Environmental Performance of Algal Biofuel Technology Options

Dans cette rewiew, les auteurs font une analyse le cycle de vie (Life Cycle Analysis) des biocarburants algaux depuis les bassins jusqu’au roues. L’analyse du cycle de vie est un moyen d’évaluer les impacts environnementaux globaux d’un produit, d’une entreprise, etc … Dans notre cas pour chaque étape du processus de production des biocarburants sont calculés les flux entrants et sortants du système, que ce soit pour les gaz à effets de serre, l’apport en énergie fossile ou la consommation d’eau douce.
D’une manière générale les résultats d’une analyse de cycle de vie peuvent varier de manière importante d’une étude à l’autre car ils dépendent des facteurs qui sont pris en compte dans le calcul et de la limite dans laquelle est défini le système. C’est également le cas pour les biocarburants algaux et les auteurs précisent donc qu’il y a une grande variabilité suivant les technologies utilisées, la productivité estimée, la teneur en lipide des algues, les coproduits considérés et leur valorisation, etc …
Les auteurs précisent que les estimations sont faites à partir des résultats obtenus dans des programmes pilotes en laboratoire et qu’il y a encore beaucoup d’effort à faire pour obtenir ces mêmes résultats à une échelle industrielle.
Ils énumèrent ensuite les facteurs qu’ils ont pris en compte pour simuler les différents scénarios d’analyse de cycle de vie. Il précise d’abord que la situation géographique du site de production est importante puisqu’elle influence la présence de CO2 à proximité, d’eau saumâtre, la radiation solaire, et la saisonnalité.
Ils font l’hypothèse que l’usine est construite sur un terrain déjà dégradé, qu’elle est proche d’une usine à charbon dont elle peut réutiliser les dégagements de CO2, et que les cultures d’algues sont faites dans des bassins ouverts.
Ils comparent ensuite l’efficacité énergétique, l’empreinte carbone, et la consommation d’eau douce pour différentes méthodes d’extraction de l’huile : par séchage, extraction humide ou encore sécrétion par les algues. Ils établissent 3 niveaux d’efficacités technologiques pour les processus : bas, nominal et haut.
Ils trouvent que l’extraction nominale par séchage a un apport d’énergie net positif, c’est-à-dire que la quantité d’énergie fossile apportée pour produire 1 litre de biodiesel est supérieure à l’énergie contenu dans ce litre de biodiesel. C’est par contre l’inverse en utilisant une méthode d’extraction nominale humide. En effet les NER (c’est-à-dire la quantité d’énergie contenue dans une unité de biodiésel/L’énergie fossile totale requise à la source pour produire une unité de biodiésel) du biodiésel produit par extraction par séchage et par extraction humide valent respectivement 0.3 et 2.5.
Ils expliquent ensuite les différentes méthodes pour réduire les dégagements de gaz à effet de serre lors des différents processus de production. Le pourcentage de lipides contenu dans les algues, la source d’approvisionnement en eau pour les bassins de culture ainsi que l’efficacité du mélange du milieu de culture peuvent avoir un fort impact sur le dégagement des gaz à effets de serre.
L’utilisation d’eau de rejets municipaux pour alimenter les bassins, le recyclage des eaux résiduelles de culture comme fertilisant, des techniques d’extraction par séchage solaire sont toutes des méthodes qui pourraient réduire les émissions de gaz à effet de serre lors de la production.
Ainsi l’utilisation de biocarburants algaux peut réduire les émissions de gaz à effet de serre par rapport aux énergies fossiles si les bonnes technologies sont utilisées mais peuvent également les augmenter en cas de développement non approprié.
En ce qui concerne la consommation d’eau douce, la nature de l’eau utilisée pour alimenter les bassins a un très fort impact sur la consommation d’eau douce. Ainsi quand les bassins sont alimentés par de l’eau saumâtre, la consommation d’eau douce est similaire à celle pour produire du pétrole.

On voit que sur les 8 auteurs de cette revue, 4 font partie du laboratoire «ExxonMobil Research and Engineering Company » qui appartient à Exxonmobil, société pétrolière et gazière. Ils peuvent donc parallèlement aux intérêts de cet entreprise, avoir des intérêts à favoriser les biocarburants à bases d’algues, et à favoriser certaines formes de production de biocarburants algaux par rapports à d’autres.

Cet article nous montre quels sont les impacts écologiques des biocarburants algaux suivant les technologies. Cela nous permet de voir que l’efficacité environnementale de ces biocarburants dépend beaucoup du type de technologies utilisées. On voit que si des efforts de développement technologique ne sont pas effectués, et que les biocarburants à bases sont produits industriellement avec les technologies actuelles, l’empreinte carbone de ceux-ci pourrait être pire que celle des énergies fossiles, alors que c’est l’inverse si le nécessaire est fait. Cela permet d’éclairer la controverse sur le fait que l’avantage à développer des biocarburants sur le long terme dépend de l’investissement qu’on y fait.