De quoi est fait l'éthanol cellulosique?
L'éthanol cellulosique est un biocarburant fabriqué à partir de cellulose, composant principal des parois des cellules végétales. La cellulose est contenue dans toutes les plantes et est le composé organique le plus commun de la terre. Bien qu'il soit plus difficile de créer de l'éthanol à partir de cellulose que de l'amidon ou des cultures à base de sucre comme le maïs, les sources de cellulose sont pratiquement illimitées. C'est un avantage majeur qui permet aux producteurs d'utiliser des ressources telles que les déchets agricoles, les sous-produits de l'entretien des pelouses, des jardins et des arbres, et les cultures non alimentaires à croissance rapide et pouvant être élevées sur des terres moins recherchées.
Il existe deux principaux types de matières premières, ou matières premières, utilisées pour créer de l'éthanol cellulosique: la biomasse agricole et la biomasse forestière. La biomasse agricole peut inclure des déchets provenant de cultures vivrières telles que des épis de maïs, des tiges de maïs ou de la paille de riz. Il peut également provenir de cultures spécifiquement destinées à la production d’énergie. Parmi les cultures pouvant être utilisées figurent le panic raide, la canne à sucre et le miscanthus. Les cultures auto-ensemencées qui ne doivent pas être replantées après chaque culture, qui sont résistantes à la sécheresse et aux intempéries, sont généralement préférées.
La biomasse forestière ou ligneuse offre également une variété d'options pour la production d'éthanol et présente certains avantages en termes de traitement par rapport à la biomasse agricole, ce qui en fait une alternative précieuse. Comme pour la biomasse agricole, certains types d'arbres peuvent être cultivés spécifiquement comme cultures énergétiques. Les cultures arboricoles à rotation courte qui peuvent être plantées, récoltées et replantées rapidement sont les candidats idéaux pour une utilisation dans la production d'éthanol cellulosique. Les sous-produits forestiers sont une autre option. On peut utiliser des copeaux de bois, de l'écorce et de la sciure de bois. Une autre alternative est la pâte à papier.
Afin de créer de l'éthanol cellulosique, l'un des deux processus principaux peut être utilisé. Le premier est la cellulolyse, un processus qui utilise l'hydrolyse pour transformer la cellulose en sucres simples. La cellulose est prétraitée afin de casser une partie de sa structure rigide, à la fois physiquement et chimiquement. Il est alors plus accessible pour le processus d'hydrolyse, qui décompose les molécules en sucres à l'aide d'enzymes appelées enzymes cellulases. Les sucres sont séparés de tous les matériaux restants, puis fermentés à l'aide de microbes et distillés.
Le deuxième procédé utilisable est la gazéification. Au cours de la gazéification, le carbone contenu dans la cellulose est converti en hydrogène, en dioxyde de carbone et en monoxyde de carbone par combustion partielle. Un microorganisme appelé Clostridium ljungdhalii est ensuite utilisé pour fermenter ces gaz et les convertir en éthanol et en eau. L'éthanol est ensuite distillé de l'eau.