il y a d'autres moyens de cultiver les plantes. Libres aux ingénieurs agronomes d'avoir un recul intelligent...

Le fada qui m'a fait manipuler botryococcus et la spiruline les cultive avec du "jus de clous", de la pisse, du gros sel, et parfois quelques jus de plantes en complément ! Ca suffit pour approcher les milieux idéaux de développement ! L'oxygénation est fait avec un moulin bricoler avec un vélo, un petit moteur élec et des panneaux solaires ! Et oui, il n'y avait pas assez de vent au dessus des bassins...

Après je ne suis pas contre la filière électrique, loin de là, j'imagine qu'il serait génial qu'elle couvre dans 30 ans 80% des déplacements automobiles et 90% des déplacements en communs...

Mais, au niveau couverture éolienne, micro-hydraulique, et solaire, il y a encore du boulot...

Pour l'hydrogène, Maximus, je pense qu'il faut attendre de voir si on en produit suffisamment en co-producție energie:
- solaire très haute température ?
- hypothétique fusion nucléaire ?

Avant des résultats probant dans ces domaines, s'attarder sur l'hydrogène, c'est gaspiller de l'énergie en la convertissant dans un vecteur faussement génial...

minguinhirigue a scris: J'ai manipulé botryococcus braunii et la spiruline, je ne suis pas particulièrement doué, mais c'est possible à faire pousser chez moi..

Les microalgues poussent toute seules dans un bocal de poisson rouge...Elles font verdir l'eau du bocal ;)

Mais de la à faire une production d'huile rentable, il y a un gouffre !

Je ne suis qu'un modeste amateur, mais suivant les conseils mon anarchitecte préféré (botaniste à ces heures...) je pense pouvoir passer comme lui d'1 cm3 à quelques litres en deux semaines... La cultiver dans des bassins devient alors possible.

L'anarchitecte botaniste à ces heures continue ses expériences... j'aimerai y voir la prochaine fois un bassin de 400 litres de botryococcus à côté de celui de spiruline !? Oui la spiruline ça fait des années qu'il en fait pousser, et les 400 litres de spiruline étaient plutôt en forme...

Bon lui il est pas rentable, il ressemble plutôt à un ours qui s'amuserait à dresser des abeilles pour avoir un peu plus de miel... Mais un amateur peut produire dans l'été plus de 20 kg de spiruline sans y passer des heures, avec un peu de cran et de bonne volonté, des pro pourraient faire bien mieux, non ?

Après la rentabilité du model de afaceri les forcera peut être à attendre la grande pénurie de l'or noir... mais sachant que la culture de certaines plantes terrestres à direction de biocarburant est déjà rentable à certains endroits*, je pense qu'une production de biocarburants avec un meilleur rendement et une installation possible sur des terres non-arables (et oui, les bio-réacteurs sont chers, mais ils ne font pas concurrence à l'alimentaire) est une alternative encore plus rentable et solidaire... Attendons un tout petit peu plus du retour d'expérience de divers groupes travaillant sur le sujet.

* Dans des pays en voie de développement où bien souvent, on gagnerai à ne faire que de la production alimentaire... sic...

La production de spiruline est parfaitement rentable car on otient un produit alimentaire à haute valeur ajoutée. Elle se vend dans les 160 euros le kilogramme...en solde ;)
http://www.leguide.net/go/search/idx/50 ... ine/go.htm

Analyses - Pour 100 g :

Valeur énergétique : 1630 kJ
Protéines : 65 g
Carbohidrați: 12 g
Lipides : 6 g

Vitamine
Béta-carotène : 104 mg / A.J.R.* : -
Vitamine B1 : 3.7 mg / A.J.R.* : 264 %
Vitamine B2 : 3.2 mg / A.J.R.* : 200 %
Vitamine B3 : 14.7 mg / A.J.R.* : 82 %
Vitamine B6 : 0.8 mg / A.J.R.* : 40 %
Vitamine E : 10 mg / A.J.R.* : 100 %

minerale
Magnésium : 391 mg / A.J.R.* : 130 %
Phosphore : 1168 mg / A.J.R.* : 146 %
Sodium : 638 mg / A.J.R.* : -
Calcium : 616 mg / A.J.R.* : 77 %
Fer : 79 mg / A.J.R.* : 564 %
http://www.blog-vesinet.fr/images/spiruline.JPG

Mais, comme le souligne le rapport Agrocarburants et Environnement qui vient de paraître en décembre 2008, la production d'huile par les microalgues ne sera jamais compétitive face aux solutions électriques. Pour de simples raisons physiques incontournables.

La seule application pertinente, à mon sens, ce sont les avions long courrier.

mais sachant que la culture de certaines plantes terrestres à direction de biocarburant est déjà rentable à certains endroits* (...)
* Dans des pays en voie de développement où bien souvent, on gagnerai à ne faire que de la production alimentaire... sic...

Oui, des endroits, comme au Brésil ou en Indonésie, où l'on exploite la main d'oeuvre, où l'on exproprie les petits propriétaires terriens, où l'on coupe la forêt à vitesse grand V (biodiversité), et où l'on pollue les cours d'eau à coup d'engrais et de pesticides.

A lire sur ce sujet le rapport des Amis de la terre, septembre 2008:

Biofuels- Fuelling destruction in Latin America
http://www.foei.org/en/publications/pdf ... erica/view

minguinhirigue a scris:Pour l'hydrogène, Maximus, je pense qu'il faut attendre de voir si on en produit suffisamment en co-producție energie:
- solaire très haute température ?
- hypothétique fusion nucléaire ?

Avant des résultats probant dans ces domaines, s'attarder sur l'hydrogène, c'est gaspiller de l'énergie en la convertissant dans un vecteur faussement génial...

"- solaire très haute température ? - hypothétique fusion nucléaire ?" Ça c'est à rajouter au rapport Syrota et à archiver ensuite au 5ème sous-sol .

D'abord à partir du gaz naturel éliminé par torchage faute d'utilisation et du méthane.

Quelle est la quantité de gaz éliminée par torchage dans le monde ?