biopétrole

Le projet visant à produire du biopétrole, bien que très intéressant, a été abandonné en 2014 pour des raisons juridiques. On se reportera à la rubrique « Remarque linguistique et/ou historique ». Toutefois, son originalité technique nous pousse à en donner les grandes lignes.

Dans la biomasse fraiche d’algues microscopiques, outre les substances qui donneront le biopétrole après traitement, on trouve des coproduits nombreux et financièrement très rentables (acides gras essentiels de type oméga-3, oméga-6, etc.).

Le biopétrole était annoncé pour avoir des qualités similaires au pétrole d’origine fossile, et pouvoir le remplacer totalement pour produire, après raffinage, un carburant traditionnel, contrairement aux biocarburants nécessitant un mélange d’un carburant classique et d’un produit d’origine biologique (huile pour le biodiesel ou éthanol pour le bioéthanol).

Le biopétrole offre aussi les mêmes possibilités d’obtenir des produits dérivés (plastiques, polymères, engrais, etc.) que le pétrole fossile.

Précisons aussi, que des expertises ont conclu que le bilan global sur les plans de l’énergie et du dioxyde de carbone (CO₂) n’était pas satisfaisant, et nécessitait encore plusieurs années de recherche.

Dans ce projet abandonné, la production de biopétrole se décompose en deux étapes :

• la production de la biomasse : elle est donnée par des microalgues unicellulaires (phytoplancton) naturellement riches en lipides (80 à 85 % d’acides gras). Ces organismes photosynthétiques sont cultivés dans un milieu liquide artificiel exposé à la lumière solaire dans des cylindres verticaux transparents d’environ 8 m de hauteur et de 60 cm de diamètre (photobioréacteurs). Le dioxyde de carbone (CO₂) provenant de combustions industrielles (cimenteries, déchèteries, centrales thermiques ou encore raffineries), est apporté par barbotage dans le milieu pour stimuler la photosynthèse. Toutes les conditions pour une multiplication rapide des cellules étant réunies, leur population double en 24 heures, permettant d’effectuer la récolte de biomasse après 24 heures ;
• la transformation de la biomasse en pétrole : l’eau est expurgée de la biomasse jusqu’à l’obtention d’une pâte soumise ensuite à haute pression, haute température et en atmosphère dépourvue d’oxygène, pour donner le biopétrole. Cette phase demande 24 heures de plus.

Un cycle de production demande donc 48 heures alors que, dans le cas du pétrole fossile, le processus s’est déroulé sur des millions d’années. L’aspect programmé et rapide de la production du biopétrole est un avantage évident par rapport aux nombreuses incertitudes pesant sur la découverte de nouveaux gisements de pétrole fossile.

Comme dit plus haut, le projet est aujourd’hui à l’arrêt. Néanmoins, nous relèverons les aspects intéressants de l’approche :

• Bilan en CO₂ : comme pour la combustion des autres carburants faisant intervenir partiellement la matière organique (biocarburant), celle des carburants issus du biopétrole (essence et/ou diesel) émet du gaz carbonique, alors que la production de biomasse au cours de la photosynthèse en a consommé. De ce point de vue, le bilan CO₂ est neutre. C’est l’un des atouts des biocarburants et du biopétrole par rapport aux carburants d’origine fossile. En effet, ces derniers trouvent aussi leur origine dans la photosynthèse et donc dans une capture de CO₂, celle-ci ayant eu lieu avec les premiers organismes chlorophylliens et pendant des millions d’années. Or, la libération brutale de tout ce CO₂ par les moteurs thermiques représente une émission non compensée par une capture ultérieure équivalente, d’où l’augmentation rapide à l’échelle humaine de la concentration en CO₂ atmosphérique. L’installation des photobioréacteurs à proximité d’usines produisant de grosses quantités de CO₂ (cimenteries, déchèteries, centrales thermiques ou encore raffineries) permet de le recycler facilement au travers de la biomasse synthétisée par la photosynthèse. Le biopétrole peut donc être considéré comme une énergie renouvelable et le bilan est neutre entre ce que la combustion du biopétrole émet et ce qui a été capté par la photosynthèse.
• Surfaces utilisées : les photobioréacteurs étant verticaux les surfaces utilisées sont optimisées au maximum, ajustant au mieux surface et production et limitant ainsi le risque de compétition avec des zones de cultures vivrières, notamment dans des régions à fortes potentialités agricoles.
• Absence d’engrais pour la production de biomasse : à l’inverse des espèces cultivées qui exigent des quantités importantes d’engrais azotés pour obtenir une bonne rentabilité de la production de biocarburants (bioéthanol et biodiesel), la production de biomasse en phytobioréacteur n’exige aucun engrais. Le problème des engrais vient du fait qu’une part importante de l’azote ajouté aux sols n’est pas intégrée à la matière organique au cours de la synthèse de biomasse par les plantes, mais dégradée, par des bactéries présentes dans le sol, essentiellement en N₂, mais aussi en N₂O (protoxyde d’azote), gaz très producteur d’effet de serre. Dans ces conditions, produire des biocarburants va à l’encontre de l’objectif de lutte contre les émissions de gaz à effet de serre, tandis que dans le cas de la production de biopétrole, on ne rencontre pas ce genre d’inconvénient puisque les milieux de culture, même s’ils contiennent de l’azote sous différentes formes, ne sont pas relâchés dans l’environnement, mais recyclés après ajustement.
• Raffinage : les coûts de raffinage sont par ailleurs moindres car le biopétrole, contrairement au pétrole fossile, est exempt de soufre et de produits secondaires toxiques.

Ce processus de production de pétrole pose des questions intéressantes dans plusieurs domaines :

• Croissance de la biomasse utilisée : le taux de croissance est particulièrement élevé. En effet, on est en présence d’organismes unicellulaires qui, lorsque les conditions sont favorables, se divisent par mitoses à un rythme rapide, impossible à atteindre par un organisme complexe comme le blé, le soja, ou toute autre espèce cultivée en champ, même sur un sol riche naturellement ou enrichi en engrais. En outre, dans ces cas, seuls les grains entrent dans la production du carburant (bioéthanol ou biodiesel), le reste de la biomasse n’étant pas utilisé à cette fin.
• Ce type de projet pose des questions climatiques (ensoleillement, température), mais aussi des infrastructures industrielles présentes dans les régions visées. À titre de référence, l’usine pilote d’Alicante (Espagne), aujourd’hui fermée, bénéficiait de 300 jours d’ensoleillement par an, et d’une cimenterie proche qui pouvait lui fournir le CO₂ nécessaire à la stimulation de la photosynthèse des algues.

Bio Fuel Systems (BFS) fut la société espagnole qui mit au point le procédé de production. La première usine pilote a vu le jour à Alicante (Espagne), en 2011. Elle a fermé en 2014 à la suite d’une décision de la justice espagnole (une procédure pour fraude ayant été ouverte).

La marque déposée est « Pétrole bleu ».

Concernant la question de la pertinence ou non du terme « biopétrole », on se reportera aux remarques faites pour le terme « biocarburant ». Biopétrole présente l’avantage de ne pas être déjà utilisé avec un autre sens et de désigner un produit (pétrole), qui n’est pas un carburant, puisque non encore raffiné, contrairement à l’éthanol ou au biodiesel, qui sont des carburants.