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Technologie

Rouler grâce à nos déchets est maintenant possible

01-02-2019

Photo: Pixabay

Ce texte a été écrit par des élèves de 4e secondaire du Pensionnat du Saint-Nom-de-Marie à la suite d’un atelier sur la communication scientifique offert par l’équipe de Québec Science.

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Un texte de Ariane Lalonde et Léa Foulon

Selon des statistiques de 2012 « The conference Board of Canada », au Québec, une seule personne produirait environ 749 kg de déchets par année. Ces déchets se retrouvent ensuite incinérés ou enterrés dans la terre et peuvent prendre plusieurs centaines d’années à se désintégrer. Ceux-ci créent malheureusement beaucoup d’émission de gaz à effets de serre. (The conference Board of Canada, 2012) Heureusement, plusieurs technologies sont en développement pour réduire l’empreinte écologique de nos ordures. Enerkem est une compagnie qui développe une des techniques de transformation des déchets non recyclables et non compostables en biocarburants.

Qu’est-ce qu’Enerkem ?

Ernekem est une compagnie canadienne qui a été créée en l’an 2000 par Esteban Chornet et son fils Vincent Chornet. Esteban étant un professeur émérite à l’Université de Sherbrooke, il s’est inspiré des recherches qu’ils dirigeaient à l’Université pour fonder sa compagnie. La technologie révolutionnaire d’Enerkem est le résultat d’une volonté de créer de l’énergie propre et des produits à partir de matières/déchets qui, autrement, seraient éliminés ou se retrouveraient dans un dépotoir. (Enerkem, 2018)

Le biocarburant

Cette compagnie a comme but de faire du biocarburant à partir de nos déchets domestiques, mais qu’est-ce du biocarburant ? Le biocarburant ou agrocarburant est un carburant produit à partir de matériaux organiques non fossiles, provenant de la biomasse et qui vient en complément ou en substitution du combustible fossile. (Wikipédia, 2018)

Il existe deux types de biocarburants, celui de première génération et de celui deuxième génération. Le biocarburant de première génération est fait à base de végétaux comme le maïs ou le blé. Le problème avec ce type de biocarburants est qu’il faut empiéter sur des terres agricoles normalement destinées à nous nourrir pour produire les ressources nécessaires à la production de cette énergie verte. (Ollivier et Departe, 2011)

Voilà pourquoi la compagnie Enerkem est plus centrée sur le biocarburant de seconde génération qui utilise les déchets concentrés fortement en carbone soit les déchets non recyclables ou non compostables. La fabrication des biocarburants de seconde génération serait moins dommageable à l’environnement que ceux de la première génération. Cependant, leur procédé de fabrication est plus complexe. (Énergie nouvelle, 2018)

Le procédé de fabrication

Source: Enerkem

Le procédé qu’utilise Enerkem pour transformer vos déchets résidentiels en essence pour votre voiture est un procédé thermochimique. C’est à dire, qu’ils se servent de températures et de pressions pour la transformation des déchets. Commençons par le triage qui est la première étape. Enerkem fait le tri des déchets au centre de traitement et de transfert. Il garde les plastiques, les bois et tissus. Le reste, les électroménagers et les pneus s’en vont à un écocentre. Pour ce qui est des déchets organiques, ils s’en vont au compostage. Ensuite, un deuxième tri est fait pour retirer les métaux et les éléments inertes. Ce triage prend seulement 5 minutes. Par la suite, le restant est déchiqueté pour devenir de la matière première qui va, par après, être convertie en biocarburant.

C’est là que le processus se complique. Les déchets sont alors emmenés et chauffés dans un endroit à faible teneur en oxygène. Ce procédé se nomme l’oxydation partielle ou la gazéification. Cela consiste à chauffer la matière première à de hautes températures et pressions pour que les liaisons chimiques se défassent et libèrent le carbone et l’hydrogène. Après cette étape, un gaz synthétique est créé. Il se prénomme le SYNGAZ. Ce gaz synthétique est formé à partir d’un mélange de monoxyde de carbone, de dioxyde de carbone et d’hydrogène. Ensuite, la troisième étape consiste au nettoyage de ce gaz. Le gaz passe donc dans un tuyau où on retrouve des cyclones (Appareil destiné à séparer un fluide de ses poussières, sous l’effet de la force centrifuge) qui éliminent les particules non converties en gaz. De l’eau est par la suite envoyée sur ces particules de gaz pour enlever les impuretés restantes. C’est à partir de cet instant qu’on obtient du gaz (CO + H2) dit parfaitement pure, prêt à être transformé en divers produits. 

Nous voici enfin arriver à l’étape finale. Celle qu’on appelle la synthèse catalytique. Le gaz maintenant pure passe dans des catalyseurs pour qu’ils réorganisent l’arrangement moléculaire de celui-ci. C’est grâce à cette ultime étape qu’on transforme le gaz en produits.Le syngaz peut être converti en méthanol ou en éthanol. La réaction chimique qui convertie le syngaz en éthanol est : 6CO + 6H2 -> 2C2H5OH + 2CO2 (D. Ballerini, 2006). Puis celle qui le convertie en méthanol est : CO + 2H2 -> CH3OH (ProSim, 2018).

Ces biocarburants ont une énorme importance dans votre vie de tous les jours. Prenez par exemple, le méthanol. Il se retrouve dans le plastique, la peinture, le liquide lave-glace et même dans de la colle. L’éthanol, pour sa part, se retrouve dans notre l’essence que vous utiliser presque tous les jours. Au Canada, l’une des normes est de mélanger le pétrole avec 5% d’éthanol. De plus, l’éthanol produit par Enerkem est un carburant renouvelable, non toxique, soluble dans l’eau et facilement biodégradable. (Enerkem, 2018)

Enjeux environnementaux

Source: Ville de Montréal

La compagnie Enerkem propose une solution durable, pour le contrôle des déchets dans le monde, en transformant les matériaux destinés au dépotoir en biocarburant qui peut être utilisé comme carburant pour les voitures ou pour fabriquer des produits chimiques. L’usine en Alberta peut traiter 100 000 tonnes de déchets ce qui signifie que 38 millions de litres de syngaz seraient alors créés. Ceci pourrait permettre de faire rouler 400 000 voitures avec un gaz qui émet beaucoup moins de CO2 que son concurrent fossile.

En effet, Enerkem pense que d’ici 2030, ils pourront réduire l’émission de CO2 de 880 000 tonnes, et ce, seulement au Canada avec un faible total de 8 installations au pays. De plus, puisque 90 % des déchets seraient recyclés en biocarburants le nombre d’ordures envoyées au dépotoir serait réduit. (Enerkem, 2018) Cependant, il serait faux de dire que les technologies qu’Enerkem utilise n’ont aucun effet négatif sur l’environnement. La création de biocarburants entraîne peut-être moins de CO2, mais elle émet d’autres gaz qui sont considérés comme des GES (Gaz à effets de serre), par exemple, le N2O. (Fagnen, 2009) Malgré sa production de GES, il est tout de même plus écologique d’utiliser du biocarburant que son correspondant fossile soit le pétrole, le gaz et le charbon. (Vallée et Behaghel, 2008)

Enjeux économiques

Les technologies utilisées pour créer du biocarburant de deuxième génération ne sont pas encore très développées. Il faut donc continuer les investissements pour poursuivre les recherches afin d’améliorer ces technologies. La création de ce biocarburant n’est pas encore tout à fait rentable et il est plus coûteux de produire du biocarburant de deuxième génération que des énergies fossiles. Ce type de carburant est donc cher à produire et fourni peu de profits, mais il propose une alternative prometteuse aux énergies fossiles. Plusieurs pensent même que dans plusieurs années il va totalement remplacer le pétrole. (Hébert, 2013)

Initiatives du gouvernement

Un investissement de 1,5 milliard de dollars sur 9 ans a été prévu en 2008 pour favoriser le biocarburant par le gouvernement fédéral. Celui-ci souhaite aussi augmenter la disponibilité des biocarburants dans les stations-service et favoriser les nouvelles technologies de production. De plus, un projet de loi a aussi été voté afin d’exiger qu’un minimum de 5% d’éthanol soit contenu dans l’essence canadienne. La contribution du gouvernement aide bien évidemment le développement des technologies pour la production du biocarburant de deuxième génération, mais pour que l’industrie se développe encore plus, nous pensons qu’il faudrait que le minimum de 5% d’éthanol dans les carburants augmente. (Hébert, 2013)

Pour conclure, les biocarburants sont une technologie récente. Elles se développent au cours des années et des nombreuses recherches qu’effectuent les scientifiques. Les dépotoirs sont vraiment néfastes pour l’environnement donc c’est une superbe trouvaille de pouvoir réutiliser ces déchets pour faire rouler des voitures. Malheureusement, le procédé coûte cher. C’est pour cela qu’Enerkem traite majoritairement des déchets commerciales, mais peut être, qui sait, qu’au fur des années cette technologie va devenir plus accessible et ainsi réduire notre impact écologique sur la planète.

 

Bibliographie

Source site web :

Le biocarburant est une innovation du XXIe siècle (10 janvier 2017)

Production de déchets. The Conference Board of Canada (2015)

Sagnes, C et Chabrelie, M-F. (Janvier 2015) Biocarburants de deuxième génération : une nouvelle étape est franchie.

Les Biocarburants de 2ème génération proches de l’industrialisation (Mars 2018)

Vallée, J et Behagel, R. (Mai, 2018) Biocarburants de 2ème génération: comment se positionnent les papetiers?

 

Source périodique :

Hébert, J. (janvier 2013). Quel avenir pour le développement des biocarburants de deuxième génération au Québec?: Essai présenté au Centre universitaire de formation en environnement en vue de l’obtention du grade de maître en environnement. Université de Sherbrooke.

Ollivier, T et Départe, A. (2011).Étude prospective sur la seconde génération de biocarburants : une analyse de leur efficacité économique et environnementale. Persée.

Ballerini, D. (2006). Les biocarburants: États des lieux, perspectives et enjeux du développement. Repéré à Google Book.

ProSim. (2018). Exemple d’application de ProSimPlus : Synthèse du méthanol. ProSim.

 

Source encyclopédie :

Enerkem. (Février 2018). Dans Wikipédia. Repéré le 17 septembre 2018.

Biocarburant. (18 septembre 2018). Dans Wikipédia. Repéré le 18 septembre.

 

Source thèse et mémoire :

Fagnen, S. (Décembre 2009). Analyse du cycle de vie axée sur les conséquences d’un biocarburant de deuxième génération à base de saule. (Thèse en vue de l’obtention du diplôme de : Maitrise ès sciences appliquées, Université de Montréal, Montréal, Québec).

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