Une bioénergie abordable pour l'avenir

Nous disposerons bientôt de biocarburants renouvelables moins chers et de meilleure qualité. C'est ce qu'a annoncé l'Agence pour la science, la technologie et la recherche (A*STAR) le 9 mai 2014.

L'agence a travaillé sur des catalyseurs permettant de se débarrasser des composés oxygénés généralement présents dans les huiles biologiques. Cet immense intérêt pour les carburants renouvelables s'explique par l'augmentation du prix des carburants, la diminution des réserves de pétrole et la préoccupation pour l'environnement.

Les biocarburants sont issus de déchets forestiers ou agricoles. Ils sont préférés parce qu'ils n'interfèrent pas avec les ressources qui vont de pair avec la production de cultures vivrières.

Le traitement des déchets susmentionnés à des températures élevées entraîne également la production de composés oxygénés en grandes quantités. Ces composés ont des propriétés négatives telles qu'une corrosivité et une viscosité élevées.

D'autres chercheurs, comme Jie Chang et Armando Borgna de l'A*STAR Institute of Chemical and Engineering Sciences à Singapour, ont décrit une méthode de valorisation des huiles utilisant une série de catalyseurs. Ces catalyseurs éliminent les groupes fonctionnels indésirables qui contiennent de l'oxygène.

Ils expliquent également que dans ce processus, ils utilisent un composé connu sous le nom de gaïacol comme représentation des huiles biologiques. Ils ont découvert que les catalyseurs qui peuvent être utilisés pour désoxygéner ce modèle sont constitués de métal molybdène soutenu par du carbone.

Les sources de déchets de biomasse sont diverses et il existe donc une grande variabilité en ce qui concerne le contenu résultant du premier traitement thermique. Lors de l'utilisation du gaïacol, les groupes fonctionnels contenant de l'oxygène peuvent être éliminés. En effet, le gaïacol est un composé facilement disponible.

Les catalyseurs utilisés pour éliminer le soufre dans les raffineries de pétrole afin de produire des carburants plus propres ne constituent pas la solution optimale lorsqu'il s'agit de désoxygéner. "Les catalyseurs de désulfuration sont bien développés et bien compris grâce à des recherches approfondies sur leurs mécanismes de fonctionnement", explique M. Chang. "Nous utilisons le gaïacol comme composé modèle pour développer un niveau de compréhension similaire pour la désoxygénation.

Les chercheurs ont identifié les meilleurs catalyseurs qui convertissent complètement le gaïacol et quatre-vingt pour cent de ce qui est sélectionné en produits hydrocarbonés souhaités en l'espace de quelques minutes.

Chang et ses collègues ont également étudié en profondeur la structure des catalyseurs avant la réaction, pendant la réaction et après la désactivation des catalyseurs. C'est à ce moment-là qu'ils ont également tenté d'identifier le processus de réaction.

Ils se sont concentrés sur les types de groupes de fonctions contenant de l'oxygène qui ont été les premiers à réagir et ont cherché à savoir s'ils affectaient les performances du catalyseur.

Dans ses remarques finales, M. Chang a déclaré que la sélection du catalyseur était essentielle, mais que sa stabilité et son activité étaient également importantes. Il a également ajouté qu'il restait un long chemin à parcourir avant que l'ensemble ne devienne commercial.