ÉNERGIE: Biomasse & Valorisation des rejets Professeur Jamal Chaouki 6ème Journée de la Recherche de Polytechnique – 24 mai 2007 Objectifs Biomasse et déchets solides Bioraffinerie de.
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ÉNERGIE:
Biomasse & Valorisation des
rejets
Professeur Jamal Chaouki
6ème Journée de la Recherche de Polytechnique – 24 mai 2007
Objectifs
Biomasse et déchets solides
Bioraffinerie de 1ère génération (2010);
Bioraffinerie de 2ème génération (2015);
Bioraffinerie de 3ème génération;
Potentiel de mobilisation de la biomasse pour
la production d’énergie et de biocarburants
Pourquoi de la biomasse?
Problème énergétique n’est pas nouveau:
vers la fin du 18ème siècle: les rares forêts
de l’Angleterre doivent être conservées pour
l’armement naval. L’Angleterre va
s’appuyer sur l’innovation technique d’un
français: D. Pépin, que l’abondance des
forêts françaises a fait négliger à Paris: la
machine à vapeur
Avant les années 50, non négligeable
comme biocarburant;
Avant, capacité à réduire les émissions à
l’échappement des véhicules;
Capacité à réduire les émissions de gaz à
effet de serre (GES);
Diminuer le recours aux ressources en
pétrole.
Caractéristiques de la Biomasse
Renouvelable et durable
Connectée à l’économie du
monde rural
Multi-utilisation:
alimentation, énergie,
biocarburant, matériaux…
Pas de production de GAS.
Lors de la combustion, elle
ne fait que restituer la dose
capturée. Bilan nul: en
théorie
Bilan CO2 nul en théorie, mais pas
en pratique
Culture intensive;
L’approvisionnement des usines de
production;
La transformation industrielle;
La synthèse des biocarburants et leur
transport au dépôt avant utilisation;
L’utilisation d’engrais et pesticides…
Consomment de l’énergie fossile et rejettent
des GAS
Gain "effet de serre"/aux solutions
traditionnelles
What is Biorefinery ?
US Department of Energy:
Biorefinery is an overall concept of a
processing plant where biomass feedstocks are
converted and extracted into a spectrum of
valuable products
American National Renewable Energy Lab
Biorefinery is a facility that integrates biomass
conversion processes and equipment to produce
fuels, power and chemicals from biomass
Biomasse pour la Production de
Biocarburants
1ère génération (jusqu’à 2010): Produits ou
résidus agricoles et forestiers:
Evolution de la production de biocarburants
dans le monde en Mt
Production de biocarburants dans le
monde
Quelques chiffres
Consommation mondiale de pétrole en 2005 = 23 Gtep
Consommation mondiale de pétrole dans le transport = 1.6 Gtep
1 Mt éthanol = 0.67 Mtep (production canadienne)!!
1 Mt EMHV = 0.95 Mtep (la moitié de la production canadienne)!!
Production mondiale de biocarburants 2005 = 22 Mtep = 22 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2005= 1.4%!!
Production mondiale de biocarburants 2015 = 64 Mtep = 64 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2015 = 4%!!
Potentiel de surfaces agricoles dans toute l’Europe (jachères +
surplus) = 14 Mha
MANGER ou CONDUIRE, il faut CHOISIR
Les différentes ressources
(1ère et 2ème génération) &
Produits de Conversion
Production d’éthanol à partir
des matières lignocellulosiques
Préparation de la matière première:
déstructurer la matière lignocellulosique pour
permettre l’accès aux parties sucrées (aux
hémicelluloses et la cellulose)
Conversion de la cellulose en glucose:
hydrolyse enzymatique (- car qté d’enzymes
10 à 100 par rapport au mais, blé…)
Fermentation des sucres en éthanol
Distillation et purification finale.
La filière "Biomass to Liquid" BtL
Conditionnement de la biomasse;
Gazéification: H2/CO;
Production
Centrales électriques: IGCC
Gazogène ou gaz à l’eau: voitures
Synthèse Fischer-Tropsch (Rapport =2):
• Catalyseurs à base de fer: production d’essence;
• Catalyseurs à base de cobalt: gazole et kérosène
Réacteur “slurry “ de Sasol
D = 10m, H = 60 )
Basic principles of Biorefinery (Phase III)
•Food & Feed Grains
Feedstocks
•Ligno-cellulosic Biomass (late grass, reed, bush)
•Forest Biomass (wood, underwood, waste wood-processing)
•Municipal Solid Waste (paper/cardboard, town cleaning)
•Bioprocess (bacterial, enzymatic)
ProcessingTechnologies
•Chemical processes
•Thermo-chemical processes
•Thermal processes
•Physical processes
•Fuels
Products substances
and Energy
•Chemicals
•Materials (polymers)
•Specialties
•Goods
Déchets solides Vs. Biomasse
Combustion/Gazéification
"Biomasse urbaine"
CRIP-PAPRICAN: Bioraffinage
Intégration:
Usines de pâtes et papiers;
Bioraffinage
Pour la production de:
De papiers;
D’énergie;
De produits pétroliers;
Des produits pétrochimiques (bioplastiques…);
Pharmaceutique (Neutraceutique).
Conclusion
Bioproduits: un potentiel pour les bioraffineries de
3ème génération
une contribution à la diversification des carburants;
une contribution à la diversification énergétique
une contribution à la réduction des GAS
Disponibilité en terres cultivables face au marché de
l’alimentation;
Attention à une crise environnementale:
déforestation massive et compétition pour les
ressources en eaux
Jacques Attali: “Une brève histoire
de l’avenir”
“C’est le manque qui force à aller chercher
une nouvelle richesse. Les raretés sont des
bénédictions pour les ambitieux.
…Autre leçon: peu importe qui invente une
technologie, l’important est d’être en
situation -culturelle et politique- de la mettre
en œuvre”
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ÉNERGIE:
Biomasse & Valorisation des
rejets
Professeur Jamal Chaouki
6ème Journée de la Recherche de Polytechnique – 24 mai 2007
Objectifs
Biomasse et déchets solides
Bioraffinerie de 1ère génération (2010);
Bioraffinerie de 2ème génération (2015);
Bioraffinerie de 3ème génération;
Potentiel de mobilisation de la biomasse pour
la production d’énergie et de biocarburants
Pourquoi de la biomasse?
Problème énergétique n’est pas nouveau:
vers la fin du 18ème siècle: les rares forêts
de l’Angleterre doivent être conservées pour
l’armement naval. L’Angleterre va
s’appuyer sur l’innovation technique d’un
français: D. Pépin, que l’abondance des
forêts françaises a fait négliger à Paris: la
machine à vapeur
Avant les années 50, non négligeable
comme biocarburant;
Avant, capacité à réduire les émissions à
l’échappement des véhicules;
Capacité à réduire les émissions de gaz à
effet de serre (GES);
Diminuer le recours aux ressources en
pétrole.
Caractéristiques de la Biomasse
Renouvelable et durable
Connectée à l’économie du
monde rural
Multi-utilisation:
alimentation, énergie,
biocarburant, matériaux…
Pas de production de GAS.
Lors de la combustion, elle
ne fait que restituer la dose
capturée. Bilan nul: en
théorie
Bilan CO2 nul en théorie, mais pas
en pratique
Culture intensive;
L’approvisionnement des usines de
production;
La transformation industrielle;
La synthèse des biocarburants et leur
transport au dépôt avant utilisation;
L’utilisation d’engrais et pesticides…
Consomment de l’énergie fossile et rejettent
des GAS
Gain "effet de serre"/aux solutions
traditionnelles
What is Biorefinery ?
US Department of Energy:
Biorefinery is an overall concept of a
processing plant where biomass feedstocks are
converted and extracted into a spectrum of
valuable products
American National Renewable Energy Lab
Biorefinery is a facility that integrates biomass
conversion processes and equipment to produce
fuels, power and chemicals from biomass
Biomasse pour la Production de
Biocarburants
1ère génération (jusqu’à 2010): Produits ou
résidus agricoles et forestiers:
Evolution de la production de biocarburants
dans le monde en Mt
Production de biocarburants dans le
monde
Quelques chiffres
Consommation mondiale de pétrole en 2005 = 23 Gtep
Consommation mondiale de pétrole dans le transport = 1.6 Gtep
1 Mt éthanol = 0.67 Mtep (production canadienne)!!
1 Mt EMHV = 0.95 Mtep (la moitié de la production canadienne)!!
Production mondiale de biocarburants 2005 = 22 Mtep = 22 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2005= 1.4%!!
Production mondiale de biocarburants 2015 = 64 Mtep = 64 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2015 = 4%!!
Potentiel de surfaces agricoles dans toute l’Europe (jachères +
surplus) = 14 Mha
MANGER ou CONDUIRE, il faut CHOISIR
Les différentes ressources
(1ère et 2ème génération) &
Produits de Conversion
Production d’éthanol à partir
des matières lignocellulosiques
Préparation de la matière première:
déstructurer la matière lignocellulosique pour
permettre l’accès aux parties sucrées (aux
hémicelluloses et la cellulose)
Conversion de la cellulose en glucose:
hydrolyse enzymatique (- car qté d’enzymes
10 à 100 par rapport au mais, blé…)
Fermentation des sucres en éthanol
Distillation et purification finale.
La filière "Biomass to Liquid" BtL
Conditionnement de la biomasse;
Gazéification: H2/CO;
Production
Centrales électriques: IGCC
Gazogène ou gaz à l’eau: voitures
Synthèse Fischer-Tropsch (Rapport =2):
• Catalyseurs à base de fer: production d’essence;
• Catalyseurs à base de cobalt: gazole et kérosène
Réacteur “slurry “ de Sasol
D = 10m, H = 60 )
Basic principles of Biorefinery (Phase III)
•Food & Feed Grains
Feedstocks
•Ligno-cellulosic Biomass (late grass, reed, bush)
•Forest Biomass (wood, underwood, waste wood-processing)
•Municipal Solid Waste (paper/cardboard, town cleaning)
•Bioprocess (bacterial, enzymatic)
ProcessingTechnologies
•Chemical processes
•Thermo-chemical processes
•Thermal processes
•Physical processes
•Fuels
Products substances
and Energy
•Chemicals
•Materials (polymers)
•Specialties
•Goods
Déchets solides Vs. Biomasse
Combustion/Gazéification
"Biomasse urbaine"
CRIP-PAPRICAN: Bioraffinage
Intégration:
Usines de pâtes et papiers;
Bioraffinage
Pour la production de:
De papiers;
D’énergie;
De produits pétroliers;
Des produits pétrochimiques (bioplastiques…);
Pharmaceutique (Neutraceutique).
Conclusion
Bioproduits: un potentiel pour les bioraffineries de
3ème génération
une contribution à la diversification des carburants;
une contribution à la diversification énergétique
une contribution à la réduction des GAS
Disponibilité en terres cultivables face au marché de
l’alimentation;
Attention à une crise environnementale:
déforestation massive et compétition pour les
ressources en eaux
Jacques Attali: “Une brève histoire
de l’avenir”
“C’est le manque qui force à aller chercher
une nouvelle richesse. Les raretés sont des
bénédictions pour les ambitieux.
…Autre leçon: peu importe qui invente une
technologie, l’important est d’être en
situation -culturelle et politique- de la mettre
en œuvre”
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ÉNERGIE:
Biomasse & Valorisation des
rejets
Professeur Jamal Chaouki
6ème Journée de la Recherche de Polytechnique – 24 mai 2007
Objectifs
Biomasse et déchets solides
Bioraffinerie de 1ère génération (2010);
Bioraffinerie de 2ème génération (2015);
Bioraffinerie de 3ème génération;
Potentiel de mobilisation de la biomasse pour
la production d’énergie et de biocarburants
Pourquoi de la biomasse?
Problème énergétique n’est pas nouveau:
vers la fin du 18ème siècle: les rares forêts
de l’Angleterre doivent être conservées pour
l’armement naval. L’Angleterre va
s’appuyer sur l’innovation technique d’un
français: D. Pépin, que l’abondance des
forêts françaises a fait négliger à Paris: la
machine à vapeur
Avant les années 50, non négligeable
comme biocarburant;
Avant, capacité à réduire les émissions à
l’échappement des véhicules;
Capacité à réduire les émissions de gaz à
effet de serre (GES);
Diminuer le recours aux ressources en
pétrole.
Caractéristiques de la Biomasse
Renouvelable et durable
Connectée à l’économie du
monde rural
Multi-utilisation:
alimentation, énergie,
biocarburant, matériaux…
Pas de production de GAS.
Lors de la combustion, elle
ne fait que restituer la dose
capturée. Bilan nul: en
théorie
Bilan CO2 nul en théorie, mais pas
en pratique
Culture intensive;
L’approvisionnement des usines de
production;
La transformation industrielle;
La synthèse des biocarburants et leur
transport au dépôt avant utilisation;
L’utilisation d’engrais et pesticides…
Consomment de l’énergie fossile et rejettent
des GAS
Gain "effet de serre"/aux solutions
traditionnelles
What is Biorefinery ?
US Department of Energy:
Biorefinery is an overall concept of a
processing plant where biomass feedstocks are
converted and extracted into a spectrum of
valuable products
American National Renewable Energy Lab
Biorefinery is a facility that integrates biomass
conversion processes and equipment to produce
fuels, power and chemicals from biomass
Biomasse pour la Production de
Biocarburants
1ère génération (jusqu’à 2010): Produits ou
résidus agricoles et forestiers:
Evolution de la production de biocarburants
dans le monde en Mt
Production de biocarburants dans le
monde
Quelques chiffres
Consommation mondiale de pétrole en 2005 = 23 Gtep
Consommation mondiale de pétrole dans le transport = 1.6 Gtep
1 Mt éthanol = 0.67 Mtep (production canadienne)!!
1 Mt EMHV = 0.95 Mtep (la moitié de la production canadienne)!!
Production mondiale de biocarburants 2005 = 22 Mtep = 22 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2005= 1.4%!!
Production mondiale de biocarburants 2015 = 64 Mtep = 64 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2015 = 4%!!
Potentiel de surfaces agricoles dans toute l’Europe (jachères +
surplus) = 14 Mha
MANGER ou CONDUIRE, il faut CHOISIR
Les différentes ressources
(1ère et 2ème génération) &
Produits de Conversion
Production d’éthanol à partir
des matières lignocellulosiques
Préparation de la matière première:
déstructurer la matière lignocellulosique pour
permettre l’accès aux parties sucrées (aux
hémicelluloses et la cellulose)
Conversion de la cellulose en glucose:
hydrolyse enzymatique (- car qté d’enzymes
10 à 100 par rapport au mais, blé…)
Fermentation des sucres en éthanol
Distillation et purification finale.
La filière "Biomass to Liquid" BtL
Conditionnement de la biomasse;
Gazéification: H2/CO;
Production
Centrales électriques: IGCC
Gazogène ou gaz à l’eau: voitures
Synthèse Fischer-Tropsch (Rapport =2):
• Catalyseurs à base de fer: production d’essence;
• Catalyseurs à base de cobalt: gazole et kérosène
Réacteur “slurry “ de Sasol
D = 10m, H = 60 )
Basic principles of Biorefinery (Phase III)
•Food & Feed Grains
Feedstocks
•Ligno-cellulosic Biomass (late grass, reed, bush)
•Forest Biomass (wood, underwood, waste wood-processing)
•Municipal Solid Waste (paper/cardboard, town cleaning)
•Bioprocess (bacterial, enzymatic)
ProcessingTechnologies
•Chemical processes
•Thermo-chemical processes
•Thermal processes
•Physical processes
•Fuels
Products substances
and Energy
•Chemicals
•Materials (polymers)
•Specialties
•Goods
Déchets solides Vs. Biomasse
Combustion/Gazéification
"Biomasse urbaine"
CRIP-PAPRICAN: Bioraffinage
Intégration:
Usines de pâtes et papiers;
Bioraffinage
Pour la production de:
De papiers;
D’énergie;
De produits pétroliers;
Des produits pétrochimiques (bioplastiques…);
Pharmaceutique (Neutraceutique).
Conclusion
Bioproduits: un potentiel pour les bioraffineries de
3ème génération
une contribution à la diversification des carburants;
une contribution à la diversification énergétique
une contribution à la réduction des GAS
Disponibilité en terres cultivables face au marché de
l’alimentation;
Attention à une crise environnementale:
déforestation massive et compétition pour les
ressources en eaux
Jacques Attali: “Une brève histoire
de l’avenir”
“C’est le manque qui force à aller chercher
une nouvelle richesse. Les raretés sont des
bénédictions pour les ambitieux.
…Autre leçon: peu importe qui invente une
technologie, l’important est d’être en
situation -culturelle et politique- de la mettre
en œuvre”
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ÉNERGIE:
Biomasse & Valorisation des
rejets
Professeur Jamal Chaouki
6ème Journée de la Recherche de Polytechnique – 24 mai 2007
Objectifs
Biomasse et déchets solides
Bioraffinerie de 1ère génération (2010);
Bioraffinerie de 2ème génération (2015);
Bioraffinerie de 3ème génération;
Potentiel de mobilisation de la biomasse pour
la production d’énergie et de biocarburants
Pourquoi de la biomasse?
Problème énergétique n’est pas nouveau:
vers la fin du 18ème siècle: les rares forêts
de l’Angleterre doivent être conservées pour
l’armement naval. L’Angleterre va
s’appuyer sur l’innovation technique d’un
français: D. Pépin, que l’abondance des
forêts françaises a fait négliger à Paris: la
machine à vapeur
Avant les années 50, non négligeable
comme biocarburant;
Avant, capacité à réduire les émissions à
l’échappement des véhicules;
Capacité à réduire les émissions de gaz à
effet de serre (GES);
Diminuer le recours aux ressources en
pétrole.
Caractéristiques de la Biomasse
Renouvelable et durable
Connectée à l’économie du
monde rural
Multi-utilisation:
alimentation, énergie,
biocarburant, matériaux…
Pas de production de GAS.
Lors de la combustion, elle
ne fait que restituer la dose
capturée. Bilan nul: en
théorie
Bilan CO2 nul en théorie, mais pas
en pratique
Culture intensive;
L’approvisionnement des usines de
production;
La transformation industrielle;
La synthèse des biocarburants et leur
transport au dépôt avant utilisation;
L’utilisation d’engrais et pesticides…
Consomment de l’énergie fossile et rejettent
des GAS
Gain "effet de serre"/aux solutions
traditionnelles
What is Biorefinery ?
US Department of Energy:
Biorefinery is an overall concept of a
processing plant where biomass feedstocks are
converted and extracted into a spectrum of
valuable products
American National Renewable Energy Lab
Biorefinery is a facility that integrates biomass
conversion processes and equipment to produce
fuels, power and chemicals from biomass
Biomasse pour la Production de
Biocarburants
1ère génération (jusqu’à 2010): Produits ou
résidus agricoles et forestiers:
Evolution de la production de biocarburants
dans le monde en Mt
Production de biocarburants dans le
monde
Quelques chiffres
Consommation mondiale de pétrole en 2005 = 23 Gtep
Consommation mondiale de pétrole dans le transport = 1.6 Gtep
1 Mt éthanol = 0.67 Mtep (production canadienne)!!
1 Mt EMHV = 0.95 Mtep (la moitié de la production canadienne)!!
Production mondiale de biocarburants 2005 = 22 Mtep = 22 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2005= 1.4%!!
Production mondiale de biocarburants 2015 = 64 Mtep = 64 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2015 = 4%!!
Potentiel de surfaces agricoles dans toute l’Europe (jachères +
surplus) = 14 Mha
MANGER ou CONDUIRE, il faut CHOISIR
Les différentes ressources
(1ère et 2ème génération) &
Produits de Conversion
Production d’éthanol à partir
des matières lignocellulosiques
Préparation de la matière première:
déstructurer la matière lignocellulosique pour
permettre l’accès aux parties sucrées (aux
hémicelluloses et la cellulose)
Conversion de la cellulose en glucose:
hydrolyse enzymatique (- car qté d’enzymes
10 à 100 par rapport au mais, blé…)
Fermentation des sucres en éthanol
Distillation et purification finale.
La filière "Biomass to Liquid" BtL
Conditionnement de la biomasse;
Gazéification: H2/CO;
Production
Centrales électriques: IGCC
Gazogène ou gaz à l’eau: voitures
Synthèse Fischer-Tropsch (Rapport =2):
• Catalyseurs à base de fer: production d’essence;
• Catalyseurs à base de cobalt: gazole et kérosène
Réacteur “slurry “ de Sasol
D = 10m, H = 60 )
Basic principles of Biorefinery (Phase III)
•Food & Feed Grains
Feedstocks
•Ligno-cellulosic Biomass (late grass, reed, bush)
•Forest Biomass (wood, underwood, waste wood-processing)
•Municipal Solid Waste (paper/cardboard, town cleaning)
•Bioprocess (bacterial, enzymatic)
ProcessingTechnologies
•Chemical processes
•Thermo-chemical processes
•Thermal processes
•Physical processes
•Fuels
Products substances
and Energy
•Chemicals
•Materials (polymers)
•Specialties
•Goods
Déchets solides Vs. Biomasse
Combustion/Gazéification
"Biomasse urbaine"
CRIP-PAPRICAN: Bioraffinage
Intégration:
Usines de pâtes et papiers;
Bioraffinage
Pour la production de:
De papiers;
D’énergie;
De produits pétroliers;
Des produits pétrochimiques (bioplastiques…);
Pharmaceutique (Neutraceutique).
Conclusion
Bioproduits: un potentiel pour les bioraffineries de
3ème génération
une contribution à la diversification des carburants;
une contribution à la diversification énergétique
une contribution à la réduction des GAS
Disponibilité en terres cultivables face au marché de
l’alimentation;
Attention à une crise environnementale:
déforestation massive et compétition pour les
ressources en eaux
Jacques Attali: “Une brève histoire
de l’avenir”
“C’est le manque qui force à aller chercher
une nouvelle richesse. Les raretés sont des
bénédictions pour les ambitieux.
…Autre leçon: peu importe qui invente une
technologie, l’important est d’être en
situation -culturelle et politique- de la mettre
en œuvre”
Slide 5
ÉNERGIE:
Biomasse & Valorisation des
rejets
Professeur Jamal Chaouki
6ème Journée de la Recherche de Polytechnique – 24 mai 2007
Objectifs
Biomasse et déchets solides
Bioraffinerie de 1ère génération (2010);
Bioraffinerie de 2ème génération (2015);
Bioraffinerie de 3ème génération;
Potentiel de mobilisation de la biomasse pour
la production d’énergie et de biocarburants
Pourquoi de la biomasse?
Problème énergétique n’est pas nouveau:
vers la fin du 18ème siècle: les rares forêts
de l’Angleterre doivent être conservées pour
l’armement naval. L’Angleterre va
s’appuyer sur l’innovation technique d’un
français: D. Pépin, que l’abondance des
forêts françaises a fait négliger à Paris: la
machine à vapeur
Avant les années 50, non négligeable
comme biocarburant;
Avant, capacité à réduire les émissions à
l’échappement des véhicules;
Capacité à réduire les émissions de gaz à
effet de serre (GES);
Diminuer le recours aux ressources en
pétrole.
Caractéristiques de la Biomasse
Renouvelable et durable
Connectée à l’économie du
monde rural
Multi-utilisation:
alimentation, énergie,
biocarburant, matériaux…
Pas de production de GAS.
Lors de la combustion, elle
ne fait que restituer la dose
capturée. Bilan nul: en
théorie
Bilan CO2 nul en théorie, mais pas
en pratique
Culture intensive;
L’approvisionnement des usines de
production;
La transformation industrielle;
La synthèse des biocarburants et leur
transport au dépôt avant utilisation;
L’utilisation d’engrais et pesticides…
Consomment de l’énergie fossile et rejettent
des GAS
Gain "effet de serre"/aux solutions
traditionnelles
What is Biorefinery ?
US Department of Energy:
Biorefinery is an overall concept of a
processing plant where biomass feedstocks are
converted and extracted into a spectrum of
valuable products
American National Renewable Energy Lab
Biorefinery is a facility that integrates biomass
conversion processes and equipment to produce
fuels, power and chemicals from biomass
Biomasse pour la Production de
Biocarburants
1ère génération (jusqu’à 2010): Produits ou
résidus agricoles et forestiers:
Evolution de la production de biocarburants
dans le monde en Mt
Production de biocarburants dans le
monde
Quelques chiffres
Consommation mondiale de pétrole en 2005 = 23 Gtep
Consommation mondiale de pétrole dans le transport = 1.6 Gtep
1 Mt éthanol = 0.67 Mtep (production canadienne)!!
1 Mt EMHV = 0.95 Mtep (la moitié de la production canadienne)!!
Production mondiale de biocarburants 2005 = 22 Mtep = 22 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2005= 1.4%!!
Production mondiale de biocarburants 2015 = 64 Mtep = 64 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2015 = 4%!!
Potentiel de surfaces agricoles dans toute l’Europe (jachères +
surplus) = 14 Mha
MANGER ou CONDUIRE, il faut CHOISIR
Les différentes ressources
(1ère et 2ème génération) &
Produits de Conversion
Production d’éthanol à partir
des matières lignocellulosiques
Préparation de la matière première:
déstructurer la matière lignocellulosique pour
permettre l’accès aux parties sucrées (aux
hémicelluloses et la cellulose)
Conversion de la cellulose en glucose:
hydrolyse enzymatique (- car qté d’enzymes
10 à 100 par rapport au mais, blé…)
Fermentation des sucres en éthanol
Distillation et purification finale.
La filière "Biomass to Liquid" BtL
Conditionnement de la biomasse;
Gazéification: H2/CO;
Production
Centrales électriques: IGCC
Gazogène ou gaz à l’eau: voitures
Synthèse Fischer-Tropsch (Rapport =2):
• Catalyseurs à base de fer: production d’essence;
• Catalyseurs à base de cobalt: gazole et kérosène
Réacteur “slurry “ de Sasol
D = 10m, H = 60 )
Basic principles of Biorefinery (Phase III)
•Food & Feed Grains
Feedstocks
•Ligno-cellulosic Biomass (late grass, reed, bush)
•Forest Biomass (wood, underwood, waste wood-processing)
•Municipal Solid Waste (paper/cardboard, town cleaning)
•Bioprocess (bacterial, enzymatic)
ProcessingTechnologies
•Chemical processes
•Thermo-chemical processes
•Thermal processes
•Physical processes
•Fuels
Products substances
and Energy
•Chemicals
•Materials (polymers)
•Specialties
•Goods
Déchets solides Vs. Biomasse
Combustion/Gazéification
"Biomasse urbaine"
CRIP-PAPRICAN: Bioraffinage
Intégration:
Usines de pâtes et papiers;
Bioraffinage
Pour la production de:
De papiers;
D’énergie;
De produits pétroliers;
Des produits pétrochimiques (bioplastiques…);
Pharmaceutique (Neutraceutique).
Conclusion
Bioproduits: un potentiel pour les bioraffineries de
3ème génération
une contribution à la diversification des carburants;
une contribution à la diversification énergétique
une contribution à la réduction des GAS
Disponibilité en terres cultivables face au marché de
l’alimentation;
Attention à une crise environnementale:
déforestation massive et compétition pour les
ressources en eaux
Jacques Attali: “Une brève histoire
de l’avenir”
“C’est le manque qui force à aller chercher
une nouvelle richesse. Les raretés sont des
bénédictions pour les ambitieux.
…Autre leçon: peu importe qui invente une
technologie, l’important est d’être en
situation -culturelle et politique- de la mettre
en œuvre”
Slide 6
ÉNERGIE:
Biomasse & Valorisation des
rejets
Professeur Jamal Chaouki
6ème Journée de la Recherche de Polytechnique – 24 mai 2007
Objectifs
Biomasse et déchets solides
Bioraffinerie de 1ère génération (2010);
Bioraffinerie de 2ème génération (2015);
Bioraffinerie de 3ème génération;
Potentiel de mobilisation de la biomasse pour
la production d’énergie et de biocarburants
Pourquoi de la biomasse?
Problème énergétique n’est pas nouveau:
vers la fin du 18ème siècle: les rares forêts
de l’Angleterre doivent être conservées pour
l’armement naval. L’Angleterre va
s’appuyer sur l’innovation technique d’un
français: D. Pépin, que l’abondance des
forêts françaises a fait négliger à Paris: la
machine à vapeur
Avant les années 50, non négligeable
comme biocarburant;
Avant, capacité à réduire les émissions à
l’échappement des véhicules;
Capacité à réduire les émissions de gaz à
effet de serre (GES);
Diminuer le recours aux ressources en
pétrole.
Caractéristiques de la Biomasse
Renouvelable et durable
Connectée à l’économie du
monde rural
Multi-utilisation:
alimentation, énergie,
biocarburant, matériaux…
Pas de production de GAS.
Lors de la combustion, elle
ne fait que restituer la dose
capturée. Bilan nul: en
théorie
Bilan CO2 nul en théorie, mais pas
en pratique
Culture intensive;
L’approvisionnement des usines de
production;
La transformation industrielle;
La synthèse des biocarburants et leur
transport au dépôt avant utilisation;
L’utilisation d’engrais et pesticides…
Consomment de l’énergie fossile et rejettent
des GAS
Gain "effet de serre"/aux solutions
traditionnelles
What is Biorefinery ?
US Department of Energy:
Biorefinery is an overall concept of a
processing plant where biomass feedstocks are
converted and extracted into a spectrum of
valuable products
American National Renewable Energy Lab
Biorefinery is a facility that integrates biomass
conversion processes and equipment to produce
fuels, power and chemicals from biomass
Biomasse pour la Production de
Biocarburants
1ère génération (jusqu’à 2010): Produits ou
résidus agricoles et forestiers:
Evolution de la production de biocarburants
dans le monde en Mt
Production de biocarburants dans le
monde
Quelques chiffres
Consommation mondiale de pétrole en 2005 = 23 Gtep
Consommation mondiale de pétrole dans le transport = 1.6 Gtep
1 Mt éthanol = 0.67 Mtep (production canadienne)!!
1 Mt EMHV = 0.95 Mtep (la moitié de la production canadienne)!!
Production mondiale de biocarburants 2005 = 22 Mtep = 22 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2005= 1.4%!!
Production mondiale de biocarburants 2015 = 64 Mtep = 64 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2015 = 4%!!
Potentiel de surfaces agricoles dans toute l’Europe (jachères +
surplus) = 14 Mha
MANGER ou CONDUIRE, il faut CHOISIR
Les différentes ressources
(1ère et 2ème génération) &
Produits de Conversion
Production d’éthanol à partir
des matières lignocellulosiques
Préparation de la matière première:
déstructurer la matière lignocellulosique pour
permettre l’accès aux parties sucrées (aux
hémicelluloses et la cellulose)
Conversion de la cellulose en glucose:
hydrolyse enzymatique (- car qté d’enzymes
10 à 100 par rapport au mais, blé…)
Fermentation des sucres en éthanol
Distillation et purification finale.
La filière "Biomass to Liquid" BtL
Conditionnement de la biomasse;
Gazéification: H2/CO;
Production
Centrales électriques: IGCC
Gazogène ou gaz à l’eau: voitures
Synthèse Fischer-Tropsch (Rapport =2):
• Catalyseurs à base de fer: production d’essence;
• Catalyseurs à base de cobalt: gazole et kérosène
Réacteur “slurry “ de Sasol
D = 10m, H = 60 )
Basic principles of Biorefinery (Phase III)
•Food & Feed Grains
Feedstocks
•Ligno-cellulosic Biomass (late grass, reed, bush)
•Forest Biomass (wood, underwood, waste wood-processing)
•Municipal Solid Waste (paper/cardboard, town cleaning)
•Bioprocess (bacterial, enzymatic)
ProcessingTechnologies
•Chemical processes
•Thermo-chemical processes
•Thermal processes
•Physical processes
•Fuels
Products substances
and Energy
•Chemicals
•Materials (polymers)
•Specialties
•Goods
Déchets solides Vs. Biomasse
Combustion/Gazéification
"Biomasse urbaine"
CRIP-PAPRICAN: Bioraffinage
Intégration:
Usines de pâtes et papiers;
Bioraffinage
Pour la production de:
De papiers;
D’énergie;
De produits pétroliers;
Des produits pétrochimiques (bioplastiques…);
Pharmaceutique (Neutraceutique).
Conclusion
Bioproduits: un potentiel pour les bioraffineries de
3ème génération
une contribution à la diversification des carburants;
une contribution à la diversification énergétique
une contribution à la réduction des GAS
Disponibilité en terres cultivables face au marché de
l’alimentation;
Attention à une crise environnementale:
déforestation massive et compétition pour les
ressources en eaux
Jacques Attali: “Une brève histoire
de l’avenir”
“C’est le manque qui force à aller chercher
une nouvelle richesse. Les raretés sont des
bénédictions pour les ambitieux.
…Autre leçon: peu importe qui invente une
technologie, l’important est d’être en
situation -culturelle et politique- de la mettre
en œuvre”
Slide 7
ÉNERGIE:
Biomasse & Valorisation des
rejets
Professeur Jamal Chaouki
6ème Journée de la Recherche de Polytechnique – 24 mai 2007
Objectifs
Biomasse et déchets solides
Bioraffinerie de 1ère génération (2010);
Bioraffinerie de 2ème génération (2015);
Bioraffinerie de 3ème génération;
Potentiel de mobilisation de la biomasse pour
la production d’énergie et de biocarburants
Pourquoi de la biomasse?
Problème énergétique n’est pas nouveau:
vers la fin du 18ème siècle: les rares forêts
de l’Angleterre doivent être conservées pour
l’armement naval. L’Angleterre va
s’appuyer sur l’innovation technique d’un
français: D. Pépin, que l’abondance des
forêts françaises a fait négliger à Paris: la
machine à vapeur
Avant les années 50, non négligeable
comme biocarburant;
Avant, capacité à réduire les émissions à
l’échappement des véhicules;
Capacité à réduire les émissions de gaz à
effet de serre (GES);
Diminuer le recours aux ressources en
pétrole.
Caractéristiques de la Biomasse
Renouvelable et durable
Connectée à l’économie du
monde rural
Multi-utilisation:
alimentation, énergie,
biocarburant, matériaux…
Pas de production de GAS.
Lors de la combustion, elle
ne fait que restituer la dose
capturée. Bilan nul: en
théorie
Bilan CO2 nul en théorie, mais pas
en pratique
Culture intensive;
L’approvisionnement des usines de
production;
La transformation industrielle;
La synthèse des biocarburants et leur
transport au dépôt avant utilisation;
L’utilisation d’engrais et pesticides…
Consomment de l’énergie fossile et rejettent
des GAS
Gain "effet de serre"/aux solutions
traditionnelles
What is Biorefinery ?
US Department of Energy:
Biorefinery is an overall concept of a
processing plant where biomass feedstocks are
converted and extracted into a spectrum of
valuable products
American National Renewable Energy Lab
Biorefinery is a facility that integrates biomass
conversion processes and equipment to produce
fuels, power and chemicals from biomass
Biomasse pour la Production de
Biocarburants
1ère génération (jusqu’à 2010): Produits ou
résidus agricoles et forestiers:
Evolution de la production de biocarburants
dans le monde en Mt
Production de biocarburants dans le
monde
Quelques chiffres
Consommation mondiale de pétrole en 2005 = 23 Gtep
Consommation mondiale de pétrole dans le transport = 1.6 Gtep
1 Mt éthanol = 0.67 Mtep (production canadienne)!!
1 Mt EMHV = 0.95 Mtep (la moitié de la production canadienne)!!
Production mondiale de biocarburants 2005 = 22 Mtep = 22 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2005= 1.4%!!
Production mondiale de biocarburants 2015 = 64 Mtep = 64 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2015 = 4%!!
Potentiel de surfaces agricoles dans toute l’Europe (jachères +
surplus) = 14 Mha
MANGER ou CONDUIRE, il faut CHOISIR
Les différentes ressources
(1ère et 2ème génération) &
Produits de Conversion
Production d’éthanol à partir
des matières lignocellulosiques
Préparation de la matière première:
déstructurer la matière lignocellulosique pour
permettre l’accès aux parties sucrées (aux
hémicelluloses et la cellulose)
Conversion de la cellulose en glucose:
hydrolyse enzymatique (- car qté d’enzymes
10 à 100 par rapport au mais, blé…)
Fermentation des sucres en éthanol
Distillation et purification finale.
La filière "Biomass to Liquid" BtL
Conditionnement de la biomasse;
Gazéification: H2/CO;
Production
Centrales électriques: IGCC
Gazogène ou gaz à l’eau: voitures
Synthèse Fischer-Tropsch (Rapport =2):
• Catalyseurs à base de fer: production d’essence;
• Catalyseurs à base de cobalt: gazole et kérosène
Réacteur “slurry “ de Sasol
D = 10m, H = 60 )
Basic principles of Biorefinery (Phase III)
•Food & Feed Grains
Feedstocks
•Ligno-cellulosic Biomass (late grass, reed, bush)
•Forest Biomass (wood, underwood, waste wood-processing)
•Municipal Solid Waste (paper/cardboard, town cleaning)
•Bioprocess (bacterial, enzymatic)
ProcessingTechnologies
•Chemical processes
•Thermo-chemical processes
•Thermal processes
•Physical processes
•Fuels
Products substances
and Energy
•Chemicals
•Materials (polymers)
•Specialties
•Goods
Déchets solides Vs. Biomasse
Combustion/Gazéification
"Biomasse urbaine"
CRIP-PAPRICAN: Bioraffinage
Intégration:
Usines de pâtes et papiers;
Bioraffinage
Pour la production de:
De papiers;
D’énergie;
De produits pétroliers;
Des produits pétrochimiques (bioplastiques…);
Pharmaceutique (Neutraceutique).
Conclusion
Bioproduits: un potentiel pour les bioraffineries de
3ème génération
une contribution à la diversification des carburants;
une contribution à la diversification énergétique
une contribution à la réduction des GAS
Disponibilité en terres cultivables face au marché de
l’alimentation;
Attention à une crise environnementale:
déforestation massive et compétition pour les
ressources en eaux
Jacques Attali: “Une brève histoire
de l’avenir”
“C’est le manque qui force à aller chercher
une nouvelle richesse. Les raretés sont des
bénédictions pour les ambitieux.
…Autre leçon: peu importe qui invente une
technologie, l’important est d’être en
situation -culturelle et politique- de la mettre
en œuvre”
Slide 8
ÉNERGIE:
Biomasse & Valorisation des
rejets
Professeur Jamal Chaouki
6ème Journée de la Recherche de Polytechnique – 24 mai 2007
Objectifs
Biomasse et déchets solides
Bioraffinerie de 1ère génération (2010);
Bioraffinerie de 2ème génération (2015);
Bioraffinerie de 3ème génération;
Potentiel de mobilisation de la biomasse pour
la production d’énergie et de biocarburants
Pourquoi de la biomasse?
Problème énergétique n’est pas nouveau:
vers la fin du 18ème siècle: les rares forêts
de l’Angleterre doivent être conservées pour
l’armement naval. L’Angleterre va
s’appuyer sur l’innovation technique d’un
français: D. Pépin, que l’abondance des
forêts françaises a fait négliger à Paris: la
machine à vapeur
Avant les années 50, non négligeable
comme biocarburant;
Avant, capacité à réduire les émissions à
l’échappement des véhicules;
Capacité à réduire les émissions de gaz à
effet de serre (GES);
Diminuer le recours aux ressources en
pétrole.
Caractéristiques de la Biomasse
Renouvelable et durable
Connectée à l’économie du
monde rural
Multi-utilisation:
alimentation, énergie,
biocarburant, matériaux…
Pas de production de GAS.
Lors de la combustion, elle
ne fait que restituer la dose
capturée. Bilan nul: en
théorie
Bilan CO2 nul en théorie, mais pas
en pratique
Culture intensive;
L’approvisionnement des usines de
production;
La transformation industrielle;
La synthèse des biocarburants et leur
transport au dépôt avant utilisation;
L’utilisation d’engrais et pesticides…
Consomment de l’énergie fossile et rejettent
des GAS
Gain "effet de serre"/aux solutions
traditionnelles
What is Biorefinery ?
US Department of Energy:
Biorefinery is an overall concept of a
processing plant where biomass feedstocks are
converted and extracted into a spectrum of
valuable products
American National Renewable Energy Lab
Biorefinery is a facility that integrates biomass
conversion processes and equipment to produce
fuels, power and chemicals from biomass
Biomasse pour la Production de
Biocarburants
1ère génération (jusqu’à 2010): Produits ou
résidus agricoles et forestiers:
Evolution de la production de biocarburants
dans le monde en Mt
Production de biocarburants dans le
monde
Quelques chiffres
Consommation mondiale de pétrole en 2005 = 23 Gtep
Consommation mondiale de pétrole dans le transport = 1.6 Gtep
1 Mt éthanol = 0.67 Mtep (production canadienne)!!
1 Mt EMHV = 0.95 Mtep (la moitié de la production canadienne)!!
Production mondiale de biocarburants 2005 = 22 Mtep = 22 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2005= 1.4%!!
Production mondiale de biocarburants 2015 = 64 Mtep = 64 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2015 = 4%!!
Potentiel de surfaces agricoles dans toute l’Europe (jachères +
surplus) = 14 Mha
MANGER ou CONDUIRE, il faut CHOISIR
Les différentes ressources
(1ère et 2ème génération) &
Produits de Conversion
Production d’éthanol à partir
des matières lignocellulosiques
Préparation de la matière première:
déstructurer la matière lignocellulosique pour
permettre l’accès aux parties sucrées (aux
hémicelluloses et la cellulose)
Conversion de la cellulose en glucose:
hydrolyse enzymatique (- car qté d’enzymes
10 à 100 par rapport au mais, blé…)
Fermentation des sucres en éthanol
Distillation et purification finale.
La filière "Biomass to Liquid" BtL
Conditionnement de la biomasse;
Gazéification: H2/CO;
Production
Centrales électriques: IGCC
Gazogène ou gaz à l’eau: voitures
Synthèse Fischer-Tropsch (Rapport =2):
• Catalyseurs à base de fer: production d’essence;
• Catalyseurs à base de cobalt: gazole et kérosène
Réacteur “slurry “ de Sasol
D = 10m, H = 60 )
Basic principles of Biorefinery (Phase III)
•Food & Feed Grains
Feedstocks
•Ligno-cellulosic Biomass (late grass, reed, bush)
•Forest Biomass (wood, underwood, waste wood-processing)
•Municipal Solid Waste (paper/cardboard, town cleaning)
•Bioprocess (bacterial, enzymatic)
ProcessingTechnologies
•Chemical processes
•Thermo-chemical processes
•Thermal processes
•Physical processes
•Fuels
Products substances
and Energy
•Chemicals
•Materials (polymers)
•Specialties
•Goods
Déchets solides Vs. Biomasse
Combustion/Gazéification
"Biomasse urbaine"
CRIP-PAPRICAN: Bioraffinage
Intégration:
Usines de pâtes et papiers;
Bioraffinage
Pour la production de:
De papiers;
D’énergie;
De produits pétroliers;
Des produits pétrochimiques (bioplastiques…);
Pharmaceutique (Neutraceutique).
Conclusion
Bioproduits: un potentiel pour les bioraffineries de
3ème génération
une contribution à la diversification des carburants;
une contribution à la diversification énergétique
une contribution à la réduction des GAS
Disponibilité en terres cultivables face au marché de
l’alimentation;
Attention à une crise environnementale:
déforestation massive et compétition pour les
ressources en eaux
Jacques Attali: “Une brève histoire
de l’avenir”
“C’est le manque qui force à aller chercher
une nouvelle richesse. Les raretés sont des
bénédictions pour les ambitieux.
…Autre leçon: peu importe qui invente une
technologie, l’important est d’être en
situation -culturelle et politique- de la mettre
en œuvre”
Slide 9
ÉNERGIE:
Biomasse & Valorisation des
rejets
Professeur Jamal Chaouki
6ème Journée de la Recherche de Polytechnique – 24 mai 2007
Objectifs
Biomasse et déchets solides
Bioraffinerie de 1ère génération (2010);
Bioraffinerie de 2ème génération (2015);
Bioraffinerie de 3ème génération;
Potentiel de mobilisation de la biomasse pour
la production d’énergie et de biocarburants
Pourquoi de la biomasse?
Problème énergétique n’est pas nouveau:
vers la fin du 18ème siècle: les rares forêts
de l’Angleterre doivent être conservées pour
l’armement naval. L’Angleterre va
s’appuyer sur l’innovation technique d’un
français: D. Pépin, que l’abondance des
forêts françaises a fait négliger à Paris: la
machine à vapeur
Avant les années 50, non négligeable
comme biocarburant;
Avant, capacité à réduire les émissions à
l’échappement des véhicules;
Capacité à réduire les émissions de gaz à
effet de serre (GES);
Diminuer le recours aux ressources en
pétrole.
Caractéristiques de la Biomasse
Renouvelable et durable
Connectée à l’économie du
monde rural
Multi-utilisation:
alimentation, énergie,
biocarburant, matériaux…
Pas de production de GAS.
Lors de la combustion, elle
ne fait que restituer la dose
capturée. Bilan nul: en
théorie
Bilan CO2 nul en théorie, mais pas
en pratique
Culture intensive;
L’approvisionnement des usines de
production;
La transformation industrielle;
La synthèse des biocarburants et leur
transport au dépôt avant utilisation;
L’utilisation d’engrais et pesticides…
Consomment de l’énergie fossile et rejettent
des GAS
Gain "effet de serre"/aux solutions
traditionnelles
What is Biorefinery ?
US Department of Energy:
Biorefinery is an overall concept of a
processing plant where biomass feedstocks are
converted and extracted into a spectrum of
valuable products
American National Renewable Energy Lab
Biorefinery is a facility that integrates biomass
conversion processes and equipment to produce
fuels, power and chemicals from biomass
Biomasse pour la Production de
Biocarburants
1ère génération (jusqu’à 2010): Produits ou
résidus agricoles et forestiers:
Evolution de la production de biocarburants
dans le monde en Mt
Production de biocarburants dans le
monde
Quelques chiffres
Consommation mondiale de pétrole en 2005 = 23 Gtep
Consommation mondiale de pétrole dans le transport = 1.6 Gtep
1 Mt éthanol = 0.67 Mtep (production canadienne)!!
1 Mt EMHV = 0.95 Mtep (la moitié de la production canadienne)!!
Production mondiale de biocarburants 2005 = 22 Mtep = 22 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2005= 1.4%!!
Production mondiale de biocarburants 2015 = 64 Mtep = 64 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2015 = 4%!!
Potentiel de surfaces agricoles dans toute l’Europe (jachères +
surplus) = 14 Mha
MANGER ou CONDUIRE, il faut CHOISIR
Les différentes ressources
(1ère et 2ème génération) &
Produits de Conversion
Production d’éthanol à partir
des matières lignocellulosiques
Préparation de la matière première:
déstructurer la matière lignocellulosique pour
permettre l’accès aux parties sucrées (aux
hémicelluloses et la cellulose)
Conversion de la cellulose en glucose:
hydrolyse enzymatique (- car qté d’enzymes
10 à 100 par rapport au mais, blé…)
Fermentation des sucres en éthanol
Distillation et purification finale.
La filière "Biomass to Liquid" BtL
Conditionnement de la biomasse;
Gazéification: H2/CO;
Production
Centrales électriques: IGCC
Gazogène ou gaz à l’eau: voitures
Synthèse Fischer-Tropsch (Rapport =2):
• Catalyseurs à base de fer: production d’essence;
• Catalyseurs à base de cobalt: gazole et kérosène
Réacteur “slurry “ de Sasol
D = 10m, H = 60 )
Basic principles of Biorefinery (Phase III)
•Food & Feed Grains
Feedstocks
•Ligno-cellulosic Biomass (late grass, reed, bush)
•Forest Biomass (wood, underwood, waste wood-processing)
•Municipal Solid Waste (paper/cardboard, town cleaning)
•Bioprocess (bacterial, enzymatic)
ProcessingTechnologies
•Chemical processes
•Thermo-chemical processes
•Thermal processes
•Physical processes
•Fuels
Products substances
and Energy
•Chemicals
•Materials (polymers)
•Specialties
•Goods
Déchets solides Vs. Biomasse
Combustion/Gazéification
"Biomasse urbaine"
CRIP-PAPRICAN: Bioraffinage
Intégration:
Usines de pâtes et papiers;
Bioraffinage
Pour la production de:
De papiers;
D’énergie;
De produits pétroliers;
Des produits pétrochimiques (bioplastiques…);
Pharmaceutique (Neutraceutique).
Conclusion
Bioproduits: un potentiel pour les bioraffineries de
3ème génération
une contribution à la diversification des carburants;
une contribution à la diversification énergétique
une contribution à la réduction des GAS
Disponibilité en terres cultivables face au marché de
l’alimentation;
Attention à une crise environnementale:
déforestation massive et compétition pour les
ressources en eaux
Jacques Attali: “Une brève histoire
de l’avenir”
“C’est le manque qui force à aller chercher
une nouvelle richesse. Les raretés sont des
bénédictions pour les ambitieux.
…Autre leçon: peu importe qui invente une
technologie, l’important est d’être en
situation -culturelle et politique- de la mettre
en œuvre”
Slide 10
ÉNERGIE:
Biomasse & Valorisation des
rejets
Professeur Jamal Chaouki
6ème Journée de la Recherche de Polytechnique – 24 mai 2007
Objectifs
Biomasse et déchets solides
Bioraffinerie de 1ère génération (2010);
Bioraffinerie de 2ème génération (2015);
Bioraffinerie de 3ème génération;
Potentiel de mobilisation de la biomasse pour
la production d’énergie et de biocarburants
Pourquoi de la biomasse?
Problème énergétique n’est pas nouveau:
vers la fin du 18ème siècle: les rares forêts
de l’Angleterre doivent être conservées pour
l’armement naval. L’Angleterre va
s’appuyer sur l’innovation technique d’un
français: D. Pépin, que l’abondance des
forêts françaises a fait négliger à Paris: la
machine à vapeur
Avant les années 50, non négligeable
comme biocarburant;
Avant, capacité à réduire les émissions à
l’échappement des véhicules;
Capacité à réduire les émissions de gaz à
effet de serre (GES);
Diminuer le recours aux ressources en
pétrole.
Caractéristiques de la Biomasse
Renouvelable et durable
Connectée à l’économie du
monde rural
Multi-utilisation:
alimentation, énergie,
biocarburant, matériaux…
Pas de production de GAS.
Lors de la combustion, elle
ne fait que restituer la dose
capturée. Bilan nul: en
théorie
Bilan CO2 nul en théorie, mais pas
en pratique
Culture intensive;
L’approvisionnement des usines de
production;
La transformation industrielle;
La synthèse des biocarburants et leur
transport au dépôt avant utilisation;
L’utilisation d’engrais et pesticides…
Consomment de l’énergie fossile et rejettent
des GAS
Gain "effet de serre"/aux solutions
traditionnelles
What is Biorefinery ?
US Department of Energy:
Biorefinery is an overall concept of a
processing plant where biomass feedstocks are
converted and extracted into a spectrum of
valuable products
American National Renewable Energy Lab
Biorefinery is a facility that integrates biomass
conversion processes and equipment to produce
fuels, power and chemicals from biomass
Biomasse pour la Production de
Biocarburants
1ère génération (jusqu’à 2010): Produits ou
résidus agricoles et forestiers:
Evolution de la production de biocarburants
dans le monde en Mt
Production de biocarburants dans le
monde
Quelques chiffres
Consommation mondiale de pétrole en 2005 = 23 Gtep
Consommation mondiale de pétrole dans le transport = 1.6 Gtep
1 Mt éthanol = 0.67 Mtep (production canadienne)!!
1 Mt EMHV = 0.95 Mtep (la moitié de la production canadienne)!!
Production mondiale de biocarburants 2005 = 22 Mtep = 22 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2005= 1.4%!!
Production mondiale de biocarburants 2015 = 64 Mtep = 64 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2015 = 4%!!
Potentiel de surfaces agricoles dans toute l’Europe (jachères +
surplus) = 14 Mha
MANGER ou CONDUIRE, il faut CHOISIR
Les différentes ressources
(1ère et 2ème génération) &
Produits de Conversion
Production d’éthanol à partir
des matières lignocellulosiques
Préparation de la matière première:
déstructurer la matière lignocellulosique pour
permettre l’accès aux parties sucrées (aux
hémicelluloses et la cellulose)
Conversion de la cellulose en glucose:
hydrolyse enzymatique (- car qté d’enzymes
10 à 100 par rapport au mais, blé…)
Fermentation des sucres en éthanol
Distillation et purification finale.
La filière "Biomass to Liquid" BtL
Conditionnement de la biomasse;
Gazéification: H2/CO;
Production
Centrales électriques: IGCC
Gazogène ou gaz à l’eau: voitures
Synthèse Fischer-Tropsch (Rapport =2):
• Catalyseurs à base de fer: production d’essence;
• Catalyseurs à base de cobalt: gazole et kérosène
Réacteur “slurry “ de Sasol
D = 10m, H = 60 )
Basic principles of Biorefinery (Phase III)
•Food & Feed Grains
Feedstocks
•Ligno-cellulosic Biomass (late grass, reed, bush)
•Forest Biomass (wood, underwood, waste wood-processing)
•Municipal Solid Waste (paper/cardboard, town cleaning)
•Bioprocess (bacterial, enzymatic)
ProcessingTechnologies
•Chemical processes
•Thermo-chemical processes
•Thermal processes
•Physical processes
•Fuels
Products substances
and Energy
•Chemicals
•Materials (polymers)
•Specialties
•Goods
Déchets solides Vs. Biomasse
Combustion/Gazéification
"Biomasse urbaine"
CRIP-PAPRICAN: Bioraffinage
Intégration:
Usines de pâtes et papiers;
Bioraffinage
Pour la production de:
De papiers;
D’énergie;
De produits pétroliers;
Des produits pétrochimiques (bioplastiques…);
Pharmaceutique (Neutraceutique).
Conclusion
Bioproduits: un potentiel pour les bioraffineries de
3ème génération
une contribution à la diversification des carburants;
une contribution à la diversification énergétique
une contribution à la réduction des GAS
Disponibilité en terres cultivables face au marché de
l’alimentation;
Attention à une crise environnementale:
déforestation massive et compétition pour les
ressources en eaux
Jacques Attali: “Une brève histoire
de l’avenir”
“C’est le manque qui force à aller chercher
une nouvelle richesse. Les raretés sont des
bénédictions pour les ambitieux.
…Autre leçon: peu importe qui invente une
technologie, l’important est d’être en
situation -culturelle et politique- de la mettre
en œuvre”
Slide 11
ÉNERGIE:
Biomasse & Valorisation des
rejets
Professeur Jamal Chaouki
6ème Journée de la Recherche de Polytechnique – 24 mai 2007
Objectifs
Biomasse et déchets solides
Bioraffinerie de 1ère génération (2010);
Bioraffinerie de 2ème génération (2015);
Bioraffinerie de 3ème génération;
Potentiel de mobilisation de la biomasse pour
la production d’énergie et de biocarburants
Pourquoi de la biomasse?
Problème énergétique n’est pas nouveau:
vers la fin du 18ème siècle: les rares forêts
de l’Angleterre doivent être conservées pour
l’armement naval. L’Angleterre va
s’appuyer sur l’innovation technique d’un
français: D. Pépin, que l’abondance des
forêts françaises a fait négliger à Paris: la
machine à vapeur
Avant les années 50, non négligeable
comme biocarburant;
Avant, capacité à réduire les émissions à
l’échappement des véhicules;
Capacité à réduire les émissions de gaz à
effet de serre (GES);
Diminuer le recours aux ressources en
pétrole.
Caractéristiques de la Biomasse
Renouvelable et durable
Connectée à l’économie du
monde rural
Multi-utilisation:
alimentation, énergie,
biocarburant, matériaux…
Pas de production de GAS.
Lors de la combustion, elle
ne fait que restituer la dose
capturée. Bilan nul: en
théorie
Bilan CO2 nul en théorie, mais pas
en pratique
Culture intensive;
L’approvisionnement des usines de
production;
La transformation industrielle;
La synthèse des biocarburants et leur
transport au dépôt avant utilisation;
L’utilisation d’engrais et pesticides…
Consomment de l’énergie fossile et rejettent
des GAS
Gain "effet de serre"/aux solutions
traditionnelles
What is Biorefinery ?
US Department of Energy:
Biorefinery is an overall concept of a
processing plant where biomass feedstocks are
converted and extracted into a spectrum of
valuable products
American National Renewable Energy Lab
Biorefinery is a facility that integrates biomass
conversion processes and equipment to produce
fuels, power and chemicals from biomass
Biomasse pour la Production de
Biocarburants
1ère génération (jusqu’à 2010): Produits ou
résidus agricoles et forestiers:
Evolution de la production de biocarburants
dans le monde en Mt
Production de biocarburants dans le
monde
Quelques chiffres
Consommation mondiale de pétrole en 2005 = 23 Gtep
Consommation mondiale de pétrole dans le transport = 1.6 Gtep
1 Mt éthanol = 0.67 Mtep (production canadienne)!!
1 Mt EMHV = 0.95 Mtep (la moitié de la production canadienne)!!
Production mondiale de biocarburants 2005 = 22 Mtep = 22 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2005= 1.4%!!
Production mondiale de biocarburants 2015 = 64 Mtep = 64 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2015 = 4%!!
Potentiel de surfaces agricoles dans toute l’Europe (jachères +
surplus) = 14 Mha
MANGER ou CONDUIRE, il faut CHOISIR
Les différentes ressources
(1ère et 2ème génération) &
Produits de Conversion
Production d’éthanol à partir
des matières lignocellulosiques
Préparation de la matière première:
déstructurer la matière lignocellulosique pour
permettre l’accès aux parties sucrées (aux
hémicelluloses et la cellulose)
Conversion de la cellulose en glucose:
hydrolyse enzymatique (- car qté d’enzymes
10 à 100 par rapport au mais, blé…)
Fermentation des sucres en éthanol
Distillation et purification finale.
La filière "Biomass to Liquid" BtL
Conditionnement de la biomasse;
Gazéification: H2/CO;
Production
Centrales électriques: IGCC
Gazogène ou gaz à l’eau: voitures
Synthèse Fischer-Tropsch (Rapport =2):
• Catalyseurs à base de fer: production d’essence;
• Catalyseurs à base de cobalt: gazole et kérosène
Réacteur “slurry “ de Sasol
D = 10m, H = 60 )
Basic principles of Biorefinery (Phase III)
•Food & Feed Grains
Feedstocks
•Ligno-cellulosic Biomass (late grass, reed, bush)
•Forest Biomass (wood, underwood, waste wood-processing)
•Municipal Solid Waste (paper/cardboard, town cleaning)
•Bioprocess (bacterial, enzymatic)
ProcessingTechnologies
•Chemical processes
•Thermo-chemical processes
•Thermal processes
•Physical processes
•Fuels
Products substances
and Energy
•Chemicals
•Materials (polymers)
•Specialties
•Goods
Déchets solides Vs. Biomasse
Combustion/Gazéification
"Biomasse urbaine"
CRIP-PAPRICAN: Bioraffinage
Intégration:
Usines de pâtes et papiers;
Bioraffinage
Pour la production de:
De papiers;
D’énergie;
De produits pétroliers;
Des produits pétrochimiques (bioplastiques…);
Pharmaceutique (Neutraceutique).
Conclusion
Bioproduits: un potentiel pour les bioraffineries de
3ème génération
une contribution à la diversification des carburants;
une contribution à la diversification énergétique
une contribution à la réduction des GAS
Disponibilité en terres cultivables face au marché de
l’alimentation;
Attention à une crise environnementale:
déforestation massive et compétition pour les
ressources en eaux
Jacques Attali: “Une brève histoire
de l’avenir”
“C’est le manque qui force à aller chercher
une nouvelle richesse. Les raretés sont des
bénédictions pour les ambitieux.
…Autre leçon: peu importe qui invente une
technologie, l’important est d’être en
situation -culturelle et politique- de la mettre
en œuvre”
Slide 12
ÉNERGIE:
Biomasse & Valorisation des
rejets
Professeur Jamal Chaouki
6ème Journée de la Recherche de Polytechnique – 24 mai 2007
Objectifs
Biomasse et déchets solides
Bioraffinerie de 1ère génération (2010);
Bioraffinerie de 2ème génération (2015);
Bioraffinerie de 3ème génération;
Potentiel de mobilisation de la biomasse pour
la production d’énergie et de biocarburants
Pourquoi de la biomasse?
Problème énergétique n’est pas nouveau:
vers la fin du 18ème siècle: les rares forêts
de l’Angleterre doivent être conservées pour
l’armement naval. L’Angleterre va
s’appuyer sur l’innovation technique d’un
français: D. Pépin, que l’abondance des
forêts françaises a fait négliger à Paris: la
machine à vapeur
Avant les années 50, non négligeable
comme biocarburant;
Avant, capacité à réduire les émissions à
l’échappement des véhicules;
Capacité à réduire les émissions de gaz à
effet de serre (GES);
Diminuer le recours aux ressources en
pétrole.
Caractéristiques de la Biomasse
Renouvelable et durable
Connectée à l’économie du
monde rural
Multi-utilisation:
alimentation, énergie,
biocarburant, matériaux…
Pas de production de GAS.
Lors de la combustion, elle
ne fait que restituer la dose
capturée. Bilan nul: en
théorie
Bilan CO2 nul en théorie, mais pas
en pratique
Culture intensive;
L’approvisionnement des usines de
production;
La transformation industrielle;
La synthèse des biocarburants et leur
transport au dépôt avant utilisation;
L’utilisation d’engrais et pesticides…
Consomment de l’énergie fossile et rejettent
des GAS
Gain "effet de serre"/aux solutions
traditionnelles
What is Biorefinery ?
US Department of Energy:
Biorefinery is an overall concept of a
processing plant where biomass feedstocks are
converted and extracted into a spectrum of
valuable products
American National Renewable Energy Lab
Biorefinery is a facility that integrates biomass
conversion processes and equipment to produce
fuels, power and chemicals from biomass
Biomasse pour la Production de
Biocarburants
1ère génération (jusqu’à 2010): Produits ou
résidus agricoles et forestiers:
Evolution de la production de biocarburants
dans le monde en Mt
Production de biocarburants dans le
monde
Quelques chiffres
Consommation mondiale de pétrole en 2005 = 23 Gtep
Consommation mondiale de pétrole dans le transport = 1.6 Gtep
1 Mt éthanol = 0.67 Mtep (production canadienne)!!
1 Mt EMHV = 0.95 Mtep (la moitié de la production canadienne)!!
Production mondiale de biocarburants 2005 = 22 Mtep = 22 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2005= 1.4%!!
Production mondiale de biocarburants 2015 = 64 Mtep = 64 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2015 = 4%!!
Potentiel de surfaces agricoles dans toute l’Europe (jachères +
surplus) = 14 Mha
MANGER ou CONDUIRE, il faut CHOISIR
Les différentes ressources
(1ère et 2ème génération) &
Produits de Conversion
Production d’éthanol à partir
des matières lignocellulosiques
Préparation de la matière première:
déstructurer la matière lignocellulosique pour
permettre l’accès aux parties sucrées (aux
hémicelluloses et la cellulose)
Conversion de la cellulose en glucose:
hydrolyse enzymatique (- car qté d’enzymes
10 à 100 par rapport au mais, blé…)
Fermentation des sucres en éthanol
Distillation et purification finale.
La filière "Biomass to Liquid" BtL
Conditionnement de la biomasse;
Gazéification: H2/CO;
Production
Centrales électriques: IGCC
Gazogène ou gaz à l’eau: voitures
Synthèse Fischer-Tropsch (Rapport =2):
• Catalyseurs à base de fer: production d’essence;
• Catalyseurs à base de cobalt: gazole et kérosène
Réacteur “slurry “ de Sasol
D = 10m, H = 60 )
Basic principles of Biorefinery (Phase III)
•Food & Feed Grains
Feedstocks
•Ligno-cellulosic Biomass (late grass, reed, bush)
•Forest Biomass (wood, underwood, waste wood-processing)
•Municipal Solid Waste (paper/cardboard, town cleaning)
•Bioprocess (bacterial, enzymatic)
ProcessingTechnologies
•Chemical processes
•Thermo-chemical processes
•Thermal processes
•Physical processes
•Fuels
Products substances
and Energy
•Chemicals
•Materials (polymers)
•Specialties
•Goods
Déchets solides Vs. Biomasse
Combustion/Gazéification
"Biomasse urbaine"
CRIP-PAPRICAN: Bioraffinage
Intégration:
Usines de pâtes et papiers;
Bioraffinage
Pour la production de:
De papiers;
D’énergie;
De produits pétroliers;
Des produits pétrochimiques (bioplastiques…);
Pharmaceutique (Neutraceutique).
Conclusion
Bioproduits: un potentiel pour les bioraffineries de
3ème génération
une contribution à la diversification des carburants;
une contribution à la diversification énergétique
une contribution à la réduction des GAS
Disponibilité en terres cultivables face au marché de
l’alimentation;
Attention à une crise environnementale:
déforestation massive et compétition pour les
ressources en eaux
Jacques Attali: “Une brève histoire
de l’avenir”
“C’est le manque qui force à aller chercher
une nouvelle richesse. Les raretés sont des
bénédictions pour les ambitieux.
…Autre leçon: peu importe qui invente une
technologie, l’important est d’être en
situation -culturelle et politique- de la mettre
en œuvre”
Slide 13
ÉNERGIE:
Biomasse & Valorisation des
rejets
Professeur Jamal Chaouki
6ème Journée de la Recherche de Polytechnique – 24 mai 2007
Objectifs
Biomasse et déchets solides
Bioraffinerie de 1ère génération (2010);
Bioraffinerie de 2ème génération (2015);
Bioraffinerie de 3ème génération;
Potentiel de mobilisation de la biomasse pour
la production d’énergie et de biocarburants
Pourquoi de la biomasse?
Problème énergétique n’est pas nouveau:
vers la fin du 18ème siècle: les rares forêts
de l’Angleterre doivent être conservées pour
l’armement naval. L’Angleterre va
s’appuyer sur l’innovation technique d’un
français: D. Pépin, que l’abondance des
forêts françaises a fait négliger à Paris: la
machine à vapeur
Avant les années 50, non négligeable
comme biocarburant;
Avant, capacité à réduire les émissions à
l’échappement des véhicules;
Capacité à réduire les émissions de gaz à
effet de serre (GES);
Diminuer le recours aux ressources en
pétrole.
Caractéristiques de la Biomasse
Renouvelable et durable
Connectée à l’économie du
monde rural
Multi-utilisation:
alimentation, énergie,
biocarburant, matériaux…
Pas de production de GAS.
Lors de la combustion, elle
ne fait que restituer la dose
capturée. Bilan nul: en
théorie
Bilan CO2 nul en théorie, mais pas
en pratique
Culture intensive;
L’approvisionnement des usines de
production;
La transformation industrielle;
La synthèse des biocarburants et leur
transport au dépôt avant utilisation;
L’utilisation d’engrais et pesticides…
Consomment de l’énergie fossile et rejettent
des GAS
Gain "effet de serre"/aux solutions
traditionnelles
What is Biorefinery ?
US Department of Energy:
Biorefinery is an overall concept of a
processing plant where biomass feedstocks are
converted and extracted into a spectrum of
valuable products
American National Renewable Energy Lab
Biorefinery is a facility that integrates biomass
conversion processes and equipment to produce
fuels, power and chemicals from biomass
Biomasse pour la Production de
Biocarburants
1ère génération (jusqu’à 2010): Produits ou
résidus agricoles et forestiers:
Evolution de la production de biocarburants
dans le monde en Mt
Production de biocarburants dans le
monde
Quelques chiffres
Consommation mondiale de pétrole en 2005 = 23 Gtep
Consommation mondiale de pétrole dans le transport = 1.6 Gtep
1 Mt éthanol = 0.67 Mtep (production canadienne)!!
1 Mt EMHV = 0.95 Mtep (la moitié de la production canadienne)!!
Production mondiale de biocarburants 2005 = 22 Mtep = 22 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2005= 1.4%!!
Production mondiale de biocarburants 2015 = 64 Mtep = 64 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2015 = 4%!!
Potentiel de surfaces agricoles dans toute l’Europe (jachères +
surplus) = 14 Mha
MANGER ou CONDUIRE, il faut CHOISIR
Les différentes ressources
(1ère et 2ème génération) &
Produits de Conversion
Production d’éthanol à partir
des matières lignocellulosiques
Préparation de la matière première:
déstructurer la matière lignocellulosique pour
permettre l’accès aux parties sucrées (aux
hémicelluloses et la cellulose)
Conversion de la cellulose en glucose:
hydrolyse enzymatique (- car qté d’enzymes
10 à 100 par rapport au mais, blé…)
Fermentation des sucres en éthanol
Distillation et purification finale.
La filière "Biomass to Liquid" BtL
Conditionnement de la biomasse;
Gazéification: H2/CO;
Production
Centrales électriques: IGCC
Gazogène ou gaz à l’eau: voitures
Synthèse Fischer-Tropsch (Rapport =2):
• Catalyseurs à base de fer: production d’essence;
• Catalyseurs à base de cobalt: gazole et kérosène
Réacteur “slurry “ de Sasol
D = 10m, H = 60 )
Basic principles of Biorefinery (Phase III)
•Food & Feed Grains
Feedstocks
•Ligno-cellulosic Biomass (late grass, reed, bush)
•Forest Biomass (wood, underwood, waste wood-processing)
•Municipal Solid Waste (paper/cardboard, town cleaning)
•Bioprocess (bacterial, enzymatic)
ProcessingTechnologies
•Chemical processes
•Thermo-chemical processes
•Thermal processes
•Physical processes
•Fuels
Products substances
and Energy
•Chemicals
•Materials (polymers)
•Specialties
•Goods
Déchets solides Vs. Biomasse
Combustion/Gazéification
"Biomasse urbaine"
CRIP-PAPRICAN: Bioraffinage
Intégration:
Usines de pâtes et papiers;
Bioraffinage
Pour la production de:
De papiers;
D’énergie;
De produits pétroliers;
Des produits pétrochimiques (bioplastiques…);
Pharmaceutique (Neutraceutique).
Conclusion
Bioproduits: un potentiel pour les bioraffineries de
3ème génération
une contribution à la diversification des carburants;
une contribution à la diversification énergétique
une contribution à la réduction des GAS
Disponibilité en terres cultivables face au marché de
l’alimentation;
Attention à une crise environnementale:
déforestation massive et compétition pour les
ressources en eaux
Jacques Attali: “Une brève histoire
de l’avenir”
“C’est le manque qui force à aller chercher
une nouvelle richesse. Les raretés sont des
bénédictions pour les ambitieux.
…Autre leçon: peu importe qui invente une
technologie, l’important est d’être en
situation -culturelle et politique- de la mettre
en œuvre”
Slide 14
ÉNERGIE:
Biomasse & Valorisation des
rejets
Professeur Jamal Chaouki
6ème Journée de la Recherche de Polytechnique – 24 mai 2007
Objectifs
Biomasse et déchets solides
Bioraffinerie de 1ère génération (2010);
Bioraffinerie de 2ème génération (2015);
Bioraffinerie de 3ème génération;
Potentiel de mobilisation de la biomasse pour
la production d’énergie et de biocarburants
Pourquoi de la biomasse?
Problème énergétique n’est pas nouveau:
vers la fin du 18ème siècle: les rares forêts
de l’Angleterre doivent être conservées pour
l’armement naval. L’Angleterre va
s’appuyer sur l’innovation technique d’un
français: D. Pépin, que l’abondance des
forêts françaises a fait négliger à Paris: la
machine à vapeur
Avant les années 50, non négligeable
comme biocarburant;
Avant, capacité à réduire les émissions à
l’échappement des véhicules;
Capacité à réduire les émissions de gaz à
effet de serre (GES);
Diminuer le recours aux ressources en
pétrole.
Caractéristiques de la Biomasse
Renouvelable et durable
Connectée à l’économie du
monde rural
Multi-utilisation:
alimentation, énergie,
biocarburant, matériaux…
Pas de production de GAS.
Lors de la combustion, elle
ne fait que restituer la dose
capturée. Bilan nul: en
théorie
Bilan CO2 nul en théorie, mais pas
en pratique
Culture intensive;
L’approvisionnement des usines de
production;
La transformation industrielle;
La synthèse des biocarburants et leur
transport au dépôt avant utilisation;
L’utilisation d’engrais et pesticides…
Consomment de l’énergie fossile et rejettent
des GAS
Gain "effet de serre"/aux solutions
traditionnelles
What is Biorefinery ?
US Department of Energy:
Biorefinery is an overall concept of a
processing plant where biomass feedstocks are
converted and extracted into a spectrum of
valuable products
American National Renewable Energy Lab
Biorefinery is a facility that integrates biomass
conversion processes and equipment to produce
fuels, power and chemicals from biomass
Biomasse pour la Production de
Biocarburants
1ère génération (jusqu’à 2010): Produits ou
résidus agricoles et forestiers:
Evolution de la production de biocarburants
dans le monde en Mt
Production de biocarburants dans le
monde
Quelques chiffres
Consommation mondiale de pétrole en 2005 = 23 Gtep
Consommation mondiale de pétrole dans le transport = 1.6 Gtep
1 Mt éthanol = 0.67 Mtep (production canadienne)!!
1 Mt EMHV = 0.95 Mtep (la moitié de la production canadienne)!!
Production mondiale de biocarburants 2005 = 22 Mtep = 22 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2005= 1.4%!!
Production mondiale de biocarburants 2015 = 64 Mtep = 64 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2015 = 4%!!
Potentiel de surfaces agricoles dans toute l’Europe (jachères +
surplus) = 14 Mha
MANGER ou CONDUIRE, il faut CHOISIR
Les différentes ressources
(1ère et 2ème génération) &
Produits de Conversion
Production d’éthanol à partir
des matières lignocellulosiques
Préparation de la matière première:
déstructurer la matière lignocellulosique pour
permettre l’accès aux parties sucrées (aux
hémicelluloses et la cellulose)
Conversion de la cellulose en glucose:
hydrolyse enzymatique (- car qté d’enzymes
10 à 100 par rapport au mais, blé…)
Fermentation des sucres en éthanol
Distillation et purification finale.
La filière "Biomass to Liquid" BtL
Conditionnement de la biomasse;
Gazéification: H2/CO;
Production
Centrales électriques: IGCC
Gazogène ou gaz à l’eau: voitures
Synthèse Fischer-Tropsch (Rapport =2):
• Catalyseurs à base de fer: production d’essence;
• Catalyseurs à base de cobalt: gazole et kérosène
Réacteur “slurry “ de Sasol
D = 10m, H = 60 )
Basic principles of Biorefinery (Phase III)
•Food & Feed Grains
Feedstocks
•Ligno-cellulosic Biomass (late grass, reed, bush)
•Forest Biomass (wood, underwood, waste wood-processing)
•Municipal Solid Waste (paper/cardboard, town cleaning)
•Bioprocess (bacterial, enzymatic)
ProcessingTechnologies
•Chemical processes
•Thermo-chemical processes
•Thermal processes
•Physical processes
•Fuels
Products substances
and Energy
•Chemicals
•Materials (polymers)
•Specialties
•Goods
Déchets solides Vs. Biomasse
Combustion/Gazéification
"Biomasse urbaine"
CRIP-PAPRICAN: Bioraffinage
Intégration:
Usines de pâtes et papiers;
Bioraffinage
Pour la production de:
De papiers;
D’énergie;
De produits pétroliers;
Des produits pétrochimiques (bioplastiques…);
Pharmaceutique (Neutraceutique).
Conclusion
Bioproduits: un potentiel pour les bioraffineries de
3ème génération
une contribution à la diversification des carburants;
une contribution à la diversification énergétique
une contribution à la réduction des GAS
Disponibilité en terres cultivables face au marché de
l’alimentation;
Attention à une crise environnementale:
déforestation massive et compétition pour les
ressources en eaux
Jacques Attali: “Une brève histoire
de l’avenir”
“C’est le manque qui force à aller chercher
une nouvelle richesse. Les raretés sont des
bénédictions pour les ambitieux.
…Autre leçon: peu importe qui invente une
technologie, l’important est d’être en
situation -culturelle et politique- de la mettre
en œuvre”
Slide 15
ÉNERGIE:
Biomasse & Valorisation des
rejets
Professeur Jamal Chaouki
6ème Journée de la Recherche de Polytechnique – 24 mai 2007
Objectifs
Biomasse et déchets solides
Bioraffinerie de 1ère génération (2010);
Bioraffinerie de 2ème génération (2015);
Bioraffinerie de 3ème génération;
Potentiel de mobilisation de la biomasse pour
la production d’énergie et de biocarburants
Pourquoi de la biomasse?
Problème énergétique n’est pas nouveau:
vers la fin du 18ème siècle: les rares forêts
de l’Angleterre doivent être conservées pour
l’armement naval. L’Angleterre va
s’appuyer sur l’innovation technique d’un
français: D. Pépin, que l’abondance des
forêts françaises a fait négliger à Paris: la
machine à vapeur
Avant les années 50, non négligeable
comme biocarburant;
Avant, capacité à réduire les émissions à
l’échappement des véhicules;
Capacité à réduire les émissions de gaz à
effet de serre (GES);
Diminuer le recours aux ressources en
pétrole.
Caractéristiques de la Biomasse
Renouvelable et durable
Connectée à l’économie du
monde rural
Multi-utilisation:
alimentation, énergie,
biocarburant, matériaux…
Pas de production de GAS.
Lors de la combustion, elle
ne fait que restituer la dose
capturée. Bilan nul: en
théorie
Bilan CO2 nul en théorie, mais pas
en pratique
Culture intensive;
L’approvisionnement des usines de
production;
La transformation industrielle;
La synthèse des biocarburants et leur
transport au dépôt avant utilisation;
L’utilisation d’engrais et pesticides…
Consomment de l’énergie fossile et rejettent
des GAS
Gain "effet de serre"/aux solutions
traditionnelles
What is Biorefinery ?
US Department of Energy:
Biorefinery is an overall concept of a
processing plant where biomass feedstocks are
converted and extracted into a spectrum of
valuable products
American National Renewable Energy Lab
Biorefinery is a facility that integrates biomass
conversion processes and equipment to produce
fuels, power and chemicals from biomass
Biomasse pour la Production de
Biocarburants
1ère génération (jusqu’à 2010): Produits ou
résidus agricoles et forestiers:
Evolution de la production de biocarburants
dans le monde en Mt
Production de biocarburants dans le
monde
Quelques chiffres
Consommation mondiale de pétrole en 2005 = 23 Gtep
Consommation mondiale de pétrole dans le transport = 1.6 Gtep
1 Mt éthanol = 0.67 Mtep (production canadienne)!!
1 Mt EMHV = 0.95 Mtep (la moitié de la production canadienne)!!
Production mondiale de biocarburants 2005 = 22 Mtep = 22 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2005= 1.4%!!
Production mondiale de biocarburants 2015 = 64 Mtep = 64 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2015 = 4%!!
Potentiel de surfaces agricoles dans toute l’Europe (jachères +
surplus) = 14 Mha
MANGER ou CONDUIRE, il faut CHOISIR
Les différentes ressources
(1ère et 2ème génération) &
Produits de Conversion
Production d’éthanol à partir
des matières lignocellulosiques
Préparation de la matière première:
déstructurer la matière lignocellulosique pour
permettre l’accès aux parties sucrées (aux
hémicelluloses et la cellulose)
Conversion de la cellulose en glucose:
hydrolyse enzymatique (- car qté d’enzymes
10 à 100 par rapport au mais, blé…)
Fermentation des sucres en éthanol
Distillation et purification finale.
La filière "Biomass to Liquid" BtL
Conditionnement de la biomasse;
Gazéification: H2/CO;
Production
Centrales électriques: IGCC
Gazogène ou gaz à l’eau: voitures
Synthèse Fischer-Tropsch (Rapport =2):
• Catalyseurs à base de fer: production d’essence;
• Catalyseurs à base de cobalt: gazole et kérosène
Réacteur “slurry “ de Sasol
D = 10m, H = 60 )
Basic principles of Biorefinery (Phase III)
•Food & Feed Grains
Feedstocks
•Ligno-cellulosic Biomass (late grass, reed, bush)
•Forest Biomass (wood, underwood, waste wood-processing)
•Municipal Solid Waste (paper/cardboard, town cleaning)
•Bioprocess (bacterial, enzymatic)
ProcessingTechnologies
•Chemical processes
•Thermo-chemical processes
•Thermal processes
•Physical processes
•Fuels
Products substances
and Energy
•Chemicals
•Materials (polymers)
•Specialties
•Goods
Déchets solides Vs. Biomasse
Combustion/Gazéification
"Biomasse urbaine"
CRIP-PAPRICAN: Bioraffinage
Intégration:
Usines de pâtes et papiers;
Bioraffinage
Pour la production de:
De papiers;
D’énergie;
De produits pétroliers;
Des produits pétrochimiques (bioplastiques…);
Pharmaceutique (Neutraceutique).
Conclusion
Bioproduits: un potentiel pour les bioraffineries de
3ème génération
une contribution à la diversification des carburants;
une contribution à la diversification énergétique
une contribution à la réduction des GAS
Disponibilité en terres cultivables face au marché de
l’alimentation;
Attention à une crise environnementale:
déforestation massive et compétition pour les
ressources en eaux
Jacques Attali: “Une brève histoire
de l’avenir”
“C’est le manque qui force à aller chercher
une nouvelle richesse. Les raretés sont des
bénédictions pour les ambitieux.
…Autre leçon: peu importe qui invente une
technologie, l’important est d’être en
situation -culturelle et politique- de la mettre
en œuvre”
Slide 16
ÉNERGIE:
Biomasse & Valorisation des
rejets
Professeur Jamal Chaouki
6ème Journée de la Recherche de Polytechnique – 24 mai 2007
Objectifs
Biomasse et déchets solides
Bioraffinerie de 1ère génération (2010);
Bioraffinerie de 2ème génération (2015);
Bioraffinerie de 3ème génération;
Potentiel de mobilisation de la biomasse pour
la production d’énergie et de biocarburants
Pourquoi de la biomasse?
Problème énergétique n’est pas nouveau:
vers la fin du 18ème siècle: les rares forêts
de l’Angleterre doivent être conservées pour
l’armement naval. L’Angleterre va
s’appuyer sur l’innovation technique d’un
français: D. Pépin, que l’abondance des
forêts françaises a fait négliger à Paris: la
machine à vapeur
Avant les années 50, non négligeable
comme biocarburant;
Avant, capacité à réduire les émissions à
l’échappement des véhicules;
Capacité à réduire les émissions de gaz à
effet de serre (GES);
Diminuer le recours aux ressources en
pétrole.
Caractéristiques de la Biomasse
Renouvelable et durable
Connectée à l’économie du
monde rural
Multi-utilisation:
alimentation, énergie,
biocarburant, matériaux…
Pas de production de GAS.
Lors de la combustion, elle
ne fait que restituer la dose
capturée. Bilan nul: en
théorie
Bilan CO2 nul en théorie, mais pas
en pratique
Culture intensive;
L’approvisionnement des usines de
production;
La transformation industrielle;
La synthèse des biocarburants et leur
transport au dépôt avant utilisation;
L’utilisation d’engrais et pesticides…
Consomment de l’énergie fossile et rejettent
des GAS
Gain "effet de serre"/aux solutions
traditionnelles
What is Biorefinery ?
US Department of Energy:
Biorefinery is an overall concept of a
processing plant where biomass feedstocks are
converted and extracted into a spectrum of
valuable products
American National Renewable Energy Lab
Biorefinery is a facility that integrates biomass
conversion processes and equipment to produce
fuels, power and chemicals from biomass
Biomasse pour la Production de
Biocarburants
1ère génération (jusqu’à 2010): Produits ou
résidus agricoles et forestiers:
Evolution de la production de biocarburants
dans le monde en Mt
Production de biocarburants dans le
monde
Quelques chiffres
Consommation mondiale de pétrole en 2005 = 23 Gtep
Consommation mondiale de pétrole dans le transport = 1.6 Gtep
1 Mt éthanol = 0.67 Mtep (production canadienne)!!
1 Mt EMHV = 0.95 Mtep (la moitié de la production canadienne)!!
Production mondiale de biocarburants 2005 = 22 Mtep = 22 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2005= 1.4%!!
Production mondiale de biocarburants 2015 = 64 Mtep = 64 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2015 = 4%!!
Potentiel de surfaces agricoles dans toute l’Europe (jachères +
surplus) = 14 Mha
MANGER ou CONDUIRE, il faut CHOISIR
Les différentes ressources
(1ère et 2ème génération) &
Produits de Conversion
Production d’éthanol à partir
des matières lignocellulosiques
Préparation de la matière première:
déstructurer la matière lignocellulosique pour
permettre l’accès aux parties sucrées (aux
hémicelluloses et la cellulose)
Conversion de la cellulose en glucose:
hydrolyse enzymatique (- car qté d’enzymes
10 à 100 par rapport au mais, blé…)
Fermentation des sucres en éthanol
Distillation et purification finale.
La filière "Biomass to Liquid" BtL
Conditionnement de la biomasse;
Gazéification: H2/CO;
Production
Centrales électriques: IGCC
Gazogène ou gaz à l’eau: voitures
Synthèse Fischer-Tropsch (Rapport =2):
• Catalyseurs à base de fer: production d’essence;
• Catalyseurs à base de cobalt: gazole et kérosène
Réacteur “slurry “ de Sasol
D = 10m, H = 60 )
Basic principles of Biorefinery (Phase III)
•Food & Feed Grains
Feedstocks
•Ligno-cellulosic Biomass (late grass, reed, bush)
•Forest Biomass (wood, underwood, waste wood-processing)
•Municipal Solid Waste (paper/cardboard, town cleaning)
•Bioprocess (bacterial, enzymatic)
ProcessingTechnologies
•Chemical processes
•Thermo-chemical processes
•Thermal processes
•Physical processes
•Fuels
Products substances
and Energy
•Chemicals
•Materials (polymers)
•Specialties
•Goods
Déchets solides Vs. Biomasse
Combustion/Gazéification
"Biomasse urbaine"
CRIP-PAPRICAN: Bioraffinage
Intégration:
Usines de pâtes et papiers;
Bioraffinage
Pour la production de:
De papiers;
D’énergie;
De produits pétroliers;
Des produits pétrochimiques (bioplastiques…);
Pharmaceutique (Neutraceutique).
Conclusion
Bioproduits: un potentiel pour les bioraffineries de
3ème génération
une contribution à la diversification des carburants;
une contribution à la diversification énergétique
une contribution à la réduction des GAS
Disponibilité en terres cultivables face au marché de
l’alimentation;
Attention à une crise environnementale:
déforestation massive et compétition pour les
ressources en eaux
Jacques Attali: “Une brève histoire
de l’avenir”
“C’est le manque qui force à aller chercher
une nouvelle richesse. Les raretés sont des
bénédictions pour les ambitieux.
…Autre leçon: peu importe qui invente une
technologie, l’important est d’être en
situation -culturelle et politique- de la mettre
en œuvre”
Slide 17
ÉNERGIE:
Biomasse & Valorisation des
rejets
Professeur Jamal Chaouki
6ème Journée de la Recherche de Polytechnique – 24 mai 2007
Objectifs
Biomasse et déchets solides
Bioraffinerie de 1ère génération (2010);
Bioraffinerie de 2ème génération (2015);
Bioraffinerie de 3ème génération;
Potentiel de mobilisation de la biomasse pour
la production d’énergie et de biocarburants
Pourquoi de la biomasse?
Problème énergétique n’est pas nouveau:
vers la fin du 18ème siècle: les rares forêts
de l’Angleterre doivent être conservées pour
l’armement naval. L’Angleterre va
s’appuyer sur l’innovation technique d’un
français: D. Pépin, que l’abondance des
forêts françaises a fait négliger à Paris: la
machine à vapeur
Avant les années 50, non négligeable
comme biocarburant;
Avant, capacité à réduire les émissions à
l’échappement des véhicules;
Capacité à réduire les émissions de gaz à
effet de serre (GES);
Diminuer le recours aux ressources en
pétrole.
Caractéristiques de la Biomasse
Renouvelable et durable
Connectée à l’économie du
monde rural
Multi-utilisation:
alimentation, énergie,
biocarburant, matériaux…
Pas de production de GAS.
Lors de la combustion, elle
ne fait que restituer la dose
capturée. Bilan nul: en
théorie
Bilan CO2 nul en théorie, mais pas
en pratique
Culture intensive;
L’approvisionnement des usines de
production;
La transformation industrielle;
La synthèse des biocarburants et leur
transport au dépôt avant utilisation;
L’utilisation d’engrais et pesticides…
Consomment de l’énergie fossile et rejettent
des GAS
Gain "effet de serre"/aux solutions
traditionnelles
What is Biorefinery ?
US Department of Energy:
Biorefinery is an overall concept of a
processing plant where biomass feedstocks are
converted and extracted into a spectrum of
valuable products
American National Renewable Energy Lab
Biorefinery is a facility that integrates biomass
conversion processes and equipment to produce
fuels, power and chemicals from biomass
Biomasse pour la Production de
Biocarburants
1ère génération (jusqu’à 2010): Produits ou
résidus agricoles et forestiers:
Evolution de la production de biocarburants
dans le monde en Mt
Production de biocarburants dans le
monde
Quelques chiffres
Consommation mondiale de pétrole en 2005 = 23 Gtep
Consommation mondiale de pétrole dans le transport = 1.6 Gtep
1 Mt éthanol = 0.67 Mtep (production canadienne)!!
1 Mt EMHV = 0.95 Mtep (la moitié de la production canadienne)!!
Production mondiale de biocarburants 2005 = 22 Mtep = 22 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2005= 1.4%!!
Production mondiale de biocarburants 2015 = 64 Mtep = 64 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2015 = 4%!!
Potentiel de surfaces agricoles dans toute l’Europe (jachères +
surplus) = 14 Mha
MANGER ou CONDUIRE, il faut CHOISIR
Les différentes ressources
(1ère et 2ème génération) &
Produits de Conversion
Production d’éthanol à partir
des matières lignocellulosiques
Préparation de la matière première:
déstructurer la matière lignocellulosique pour
permettre l’accès aux parties sucrées (aux
hémicelluloses et la cellulose)
Conversion de la cellulose en glucose:
hydrolyse enzymatique (- car qté d’enzymes
10 à 100 par rapport au mais, blé…)
Fermentation des sucres en éthanol
Distillation et purification finale.
La filière "Biomass to Liquid" BtL
Conditionnement de la biomasse;
Gazéification: H2/CO;
Production
Centrales électriques: IGCC
Gazogène ou gaz à l’eau: voitures
Synthèse Fischer-Tropsch (Rapport =2):
• Catalyseurs à base de fer: production d’essence;
• Catalyseurs à base de cobalt: gazole et kérosène
Réacteur “slurry “ de Sasol
D = 10m, H = 60 )
Basic principles of Biorefinery (Phase III)
•Food & Feed Grains
Feedstocks
•Ligno-cellulosic Biomass (late grass, reed, bush)
•Forest Biomass (wood, underwood, waste wood-processing)
•Municipal Solid Waste (paper/cardboard, town cleaning)
•Bioprocess (bacterial, enzymatic)
ProcessingTechnologies
•Chemical processes
•Thermo-chemical processes
•Thermal processes
•Physical processes
•Fuels
Products substances
and Energy
•Chemicals
•Materials (polymers)
•Specialties
•Goods
Déchets solides Vs. Biomasse
Combustion/Gazéification
"Biomasse urbaine"
CRIP-PAPRICAN: Bioraffinage
Intégration:
Usines de pâtes et papiers;
Bioraffinage
Pour la production de:
De papiers;
D’énergie;
De produits pétroliers;
Des produits pétrochimiques (bioplastiques…);
Pharmaceutique (Neutraceutique).
Conclusion
Bioproduits: un potentiel pour les bioraffineries de
3ème génération
une contribution à la diversification des carburants;
une contribution à la diversification énergétique
une contribution à la réduction des GAS
Disponibilité en terres cultivables face au marché de
l’alimentation;
Attention à une crise environnementale:
déforestation massive et compétition pour les
ressources en eaux
Jacques Attali: “Une brève histoire
de l’avenir”
“C’est le manque qui force à aller chercher
une nouvelle richesse. Les raretés sont des
bénédictions pour les ambitieux.
…Autre leçon: peu importe qui invente une
technologie, l’important est d’être en
situation -culturelle et politique- de la mettre
en œuvre”
Slide 18
ÉNERGIE:
Biomasse & Valorisation des
rejets
Professeur Jamal Chaouki
6ème Journée de la Recherche de Polytechnique – 24 mai 2007
Objectifs
Biomasse et déchets solides
Bioraffinerie de 1ère génération (2010);
Bioraffinerie de 2ème génération (2015);
Bioraffinerie de 3ème génération;
Potentiel de mobilisation de la biomasse pour
la production d’énergie et de biocarburants
Pourquoi de la biomasse?
Problème énergétique n’est pas nouveau:
vers la fin du 18ème siècle: les rares forêts
de l’Angleterre doivent être conservées pour
l’armement naval. L’Angleterre va
s’appuyer sur l’innovation technique d’un
français: D. Pépin, que l’abondance des
forêts françaises a fait négliger à Paris: la
machine à vapeur
Avant les années 50, non négligeable
comme biocarburant;
Avant, capacité à réduire les émissions à
l’échappement des véhicules;
Capacité à réduire les émissions de gaz à
effet de serre (GES);
Diminuer le recours aux ressources en
pétrole.
Caractéristiques de la Biomasse
Renouvelable et durable
Connectée à l’économie du
monde rural
Multi-utilisation:
alimentation, énergie,
biocarburant, matériaux…
Pas de production de GAS.
Lors de la combustion, elle
ne fait que restituer la dose
capturée. Bilan nul: en
théorie
Bilan CO2 nul en théorie, mais pas
en pratique
Culture intensive;
L’approvisionnement des usines de
production;
La transformation industrielle;
La synthèse des biocarburants et leur
transport au dépôt avant utilisation;
L’utilisation d’engrais et pesticides…
Consomment de l’énergie fossile et rejettent
des GAS
Gain "effet de serre"/aux solutions
traditionnelles
What is Biorefinery ?
US Department of Energy:
Biorefinery is an overall concept of a
processing plant where biomass feedstocks are
converted and extracted into a spectrum of
valuable products
American National Renewable Energy Lab
Biorefinery is a facility that integrates biomass
conversion processes and equipment to produce
fuels, power and chemicals from biomass
Biomasse pour la Production de
Biocarburants
1ère génération (jusqu’à 2010): Produits ou
résidus agricoles et forestiers:
Evolution de la production de biocarburants
dans le monde en Mt
Production de biocarburants dans le
monde
Quelques chiffres
Consommation mondiale de pétrole en 2005 = 23 Gtep
Consommation mondiale de pétrole dans le transport = 1.6 Gtep
1 Mt éthanol = 0.67 Mtep (production canadienne)!!
1 Mt EMHV = 0.95 Mtep (la moitié de la production canadienne)!!
Production mondiale de biocarburants 2005 = 22 Mtep = 22 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2005= 1.4%!!
Production mondiale de biocarburants 2015 = 64 Mtep = 64 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2015 = 4%!!
Potentiel de surfaces agricoles dans toute l’Europe (jachères +
surplus) = 14 Mha
MANGER ou CONDUIRE, il faut CHOISIR
Les différentes ressources
(1ère et 2ème génération) &
Produits de Conversion
Production d’éthanol à partir
des matières lignocellulosiques
Préparation de la matière première:
déstructurer la matière lignocellulosique pour
permettre l’accès aux parties sucrées (aux
hémicelluloses et la cellulose)
Conversion de la cellulose en glucose:
hydrolyse enzymatique (- car qté d’enzymes
10 à 100 par rapport au mais, blé…)
Fermentation des sucres en éthanol
Distillation et purification finale.
La filière "Biomass to Liquid" BtL
Conditionnement de la biomasse;
Gazéification: H2/CO;
Production
Centrales électriques: IGCC
Gazogène ou gaz à l’eau: voitures
Synthèse Fischer-Tropsch (Rapport =2):
• Catalyseurs à base de fer: production d’essence;
• Catalyseurs à base de cobalt: gazole et kérosène
Réacteur “slurry “ de Sasol
D = 10m, H = 60 )
Basic principles of Biorefinery (Phase III)
•Food & Feed Grains
Feedstocks
•Ligno-cellulosic Biomass (late grass, reed, bush)
•Forest Biomass (wood, underwood, waste wood-processing)
•Municipal Solid Waste (paper/cardboard, town cleaning)
•Bioprocess (bacterial, enzymatic)
ProcessingTechnologies
•Chemical processes
•Thermo-chemical processes
•Thermal processes
•Physical processes
•Fuels
Products substances
and Energy
•Chemicals
•Materials (polymers)
•Specialties
•Goods
Déchets solides Vs. Biomasse
Combustion/Gazéification
"Biomasse urbaine"
CRIP-PAPRICAN: Bioraffinage
Intégration:
Usines de pâtes et papiers;
Bioraffinage
Pour la production de:
De papiers;
D’énergie;
De produits pétroliers;
Des produits pétrochimiques (bioplastiques…);
Pharmaceutique (Neutraceutique).
Conclusion
Bioproduits: un potentiel pour les bioraffineries de
3ème génération
une contribution à la diversification des carburants;
une contribution à la diversification énergétique
une contribution à la réduction des GAS
Disponibilité en terres cultivables face au marché de
l’alimentation;
Attention à une crise environnementale:
déforestation massive et compétition pour les
ressources en eaux
Jacques Attali: “Une brève histoire
de l’avenir”
“C’est le manque qui force à aller chercher
une nouvelle richesse. Les raretés sont des
bénédictions pour les ambitieux.
…Autre leçon: peu importe qui invente une
technologie, l’important est d’être en
situation -culturelle et politique- de la mettre
en œuvre”
Slide 19
ÉNERGIE:
Biomasse & Valorisation des
rejets
Professeur Jamal Chaouki
6ème Journée de la Recherche de Polytechnique – 24 mai 2007
Objectifs
Biomasse et déchets solides
Bioraffinerie de 1ère génération (2010);
Bioraffinerie de 2ème génération (2015);
Bioraffinerie de 3ème génération;
Potentiel de mobilisation de la biomasse pour
la production d’énergie et de biocarburants
Pourquoi de la biomasse?
Problème énergétique n’est pas nouveau:
vers la fin du 18ème siècle: les rares forêts
de l’Angleterre doivent être conservées pour
l’armement naval. L’Angleterre va
s’appuyer sur l’innovation technique d’un
français: D. Pépin, que l’abondance des
forêts françaises a fait négliger à Paris: la
machine à vapeur
Avant les années 50, non négligeable
comme biocarburant;
Avant, capacité à réduire les émissions à
l’échappement des véhicules;
Capacité à réduire les émissions de gaz à
effet de serre (GES);
Diminuer le recours aux ressources en
pétrole.
Caractéristiques de la Biomasse
Renouvelable et durable
Connectée à l’économie du
monde rural
Multi-utilisation:
alimentation, énergie,
biocarburant, matériaux…
Pas de production de GAS.
Lors de la combustion, elle
ne fait que restituer la dose
capturée. Bilan nul: en
théorie
Bilan CO2 nul en théorie, mais pas
en pratique
Culture intensive;
L’approvisionnement des usines de
production;
La transformation industrielle;
La synthèse des biocarburants et leur
transport au dépôt avant utilisation;
L’utilisation d’engrais et pesticides…
Consomment de l’énergie fossile et rejettent
des GAS
Gain "effet de serre"/aux solutions
traditionnelles
What is Biorefinery ?
US Department of Energy:
Biorefinery is an overall concept of a
processing plant where biomass feedstocks are
converted and extracted into a spectrum of
valuable products
American National Renewable Energy Lab
Biorefinery is a facility that integrates biomass
conversion processes and equipment to produce
fuels, power and chemicals from biomass
Biomasse pour la Production de
Biocarburants
1ère génération (jusqu’à 2010): Produits ou
résidus agricoles et forestiers:
Evolution de la production de biocarburants
dans le monde en Mt
Production de biocarburants dans le
monde
Quelques chiffres
Consommation mondiale de pétrole en 2005 = 23 Gtep
Consommation mondiale de pétrole dans le transport = 1.6 Gtep
1 Mt éthanol = 0.67 Mtep (production canadienne)!!
1 Mt EMHV = 0.95 Mtep (la moitié de la production canadienne)!!
Production mondiale de biocarburants 2005 = 22 Mtep = 22 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2005= 1.4%!!
Production mondiale de biocarburants 2015 = 64 Mtep = 64 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2015 = 4%!!
Potentiel de surfaces agricoles dans toute l’Europe (jachères +
surplus) = 14 Mha
MANGER ou CONDUIRE, il faut CHOISIR
Les différentes ressources
(1ère et 2ème génération) &
Produits de Conversion
Production d’éthanol à partir
des matières lignocellulosiques
Préparation de la matière première:
déstructurer la matière lignocellulosique pour
permettre l’accès aux parties sucrées (aux
hémicelluloses et la cellulose)
Conversion de la cellulose en glucose:
hydrolyse enzymatique (- car qté d’enzymes
10 à 100 par rapport au mais, blé…)
Fermentation des sucres en éthanol
Distillation et purification finale.
La filière "Biomass to Liquid" BtL
Conditionnement de la biomasse;
Gazéification: H2/CO;
Production
Centrales électriques: IGCC
Gazogène ou gaz à l’eau: voitures
Synthèse Fischer-Tropsch (Rapport =2):
• Catalyseurs à base de fer: production d’essence;
• Catalyseurs à base de cobalt: gazole et kérosène
Réacteur “slurry “ de Sasol
D = 10m, H = 60 )
Basic principles of Biorefinery (Phase III)
•Food & Feed Grains
Feedstocks
•Ligno-cellulosic Biomass (late grass, reed, bush)
•Forest Biomass (wood, underwood, waste wood-processing)
•Municipal Solid Waste (paper/cardboard, town cleaning)
•Bioprocess (bacterial, enzymatic)
ProcessingTechnologies
•Chemical processes
•Thermo-chemical processes
•Thermal processes
•Physical processes
•Fuels
Products substances
and Energy
•Chemicals
•Materials (polymers)
•Specialties
•Goods
Déchets solides Vs. Biomasse
Combustion/Gazéification
"Biomasse urbaine"
CRIP-PAPRICAN: Bioraffinage
Intégration:
Usines de pâtes et papiers;
Bioraffinage
Pour la production de:
De papiers;
D’énergie;
De produits pétroliers;
Des produits pétrochimiques (bioplastiques…);
Pharmaceutique (Neutraceutique).
Conclusion
Bioproduits: un potentiel pour les bioraffineries de
3ème génération
une contribution à la diversification des carburants;
une contribution à la diversification énergétique
une contribution à la réduction des GAS
Disponibilité en terres cultivables face au marché de
l’alimentation;
Attention à une crise environnementale:
déforestation massive et compétition pour les
ressources en eaux
Jacques Attali: “Une brève histoire
de l’avenir”
“C’est le manque qui force à aller chercher
une nouvelle richesse. Les raretés sont des
bénédictions pour les ambitieux.
…Autre leçon: peu importe qui invente une
technologie, l’important est d’être en
situation -culturelle et politique- de la mettre
en œuvre”
Slide 20
ÉNERGIE:
Biomasse & Valorisation des
rejets
Professeur Jamal Chaouki
6ème Journée de la Recherche de Polytechnique – 24 mai 2007
Objectifs
Biomasse et déchets solides
Bioraffinerie de 1ère génération (2010);
Bioraffinerie de 2ème génération (2015);
Bioraffinerie de 3ème génération;
Potentiel de mobilisation de la biomasse pour
la production d’énergie et de biocarburants
Pourquoi de la biomasse?
Problème énergétique n’est pas nouveau:
vers la fin du 18ème siècle: les rares forêts
de l’Angleterre doivent être conservées pour
l’armement naval. L’Angleterre va
s’appuyer sur l’innovation technique d’un
français: D. Pépin, que l’abondance des
forêts françaises a fait négliger à Paris: la
machine à vapeur
Avant les années 50, non négligeable
comme biocarburant;
Avant, capacité à réduire les émissions à
l’échappement des véhicules;
Capacité à réduire les émissions de gaz à
effet de serre (GES);
Diminuer le recours aux ressources en
pétrole.
Caractéristiques de la Biomasse
Renouvelable et durable
Connectée à l’économie du
monde rural
Multi-utilisation:
alimentation, énergie,
biocarburant, matériaux…
Pas de production de GAS.
Lors de la combustion, elle
ne fait que restituer la dose
capturée. Bilan nul: en
théorie
Bilan CO2 nul en théorie, mais pas
en pratique
Culture intensive;
L’approvisionnement des usines de
production;
La transformation industrielle;
La synthèse des biocarburants et leur
transport au dépôt avant utilisation;
L’utilisation d’engrais et pesticides…
Consomment de l’énergie fossile et rejettent
des GAS
Gain "effet de serre"/aux solutions
traditionnelles
What is Biorefinery ?
US Department of Energy:
Biorefinery is an overall concept of a
processing plant where biomass feedstocks are
converted and extracted into a spectrum of
valuable products
American National Renewable Energy Lab
Biorefinery is a facility that integrates biomass
conversion processes and equipment to produce
fuels, power and chemicals from biomass
Biomasse pour la Production de
Biocarburants
1ère génération (jusqu’à 2010): Produits ou
résidus agricoles et forestiers:
Evolution de la production de biocarburants
dans le monde en Mt
Production de biocarburants dans le
monde
Quelques chiffres
Consommation mondiale de pétrole en 2005 = 23 Gtep
Consommation mondiale de pétrole dans le transport = 1.6 Gtep
1 Mt éthanol = 0.67 Mtep (production canadienne)!!
1 Mt EMHV = 0.95 Mtep (la moitié de la production canadienne)!!
Production mondiale de biocarburants 2005 = 22 Mtep = 22 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2005= 1.4%!!
Production mondiale de biocarburants 2015 = 64 Mtep = 64 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2015 = 4%!!
Potentiel de surfaces agricoles dans toute l’Europe (jachères +
surplus) = 14 Mha
MANGER ou CONDUIRE, il faut CHOISIR
Les différentes ressources
(1ère et 2ème génération) &
Produits de Conversion
Production d’éthanol à partir
des matières lignocellulosiques
Préparation de la matière première:
déstructurer la matière lignocellulosique pour
permettre l’accès aux parties sucrées (aux
hémicelluloses et la cellulose)
Conversion de la cellulose en glucose:
hydrolyse enzymatique (- car qté d’enzymes
10 à 100 par rapport au mais, blé…)
Fermentation des sucres en éthanol
Distillation et purification finale.
La filière "Biomass to Liquid" BtL
Conditionnement de la biomasse;
Gazéification: H2/CO;
Production
Centrales électriques: IGCC
Gazogène ou gaz à l’eau: voitures
Synthèse Fischer-Tropsch (Rapport =2):
• Catalyseurs à base de fer: production d’essence;
• Catalyseurs à base de cobalt: gazole et kérosène
Réacteur “slurry “ de Sasol
D = 10m, H = 60 )
Basic principles of Biorefinery (Phase III)
•Food & Feed Grains
Feedstocks
•Ligno-cellulosic Biomass (late grass, reed, bush)
•Forest Biomass (wood, underwood, waste wood-processing)
•Municipal Solid Waste (paper/cardboard, town cleaning)
•Bioprocess (bacterial, enzymatic)
ProcessingTechnologies
•Chemical processes
•Thermo-chemical processes
•Thermal processes
•Physical processes
•Fuels
Products substances
and Energy
•Chemicals
•Materials (polymers)
•Specialties
•Goods
Déchets solides Vs. Biomasse
Combustion/Gazéification
"Biomasse urbaine"
CRIP-PAPRICAN: Bioraffinage
Intégration:
Usines de pâtes et papiers;
Bioraffinage
Pour la production de:
De papiers;
D’énergie;
De produits pétroliers;
Des produits pétrochimiques (bioplastiques…);
Pharmaceutique (Neutraceutique).
Conclusion
Bioproduits: un potentiel pour les bioraffineries de
3ème génération
une contribution à la diversification des carburants;
une contribution à la diversification énergétique
une contribution à la réduction des GAS
Disponibilité en terres cultivables face au marché de
l’alimentation;
Attention à une crise environnementale:
déforestation massive et compétition pour les
ressources en eaux
Jacques Attali: “Une brève histoire
de l’avenir”
“C’est le manque qui force à aller chercher
une nouvelle richesse. Les raretés sont des
bénédictions pour les ambitieux.
…Autre leçon: peu importe qui invente une
technologie, l’important est d’être en
situation -culturelle et politique- de la mettre
en œuvre”
Slide 21
ÉNERGIE:
Biomasse & Valorisation des
rejets
Professeur Jamal Chaouki
6ème Journée de la Recherche de Polytechnique – 24 mai 2007
Objectifs
Biomasse et déchets solides
Bioraffinerie de 1ère génération (2010);
Bioraffinerie de 2ème génération (2015);
Bioraffinerie de 3ème génération;
Potentiel de mobilisation de la biomasse pour
la production d’énergie et de biocarburants
Pourquoi de la biomasse?
Problème énergétique n’est pas nouveau:
vers la fin du 18ème siècle: les rares forêts
de l’Angleterre doivent être conservées pour
l’armement naval. L’Angleterre va
s’appuyer sur l’innovation technique d’un
français: D. Pépin, que l’abondance des
forêts françaises a fait négliger à Paris: la
machine à vapeur
Avant les années 50, non négligeable
comme biocarburant;
Avant, capacité à réduire les émissions à
l’échappement des véhicules;
Capacité à réduire les émissions de gaz à
effet de serre (GES);
Diminuer le recours aux ressources en
pétrole.
Caractéristiques de la Biomasse
Renouvelable et durable
Connectée à l’économie du
monde rural
Multi-utilisation:
alimentation, énergie,
biocarburant, matériaux…
Pas de production de GAS.
Lors de la combustion, elle
ne fait que restituer la dose
capturée. Bilan nul: en
théorie
Bilan CO2 nul en théorie, mais pas
en pratique
Culture intensive;
L’approvisionnement des usines de
production;
La transformation industrielle;
La synthèse des biocarburants et leur
transport au dépôt avant utilisation;
L’utilisation d’engrais et pesticides…
Consomment de l’énergie fossile et rejettent
des GAS
Gain "effet de serre"/aux solutions
traditionnelles
What is Biorefinery ?
US Department of Energy:
Biorefinery is an overall concept of a
processing plant where biomass feedstocks are
converted and extracted into a spectrum of
valuable products
American National Renewable Energy Lab
Biorefinery is a facility that integrates biomass
conversion processes and equipment to produce
fuels, power and chemicals from biomass
Biomasse pour la Production de
Biocarburants
1ère génération (jusqu’à 2010): Produits ou
résidus agricoles et forestiers:
Evolution de la production de biocarburants
dans le monde en Mt
Production de biocarburants dans le
monde
Quelques chiffres
Consommation mondiale de pétrole en 2005 = 23 Gtep
Consommation mondiale de pétrole dans le transport = 1.6 Gtep
1 Mt éthanol = 0.67 Mtep (production canadienne)!!
1 Mt EMHV = 0.95 Mtep (la moitié de la production canadienne)!!
Production mondiale de biocarburants 2005 = 22 Mtep = 22 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2005= 1.4%!!
Production mondiale de biocarburants 2015 = 64 Mtep = 64 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2015 = 4%!!
Potentiel de surfaces agricoles dans toute l’Europe (jachères +
surplus) = 14 Mha
MANGER ou CONDUIRE, il faut CHOISIR
Les différentes ressources
(1ère et 2ème génération) &
Produits de Conversion
Production d’éthanol à partir
des matières lignocellulosiques
Préparation de la matière première:
déstructurer la matière lignocellulosique pour
permettre l’accès aux parties sucrées (aux
hémicelluloses et la cellulose)
Conversion de la cellulose en glucose:
hydrolyse enzymatique (- car qté d’enzymes
10 à 100 par rapport au mais, blé…)
Fermentation des sucres en éthanol
Distillation et purification finale.
La filière "Biomass to Liquid" BtL
Conditionnement de la biomasse;
Gazéification: H2/CO;
Production
Centrales électriques: IGCC
Gazogène ou gaz à l’eau: voitures
Synthèse Fischer-Tropsch (Rapport =2):
• Catalyseurs à base de fer: production d’essence;
• Catalyseurs à base de cobalt: gazole et kérosène
Réacteur “slurry “ de Sasol
D = 10m, H = 60 )
Basic principles of Biorefinery (Phase III)
•Food & Feed Grains
Feedstocks
•Ligno-cellulosic Biomass (late grass, reed, bush)
•Forest Biomass (wood, underwood, waste wood-processing)
•Municipal Solid Waste (paper/cardboard, town cleaning)
•Bioprocess (bacterial, enzymatic)
ProcessingTechnologies
•Chemical processes
•Thermo-chemical processes
•Thermal processes
•Physical processes
•Fuels
Products substances
and Energy
•Chemicals
•Materials (polymers)
•Specialties
•Goods
Déchets solides Vs. Biomasse
Combustion/Gazéification
"Biomasse urbaine"
CRIP-PAPRICAN: Bioraffinage
Intégration:
Usines de pâtes et papiers;
Bioraffinage
Pour la production de:
De papiers;
D’énergie;
De produits pétroliers;
Des produits pétrochimiques (bioplastiques…);
Pharmaceutique (Neutraceutique).
Conclusion
Bioproduits: un potentiel pour les bioraffineries de
3ème génération
une contribution à la diversification des carburants;
une contribution à la diversification énergétique
une contribution à la réduction des GAS
Disponibilité en terres cultivables face au marché de
l’alimentation;
Attention à une crise environnementale:
déforestation massive et compétition pour les
ressources en eaux
Jacques Attali: “Une brève histoire
de l’avenir”
“C’est le manque qui force à aller chercher
une nouvelle richesse. Les raretés sont des
bénédictions pour les ambitieux.
…Autre leçon: peu importe qui invente une
technologie, l’important est d’être en
situation -culturelle et politique- de la mettre
en œuvre”
Slide 22
ÉNERGIE:
Biomasse & Valorisation des
rejets
Professeur Jamal Chaouki
6ème Journée de la Recherche de Polytechnique – 24 mai 2007
Objectifs
Biomasse et déchets solides
Bioraffinerie de 1ère génération (2010);
Bioraffinerie de 2ème génération (2015);
Bioraffinerie de 3ème génération;
Potentiel de mobilisation de la biomasse pour
la production d’énergie et de biocarburants
Pourquoi de la biomasse?
Problème énergétique n’est pas nouveau:
vers la fin du 18ème siècle: les rares forêts
de l’Angleterre doivent être conservées pour
l’armement naval. L’Angleterre va
s’appuyer sur l’innovation technique d’un
français: D. Pépin, que l’abondance des
forêts françaises a fait négliger à Paris: la
machine à vapeur
Avant les années 50, non négligeable
comme biocarburant;
Avant, capacité à réduire les émissions à
l’échappement des véhicules;
Capacité à réduire les émissions de gaz à
effet de serre (GES);
Diminuer le recours aux ressources en
pétrole.
Caractéristiques de la Biomasse
Renouvelable et durable
Connectée à l’économie du
monde rural
Multi-utilisation:
alimentation, énergie,
biocarburant, matériaux…
Pas de production de GAS.
Lors de la combustion, elle
ne fait que restituer la dose
capturée. Bilan nul: en
théorie
Bilan CO2 nul en théorie, mais pas
en pratique
Culture intensive;
L’approvisionnement des usines de
production;
La transformation industrielle;
La synthèse des biocarburants et leur
transport au dépôt avant utilisation;
L’utilisation d’engrais et pesticides…
Consomment de l’énergie fossile et rejettent
des GAS
Gain "effet de serre"/aux solutions
traditionnelles
What is Biorefinery ?
US Department of Energy:
Biorefinery is an overall concept of a
processing plant where biomass feedstocks are
converted and extracted into a spectrum of
valuable products
American National Renewable Energy Lab
Biorefinery is a facility that integrates biomass
conversion processes and equipment to produce
fuels, power and chemicals from biomass
Biomasse pour la Production de
Biocarburants
1ère génération (jusqu’à 2010): Produits ou
résidus agricoles et forestiers:
Evolution de la production de biocarburants
dans le monde en Mt
Production de biocarburants dans le
monde
Quelques chiffres
Consommation mondiale de pétrole en 2005 = 23 Gtep
Consommation mondiale de pétrole dans le transport = 1.6 Gtep
1 Mt éthanol = 0.67 Mtep (production canadienne)!!
1 Mt EMHV = 0.95 Mtep (la moitié de la production canadienne)!!
Production mondiale de biocarburants 2005 = 22 Mtep = 22 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2005= 1.4%!!
Production mondiale de biocarburants 2015 = 64 Mtep = 64 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2015 = 4%!!
Potentiel de surfaces agricoles dans toute l’Europe (jachères +
surplus) = 14 Mha
MANGER ou CONDUIRE, il faut CHOISIR
Les différentes ressources
(1ère et 2ème génération) &
Produits de Conversion
Production d’éthanol à partir
des matières lignocellulosiques
Préparation de la matière première:
déstructurer la matière lignocellulosique pour
permettre l’accès aux parties sucrées (aux
hémicelluloses et la cellulose)
Conversion de la cellulose en glucose:
hydrolyse enzymatique (- car qté d’enzymes
10 à 100 par rapport au mais, blé…)
Fermentation des sucres en éthanol
Distillation et purification finale.
La filière "Biomass to Liquid" BtL
Conditionnement de la biomasse;
Gazéification: H2/CO;
Production
Centrales électriques: IGCC
Gazogène ou gaz à l’eau: voitures
Synthèse Fischer-Tropsch (Rapport =2):
• Catalyseurs à base de fer: production d’essence;
• Catalyseurs à base de cobalt: gazole et kérosène
Réacteur “slurry “ de Sasol
D = 10m, H = 60 )
Basic principles of Biorefinery (Phase III)
•Food & Feed Grains
Feedstocks
•Ligno-cellulosic Biomass (late grass, reed, bush)
•Forest Biomass (wood, underwood, waste wood-processing)
•Municipal Solid Waste (paper/cardboard, town cleaning)
•Bioprocess (bacterial, enzymatic)
ProcessingTechnologies
•Chemical processes
•Thermo-chemical processes
•Thermal processes
•Physical processes
•Fuels
Products substances
and Energy
•Chemicals
•Materials (polymers)
•Specialties
•Goods
Déchets solides Vs. Biomasse
Combustion/Gazéification
"Biomasse urbaine"
CRIP-PAPRICAN: Bioraffinage
Intégration:
Usines de pâtes et papiers;
Bioraffinage
Pour la production de:
De papiers;
D’énergie;
De produits pétroliers;
Des produits pétrochimiques (bioplastiques…);
Pharmaceutique (Neutraceutique).
Conclusion
Bioproduits: un potentiel pour les bioraffineries de
3ème génération
une contribution à la diversification des carburants;
une contribution à la diversification énergétique
une contribution à la réduction des GAS
Disponibilité en terres cultivables face au marché de
l’alimentation;
Attention à une crise environnementale:
déforestation massive et compétition pour les
ressources en eaux
Jacques Attali: “Une brève histoire
de l’avenir”
“C’est le manque qui force à aller chercher
une nouvelle richesse. Les raretés sont des
bénédictions pour les ambitieux.
…Autre leçon: peu importe qui invente une
technologie, l’important est d’être en
situation -culturelle et politique- de la mettre
en œuvre”
Slide 23
ÉNERGIE:
Biomasse & Valorisation des
rejets
Professeur Jamal Chaouki
6ème Journée de la Recherche de Polytechnique – 24 mai 2007
Objectifs
Biomasse et déchets solides
Bioraffinerie de 1ère génération (2010);
Bioraffinerie de 2ème génération (2015);
Bioraffinerie de 3ème génération;
Potentiel de mobilisation de la biomasse pour
la production d’énergie et de biocarburants
Pourquoi de la biomasse?
Problème énergétique n’est pas nouveau:
vers la fin du 18ème siècle: les rares forêts
de l’Angleterre doivent être conservées pour
l’armement naval. L’Angleterre va
s’appuyer sur l’innovation technique d’un
français: D. Pépin, que l’abondance des
forêts françaises a fait négliger à Paris: la
machine à vapeur
Avant les années 50, non négligeable
comme biocarburant;
Avant, capacité à réduire les émissions à
l’échappement des véhicules;
Capacité à réduire les émissions de gaz à
effet de serre (GES);
Diminuer le recours aux ressources en
pétrole.
Caractéristiques de la Biomasse
Renouvelable et durable
Connectée à l’économie du
monde rural
Multi-utilisation:
alimentation, énergie,
biocarburant, matériaux…
Pas de production de GAS.
Lors de la combustion, elle
ne fait que restituer la dose
capturée. Bilan nul: en
théorie
Bilan CO2 nul en théorie, mais pas
en pratique
Culture intensive;
L’approvisionnement des usines de
production;
La transformation industrielle;
La synthèse des biocarburants et leur
transport au dépôt avant utilisation;
L’utilisation d’engrais et pesticides…
Consomment de l’énergie fossile et rejettent
des GAS
Gain "effet de serre"/aux solutions
traditionnelles
What is Biorefinery ?
US Department of Energy:
Biorefinery is an overall concept of a
processing plant where biomass feedstocks are
converted and extracted into a spectrum of
valuable products
American National Renewable Energy Lab
Biorefinery is a facility that integrates biomass
conversion processes and equipment to produce
fuels, power and chemicals from biomass
Biomasse pour la Production de
Biocarburants
1ère génération (jusqu’à 2010): Produits ou
résidus agricoles et forestiers:
Evolution de la production de biocarburants
dans le monde en Mt
Production de biocarburants dans le
monde
Quelques chiffres
Consommation mondiale de pétrole en 2005 = 23 Gtep
Consommation mondiale de pétrole dans le transport = 1.6 Gtep
1 Mt éthanol = 0.67 Mtep (production canadienne)!!
1 Mt EMHV = 0.95 Mtep (la moitié de la production canadienne)!!
Production mondiale de biocarburants 2005 = 22 Mtep = 22 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2005= 1.4%!!
Production mondiale de biocarburants 2015 = 64 Mtep = 64 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2015 = 4%!!
Potentiel de surfaces agricoles dans toute l’Europe (jachères +
surplus) = 14 Mha
MANGER ou CONDUIRE, il faut CHOISIR
Les différentes ressources
(1ère et 2ème génération) &
Produits de Conversion
Production d’éthanol à partir
des matières lignocellulosiques
Préparation de la matière première:
déstructurer la matière lignocellulosique pour
permettre l’accès aux parties sucrées (aux
hémicelluloses et la cellulose)
Conversion de la cellulose en glucose:
hydrolyse enzymatique (- car qté d’enzymes
10 à 100 par rapport au mais, blé…)
Fermentation des sucres en éthanol
Distillation et purification finale.
La filière "Biomass to Liquid" BtL
Conditionnement de la biomasse;
Gazéification: H2/CO;
Production
Centrales électriques: IGCC
Gazogène ou gaz à l’eau: voitures
Synthèse Fischer-Tropsch (Rapport =2):
• Catalyseurs à base de fer: production d’essence;
• Catalyseurs à base de cobalt: gazole et kérosène
Réacteur “slurry “ de Sasol
D = 10m, H = 60 )
Basic principles of Biorefinery (Phase III)
•Food & Feed Grains
Feedstocks
•Ligno-cellulosic Biomass (late grass, reed, bush)
•Forest Biomass (wood, underwood, waste wood-processing)
•Municipal Solid Waste (paper/cardboard, town cleaning)
•Bioprocess (bacterial, enzymatic)
ProcessingTechnologies
•Chemical processes
•Thermo-chemical processes
•Thermal processes
•Physical processes
•Fuels
Products substances
and Energy
•Chemicals
•Materials (polymers)
•Specialties
•Goods
Déchets solides Vs. Biomasse
Combustion/Gazéification
"Biomasse urbaine"
CRIP-PAPRICAN: Bioraffinage
Intégration:
Usines de pâtes et papiers;
Bioraffinage
Pour la production de:
De papiers;
D’énergie;
De produits pétroliers;
Des produits pétrochimiques (bioplastiques…);
Pharmaceutique (Neutraceutique).
Conclusion
Bioproduits: un potentiel pour les bioraffineries de
3ème génération
une contribution à la diversification des carburants;
une contribution à la diversification énergétique
une contribution à la réduction des GAS
Disponibilité en terres cultivables face au marché de
l’alimentation;
Attention à une crise environnementale:
déforestation massive et compétition pour les
ressources en eaux
Jacques Attali: “Une brève histoire
de l’avenir”
“C’est le manque qui force à aller chercher
une nouvelle richesse. Les raretés sont des
bénédictions pour les ambitieux.
…Autre leçon: peu importe qui invente une
technologie, l’important est d’être en
situation -culturelle et politique- de la mettre
en œuvre”
Slide 24
ÉNERGIE:
Biomasse & Valorisation des
rejets
Professeur Jamal Chaouki
6ème Journée de la Recherche de Polytechnique – 24 mai 2007
Objectifs
Biomasse et déchets solides
Bioraffinerie de 1ère génération (2010);
Bioraffinerie de 2ème génération (2015);
Bioraffinerie de 3ème génération;
Potentiel de mobilisation de la biomasse pour
la production d’énergie et de biocarburants
Pourquoi de la biomasse?
Problème énergétique n’est pas nouveau:
vers la fin du 18ème siècle: les rares forêts
de l’Angleterre doivent être conservées pour
l’armement naval. L’Angleterre va
s’appuyer sur l’innovation technique d’un
français: D. Pépin, que l’abondance des
forêts françaises a fait négliger à Paris: la
machine à vapeur
Avant les années 50, non négligeable
comme biocarburant;
Avant, capacité à réduire les émissions à
l’échappement des véhicules;
Capacité à réduire les émissions de gaz à
effet de serre (GES);
Diminuer le recours aux ressources en
pétrole.
Caractéristiques de la Biomasse
Renouvelable et durable
Connectée à l’économie du
monde rural
Multi-utilisation:
alimentation, énergie,
biocarburant, matériaux…
Pas de production de GAS.
Lors de la combustion, elle
ne fait que restituer la dose
capturée. Bilan nul: en
théorie
Bilan CO2 nul en théorie, mais pas
en pratique
Culture intensive;
L’approvisionnement des usines de
production;
La transformation industrielle;
La synthèse des biocarburants et leur
transport au dépôt avant utilisation;
L’utilisation d’engrais et pesticides…
Consomment de l’énergie fossile et rejettent
des GAS
Gain "effet de serre"/aux solutions
traditionnelles
What is Biorefinery ?
US Department of Energy:
Biorefinery is an overall concept of a
processing plant where biomass feedstocks are
converted and extracted into a spectrum of
valuable products
American National Renewable Energy Lab
Biorefinery is a facility that integrates biomass
conversion processes and equipment to produce
fuels, power and chemicals from biomass
Biomasse pour la Production de
Biocarburants
1ère génération (jusqu’à 2010): Produits ou
résidus agricoles et forestiers:
Evolution de la production de biocarburants
dans le monde en Mt
Production de biocarburants dans le
monde
Quelques chiffres
Consommation mondiale de pétrole en 2005 = 23 Gtep
Consommation mondiale de pétrole dans le transport = 1.6 Gtep
1 Mt éthanol = 0.67 Mtep (production canadienne)!!
1 Mt EMHV = 0.95 Mtep (la moitié de la production canadienne)!!
Production mondiale de biocarburants 2005 = 22 Mtep = 22 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2005= 1.4%!!
Production mondiale de biocarburants 2015 = 64 Mtep = 64 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2015 = 4%!!
Potentiel de surfaces agricoles dans toute l’Europe (jachères +
surplus) = 14 Mha
MANGER ou CONDUIRE, il faut CHOISIR
Les différentes ressources
(1ère et 2ème génération) &
Produits de Conversion
Production d’éthanol à partir
des matières lignocellulosiques
Préparation de la matière première:
déstructurer la matière lignocellulosique pour
permettre l’accès aux parties sucrées (aux
hémicelluloses et la cellulose)
Conversion de la cellulose en glucose:
hydrolyse enzymatique (- car qté d’enzymes
10 à 100 par rapport au mais, blé…)
Fermentation des sucres en éthanol
Distillation et purification finale.
La filière "Biomass to Liquid" BtL
Conditionnement de la biomasse;
Gazéification: H2/CO;
Production
Centrales électriques: IGCC
Gazogène ou gaz à l’eau: voitures
Synthèse Fischer-Tropsch (Rapport =2):
• Catalyseurs à base de fer: production d’essence;
• Catalyseurs à base de cobalt: gazole et kérosène
Réacteur “slurry “ de Sasol
D = 10m, H = 60 )
Basic principles of Biorefinery (Phase III)
•Food & Feed Grains
Feedstocks
•Ligno-cellulosic Biomass (late grass, reed, bush)
•Forest Biomass (wood, underwood, waste wood-processing)
•Municipal Solid Waste (paper/cardboard, town cleaning)
•Bioprocess (bacterial, enzymatic)
ProcessingTechnologies
•Chemical processes
•Thermo-chemical processes
•Thermal processes
•Physical processes
•Fuels
Products substances
and Energy
•Chemicals
•Materials (polymers)
•Specialties
•Goods
Déchets solides Vs. Biomasse
Combustion/Gazéification
"Biomasse urbaine"
CRIP-PAPRICAN: Bioraffinage
Intégration:
Usines de pâtes et papiers;
Bioraffinage
Pour la production de:
De papiers;
D’énergie;
De produits pétroliers;
Des produits pétrochimiques (bioplastiques…);
Pharmaceutique (Neutraceutique).
Conclusion
Bioproduits: un potentiel pour les bioraffineries de
3ème génération
une contribution à la diversification des carburants;
une contribution à la diversification énergétique
une contribution à la réduction des GAS
Disponibilité en terres cultivables face au marché de
l’alimentation;
Attention à une crise environnementale:
déforestation massive et compétition pour les
ressources en eaux
Jacques Attali: “Une brève histoire
de l’avenir”
“C’est le manque qui force à aller chercher
une nouvelle richesse. Les raretés sont des
bénédictions pour les ambitieux.
…Autre leçon: peu importe qui invente une
technologie, l’important est d’être en
situation -culturelle et politique- de la mettre
en œuvre”
ÉNERGIE:
Biomasse & Valorisation des
rejets
Professeur Jamal Chaouki
6ème Journée de la Recherche de Polytechnique – 24 mai 2007
Objectifs
Biomasse et déchets solides
Bioraffinerie de 1ère génération (2010);
Bioraffinerie de 2ème génération (2015);
Bioraffinerie de 3ème génération;
Potentiel de mobilisation de la biomasse pour
la production d’énergie et de biocarburants
Pourquoi de la biomasse?
Problème énergétique n’est pas nouveau:
vers la fin du 18ème siècle: les rares forêts
de l’Angleterre doivent être conservées pour
l’armement naval. L’Angleterre va
s’appuyer sur l’innovation technique d’un
français: D. Pépin, que l’abondance des
forêts françaises a fait négliger à Paris: la
machine à vapeur
Avant les années 50, non négligeable
comme biocarburant;
Avant, capacité à réduire les émissions à
l’échappement des véhicules;
Capacité à réduire les émissions de gaz à
effet de serre (GES);
Diminuer le recours aux ressources en
pétrole.
Caractéristiques de la Biomasse
Renouvelable et durable
Connectée à l’économie du
monde rural
Multi-utilisation:
alimentation, énergie,
biocarburant, matériaux…
Pas de production de GAS.
Lors de la combustion, elle
ne fait que restituer la dose
capturée. Bilan nul: en
théorie
Bilan CO2 nul en théorie, mais pas
en pratique
Culture intensive;
L’approvisionnement des usines de
production;
La transformation industrielle;
La synthèse des biocarburants et leur
transport au dépôt avant utilisation;
L’utilisation d’engrais et pesticides…
Consomment de l’énergie fossile et rejettent
des GAS
Gain "effet de serre"/aux solutions
traditionnelles
What is Biorefinery ?
US Department of Energy:
Biorefinery is an overall concept of a
processing plant where biomass feedstocks are
converted and extracted into a spectrum of
valuable products
American National Renewable Energy Lab
Biorefinery is a facility that integrates biomass
conversion processes and equipment to produce
fuels, power and chemicals from biomass
Biomasse pour la Production de
Biocarburants
1ère génération (jusqu’à 2010): Produits ou
résidus agricoles et forestiers:
Evolution de la production de biocarburants
dans le monde en Mt
Production de biocarburants dans le
monde
Quelques chiffres
Consommation mondiale de pétrole en 2005 = 23 Gtep
Consommation mondiale de pétrole dans le transport = 1.6 Gtep
1 Mt éthanol = 0.67 Mtep (production canadienne)!!
1 Mt EMHV = 0.95 Mtep (la moitié de la production canadienne)!!
Production mondiale de biocarburants 2005 = 22 Mtep = 22 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2005= 1.4%!!
Production mondiale de biocarburants 2015 = 64 Mtep = 64 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2015 = 4%!!
Potentiel de surfaces agricoles dans toute l’Europe (jachères +
surplus) = 14 Mha
MANGER ou CONDUIRE, il faut CHOISIR
Les différentes ressources
(1ère et 2ème génération) &
Produits de Conversion
Production d’éthanol à partir
des matières lignocellulosiques
Préparation de la matière première:
déstructurer la matière lignocellulosique pour
permettre l’accès aux parties sucrées (aux
hémicelluloses et la cellulose)
Conversion de la cellulose en glucose:
hydrolyse enzymatique (- car qté d’enzymes
10 à 100 par rapport au mais, blé…)
Fermentation des sucres en éthanol
Distillation et purification finale.
La filière "Biomass to Liquid" BtL
Conditionnement de la biomasse;
Gazéification: H2/CO;
Production
Centrales électriques: IGCC
Gazogène ou gaz à l’eau: voitures
Synthèse Fischer-Tropsch (Rapport =2):
• Catalyseurs à base de fer: production d’essence;
• Catalyseurs à base de cobalt: gazole et kérosène
Réacteur “slurry “ de Sasol
D = 10m, H = 60 )
Basic principles of Biorefinery (Phase III)
•Food & Feed Grains
Feedstocks
•Ligno-cellulosic Biomass (late grass, reed, bush)
•Forest Biomass (wood, underwood, waste wood-processing)
•Municipal Solid Waste (paper/cardboard, town cleaning)
•Bioprocess (bacterial, enzymatic)
ProcessingTechnologies
•Chemical processes
•Thermo-chemical processes
•Thermal processes
•Physical processes
•Fuels
Products substances
and Energy
•Chemicals
•Materials (polymers)
•Specialties
•Goods
Déchets solides Vs. Biomasse
Combustion/Gazéification
"Biomasse urbaine"
CRIP-PAPRICAN: Bioraffinage
Intégration:
Usines de pâtes et papiers;
Bioraffinage
Pour la production de:
De papiers;
D’énergie;
De produits pétroliers;
Des produits pétrochimiques (bioplastiques…);
Pharmaceutique (Neutraceutique).
Conclusion
Bioproduits: un potentiel pour les bioraffineries de
3ème génération
une contribution à la diversification des carburants;
une contribution à la diversification énergétique
une contribution à la réduction des GAS
Disponibilité en terres cultivables face au marché de
l’alimentation;
Attention à une crise environnementale:
déforestation massive et compétition pour les
ressources en eaux
Jacques Attali: “Une brève histoire
de l’avenir”
“C’est le manque qui force à aller chercher
une nouvelle richesse. Les raretés sont des
bénédictions pour les ambitieux.
…Autre leçon: peu importe qui invente une
technologie, l’important est d’être en
situation -culturelle et politique- de la mettre
en œuvre”
Slide 2
ÉNERGIE:
Biomasse & Valorisation des
rejets
Professeur Jamal Chaouki
6ème Journée de la Recherche de Polytechnique – 24 mai 2007
Objectifs
Biomasse et déchets solides
Bioraffinerie de 1ère génération (2010);
Bioraffinerie de 2ème génération (2015);
Bioraffinerie de 3ème génération;
Potentiel de mobilisation de la biomasse pour
la production d’énergie et de biocarburants
Pourquoi de la biomasse?
Problème énergétique n’est pas nouveau:
vers la fin du 18ème siècle: les rares forêts
de l’Angleterre doivent être conservées pour
l’armement naval. L’Angleterre va
s’appuyer sur l’innovation technique d’un
français: D. Pépin, que l’abondance des
forêts françaises a fait négliger à Paris: la
machine à vapeur
Avant les années 50, non négligeable
comme biocarburant;
Avant, capacité à réduire les émissions à
l’échappement des véhicules;
Capacité à réduire les émissions de gaz à
effet de serre (GES);
Diminuer le recours aux ressources en
pétrole.
Caractéristiques de la Biomasse
Renouvelable et durable
Connectée à l’économie du
monde rural
Multi-utilisation:
alimentation, énergie,
biocarburant, matériaux…
Pas de production de GAS.
Lors de la combustion, elle
ne fait que restituer la dose
capturée. Bilan nul: en
théorie
Bilan CO2 nul en théorie, mais pas
en pratique
Culture intensive;
L’approvisionnement des usines de
production;
La transformation industrielle;
La synthèse des biocarburants et leur
transport au dépôt avant utilisation;
L’utilisation d’engrais et pesticides…
Consomment de l’énergie fossile et rejettent
des GAS
Gain "effet de serre"/aux solutions
traditionnelles
What is Biorefinery ?
US Department of Energy:
Biorefinery is an overall concept of a
processing plant where biomass feedstocks are
converted and extracted into a spectrum of
valuable products
American National Renewable Energy Lab
Biorefinery is a facility that integrates biomass
conversion processes and equipment to produce
fuels, power and chemicals from biomass
Biomasse pour la Production de
Biocarburants
1ère génération (jusqu’à 2010): Produits ou
résidus agricoles et forestiers:
Evolution de la production de biocarburants
dans le monde en Mt
Production de biocarburants dans le
monde
Quelques chiffres
Consommation mondiale de pétrole en 2005 = 23 Gtep
Consommation mondiale de pétrole dans le transport = 1.6 Gtep
1 Mt éthanol = 0.67 Mtep (production canadienne)!!
1 Mt EMHV = 0.95 Mtep (la moitié de la production canadienne)!!
Production mondiale de biocarburants 2005 = 22 Mtep = 22 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2005= 1.4%!!
Production mondiale de biocarburants 2015 = 64 Mtep = 64 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2015 = 4%!!
Potentiel de surfaces agricoles dans toute l’Europe (jachères +
surplus) = 14 Mha
MANGER ou CONDUIRE, il faut CHOISIR
Les différentes ressources
(1ère et 2ème génération) &
Produits de Conversion
Production d’éthanol à partir
des matières lignocellulosiques
Préparation de la matière première:
déstructurer la matière lignocellulosique pour
permettre l’accès aux parties sucrées (aux
hémicelluloses et la cellulose)
Conversion de la cellulose en glucose:
hydrolyse enzymatique (- car qté d’enzymes
10 à 100 par rapport au mais, blé…)
Fermentation des sucres en éthanol
Distillation et purification finale.
La filière "Biomass to Liquid" BtL
Conditionnement de la biomasse;
Gazéification: H2/CO;
Production
Centrales électriques: IGCC
Gazogène ou gaz à l’eau: voitures
Synthèse Fischer-Tropsch (Rapport =2):
• Catalyseurs à base de fer: production d’essence;
• Catalyseurs à base de cobalt: gazole et kérosène
Réacteur “slurry “ de Sasol
D = 10m, H = 60 )
Basic principles of Biorefinery (Phase III)
•Food & Feed Grains
Feedstocks
•Ligno-cellulosic Biomass (late grass, reed, bush)
•Forest Biomass (wood, underwood, waste wood-processing)
•Municipal Solid Waste (paper/cardboard, town cleaning)
•Bioprocess (bacterial, enzymatic)
ProcessingTechnologies
•Chemical processes
•Thermo-chemical processes
•Thermal processes
•Physical processes
•Fuels
Products substances
and Energy
•Chemicals
•Materials (polymers)
•Specialties
•Goods
Déchets solides Vs. Biomasse
Combustion/Gazéification
"Biomasse urbaine"
CRIP-PAPRICAN: Bioraffinage
Intégration:
Usines de pâtes et papiers;
Bioraffinage
Pour la production de:
De papiers;
D’énergie;
De produits pétroliers;
Des produits pétrochimiques (bioplastiques…);
Pharmaceutique (Neutraceutique).
Conclusion
Bioproduits: un potentiel pour les bioraffineries de
3ème génération
une contribution à la diversification des carburants;
une contribution à la diversification énergétique
une contribution à la réduction des GAS
Disponibilité en terres cultivables face au marché de
l’alimentation;
Attention à une crise environnementale:
déforestation massive et compétition pour les
ressources en eaux
Jacques Attali: “Une brève histoire
de l’avenir”
“C’est le manque qui force à aller chercher
une nouvelle richesse. Les raretés sont des
bénédictions pour les ambitieux.
…Autre leçon: peu importe qui invente une
technologie, l’important est d’être en
situation -culturelle et politique- de la mettre
en œuvre”
Slide 3
ÉNERGIE:
Biomasse & Valorisation des
rejets
Professeur Jamal Chaouki
6ème Journée de la Recherche de Polytechnique – 24 mai 2007
Objectifs
Biomasse et déchets solides
Bioraffinerie de 1ère génération (2010);
Bioraffinerie de 2ème génération (2015);
Bioraffinerie de 3ème génération;
Potentiel de mobilisation de la biomasse pour
la production d’énergie et de biocarburants
Pourquoi de la biomasse?
Problème énergétique n’est pas nouveau:
vers la fin du 18ème siècle: les rares forêts
de l’Angleterre doivent être conservées pour
l’armement naval. L’Angleterre va
s’appuyer sur l’innovation technique d’un
français: D. Pépin, que l’abondance des
forêts françaises a fait négliger à Paris: la
machine à vapeur
Avant les années 50, non négligeable
comme biocarburant;
Avant, capacité à réduire les émissions à
l’échappement des véhicules;
Capacité à réduire les émissions de gaz à
effet de serre (GES);
Diminuer le recours aux ressources en
pétrole.
Caractéristiques de la Biomasse
Renouvelable et durable
Connectée à l’économie du
monde rural
Multi-utilisation:
alimentation, énergie,
biocarburant, matériaux…
Pas de production de GAS.
Lors de la combustion, elle
ne fait que restituer la dose
capturée. Bilan nul: en
théorie
Bilan CO2 nul en théorie, mais pas
en pratique
Culture intensive;
L’approvisionnement des usines de
production;
La transformation industrielle;
La synthèse des biocarburants et leur
transport au dépôt avant utilisation;
L’utilisation d’engrais et pesticides…
Consomment de l’énergie fossile et rejettent
des GAS
Gain "effet de serre"/aux solutions
traditionnelles
What is Biorefinery ?
US Department of Energy:
Biorefinery is an overall concept of a
processing plant where biomass feedstocks are
converted and extracted into a spectrum of
valuable products
American National Renewable Energy Lab
Biorefinery is a facility that integrates biomass
conversion processes and equipment to produce
fuels, power and chemicals from biomass
Biomasse pour la Production de
Biocarburants
1ère génération (jusqu’à 2010): Produits ou
résidus agricoles et forestiers:
Evolution de la production de biocarburants
dans le monde en Mt
Production de biocarburants dans le
monde
Quelques chiffres
Consommation mondiale de pétrole en 2005 = 23 Gtep
Consommation mondiale de pétrole dans le transport = 1.6 Gtep
1 Mt éthanol = 0.67 Mtep (production canadienne)!!
1 Mt EMHV = 0.95 Mtep (la moitié de la production canadienne)!!
Production mondiale de biocarburants 2005 = 22 Mtep = 22 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2005= 1.4%!!
Production mondiale de biocarburants 2015 = 64 Mtep = 64 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2015 = 4%!!
Potentiel de surfaces agricoles dans toute l’Europe (jachères +
surplus) = 14 Mha
MANGER ou CONDUIRE, il faut CHOISIR
Les différentes ressources
(1ère et 2ème génération) &
Produits de Conversion
Production d’éthanol à partir
des matières lignocellulosiques
Préparation de la matière première:
déstructurer la matière lignocellulosique pour
permettre l’accès aux parties sucrées (aux
hémicelluloses et la cellulose)
Conversion de la cellulose en glucose:
hydrolyse enzymatique (- car qté d’enzymes
10 à 100 par rapport au mais, blé…)
Fermentation des sucres en éthanol
Distillation et purification finale.
La filière "Biomass to Liquid" BtL
Conditionnement de la biomasse;
Gazéification: H2/CO;
Production
Centrales électriques: IGCC
Gazogène ou gaz à l’eau: voitures
Synthèse Fischer-Tropsch (Rapport =2):
• Catalyseurs à base de fer: production d’essence;
• Catalyseurs à base de cobalt: gazole et kérosène
Réacteur “slurry “ de Sasol
D = 10m, H = 60 )
Basic principles of Biorefinery (Phase III)
•Food & Feed Grains
Feedstocks
•Ligno-cellulosic Biomass (late grass, reed, bush)
•Forest Biomass (wood, underwood, waste wood-processing)
•Municipal Solid Waste (paper/cardboard, town cleaning)
•Bioprocess (bacterial, enzymatic)
ProcessingTechnologies
•Chemical processes
•Thermo-chemical processes
•Thermal processes
•Physical processes
•Fuels
Products substances
and Energy
•Chemicals
•Materials (polymers)
•Specialties
•Goods
Déchets solides Vs. Biomasse
Combustion/Gazéification
"Biomasse urbaine"
CRIP-PAPRICAN: Bioraffinage
Intégration:
Usines de pâtes et papiers;
Bioraffinage
Pour la production de:
De papiers;
D’énergie;
De produits pétroliers;
Des produits pétrochimiques (bioplastiques…);
Pharmaceutique (Neutraceutique).
Conclusion
Bioproduits: un potentiel pour les bioraffineries de
3ème génération
une contribution à la diversification des carburants;
une contribution à la diversification énergétique
une contribution à la réduction des GAS
Disponibilité en terres cultivables face au marché de
l’alimentation;
Attention à une crise environnementale:
déforestation massive et compétition pour les
ressources en eaux
Jacques Attali: “Une brève histoire
de l’avenir”
“C’est le manque qui force à aller chercher
une nouvelle richesse. Les raretés sont des
bénédictions pour les ambitieux.
…Autre leçon: peu importe qui invente une
technologie, l’important est d’être en
situation -culturelle et politique- de la mettre
en œuvre”
Slide 4
ÉNERGIE:
Biomasse & Valorisation des
rejets
Professeur Jamal Chaouki
6ème Journée de la Recherche de Polytechnique – 24 mai 2007
Objectifs
Biomasse et déchets solides
Bioraffinerie de 1ère génération (2010);
Bioraffinerie de 2ème génération (2015);
Bioraffinerie de 3ème génération;
Potentiel de mobilisation de la biomasse pour
la production d’énergie et de biocarburants
Pourquoi de la biomasse?
Problème énergétique n’est pas nouveau:
vers la fin du 18ème siècle: les rares forêts
de l’Angleterre doivent être conservées pour
l’armement naval. L’Angleterre va
s’appuyer sur l’innovation technique d’un
français: D. Pépin, que l’abondance des
forêts françaises a fait négliger à Paris: la
machine à vapeur
Avant les années 50, non négligeable
comme biocarburant;
Avant, capacité à réduire les émissions à
l’échappement des véhicules;
Capacité à réduire les émissions de gaz à
effet de serre (GES);
Diminuer le recours aux ressources en
pétrole.
Caractéristiques de la Biomasse
Renouvelable et durable
Connectée à l’économie du
monde rural
Multi-utilisation:
alimentation, énergie,
biocarburant, matériaux…
Pas de production de GAS.
Lors de la combustion, elle
ne fait que restituer la dose
capturée. Bilan nul: en
théorie
Bilan CO2 nul en théorie, mais pas
en pratique
Culture intensive;
L’approvisionnement des usines de
production;
La transformation industrielle;
La synthèse des biocarburants et leur
transport au dépôt avant utilisation;
L’utilisation d’engrais et pesticides…
Consomment de l’énergie fossile et rejettent
des GAS
Gain "effet de serre"/aux solutions
traditionnelles
What is Biorefinery ?
US Department of Energy:
Biorefinery is an overall concept of a
processing plant where biomass feedstocks are
converted and extracted into a spectrum of
valuable products
American National Renewable Energy Lab
Biorefinery is a facility that integrates biomass
conversion processes and equipment to produce
fuels, power and chemicals from biomass
Biomasse pour la Production de
Biocarburants
1ère génération (jusqu’à 2010): Produits ou
résidus agricoles et forestiers:
Evolution de la production de biocarburants
dans le monde en Mt
Production de biocarburants dans le
monde
Quelques chiffres
Consommation mondiale de pétrole en 2005 = 23 Gtep
Consommation mondiale de pétrole dans le transport = 1.6 Gtep
1 Mt éthanol = 0.67 Mtep (production canadienne)!!
1 Mt EMHV = 0.95 Mtep (la moitié de la production canadienne)!!
Production mondiale de biocarburants 2005 = 22 Mtep = 22 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2005= 1.4%!!
Production mondiale de biocarburants 2015 = 64 Mtep = 64 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2015 = 4%!!
Potentiel de surfaces agricoles dans toute l’Europe (jachères +
surplus) = 14 Mha
MANGER ou CONDUIRE, il faut CHOISIR
Les différentes ressources
(1ère et 2ème génération) &
Produits de Conversion
Production d’éthanol à partir
des matières lignocellulosiques
Préparation de la matière première:
déstructurer la matière lignocellulosique pour
permettre l’accès aux parties sucrées (aux
hémicelluloses et la cellulose)
Conversion de la cellulose en glucose:
hydrolyse enzymatique (- car qté d’enzymes
10 à 100 par rapport au mais, blé…)
Fermentation des sucres en éthanol
Distillation et purification finale.
La filière "Biomass to Liquid" BtL
Conditionnement de la biomasse;
Gazéification: H2/CO;
Production
Centrales électriques: IGCC
Gazogène ou gaz à l’eau: voitures
Synthèse Fischer-Tropsch (Rapport =2):
• Catalyseurs à base de fer: production d’essence;
• Catalyseurs à base de cobalt: gazole et kérosène
Réacteur “slurry “ de Sasol
D = 10m, H = 60 )
Basic principles of Biorefinery (Phase III)
•Food & Feed Grains
Feedstocks
•Ligno-cellulosic Biomass (late grass, reed, bush)
•Forest Biomass (wood, underwood, waste wood-processing)
•Municipal Solid Waste (paper/cardboard, town cleaning)
•Bioprocess (bacterial, enzymatic)
ProcessingTechnologies
•Chemical processes
•Thermo-chemical processes
•Thermal processes
•Physical processes
•Fuels
Products substances
and Energy
•Chemicals
•Materials (polymers)
•Specialties
•Goods
Déchets solides Vs. Biomasse
Combustion/Gazéification
"Biomasse urbaine"
CRIP-PAPRICAN: Bioraffinage
Intégration:
Usines de pâtes et papiers;
Bioraffinage
Pour la production de:
De papiers;
D’énergie;
De produits pétroliers;
Des produits pétrochimiques (bioplastiques…);
Pharmaceutique (Neutraceutique).
Conclusion
Bioproduits: un potentiel pour les bioraffineries de
3ème génération
une contribution à la diversification des carburants;
une contribution à la diversification énergétique
une contribution à la réduction des GAS
Disponibilité en terres cultivables face au marché de
l’alimentation;
Attention à une crise environnementale:
déforestation massive et compétition pour les
ressources en eaux
Jacques Attali: “Une brève histoire
de l’avenir”
“C’est le manque qui force à aller chercher
une nouvelle richesse. Les raretés sont des
bénédictions pour les ambitieux.
…Autre leçon: peu importe qui invente une
technologie, l’important est d’être en
situation -culturelle et politique- de la mettre
en œuvre”
Slide 5
ÉNERGIE:
Biomasse & Valorisation des
rejets
Professeur Jamal Chaouki
6ème Journée de la Recherche de Polytechnique – 24 mai 2007
Objectifs
Biomasse et déchets solides
Bioraffinerie de 1ère génération (2010);
Bioraffinerie de 2ème génération (2015);
Bioraffinerie de 3ème génération;
Potentiel de mobilisation de la biomasse pour
la production d’énergie et de biocarburants
Pourquoi de la biomasse?
Problème énergétique n’est pas nouveau:
vers la fin du 18ème siècle: les rares forêts
de l’Angleterre doivent être conservées pour
l’armement naval. L’Angleterre va
s’appuyer sur l’innovation technique d’un
français: D. Pépin, que l’abondance des
forêts françaises a fait négliger à Paris: la
machine à vapeur
Avant les années 50, non négligeable
comme biocarburant;
Avant, capacité à réduire les émissions à
l’échappement des véhicules;
Capacité à réduire les émissions de gaz à
effet de serre (GES);
Diminuer le recours aux ressources en
pétrole.
Caractéristiques de la Biomasse
Renouvelable et durable
Connectée à l’économie du
monde rural
Multi-utilisation:
alimentation, énergie,
biocarburant, matériaux…
Pas de production de GAS.
Lors de la combustion, elle
ne fait que restituer la dose
capturée. Bilan nul: en
théorie
Bilan CO2 nul en théorie, mais pas
en pratique
Culture intensive;
L’approvisionnement des usines de
production;
La transformation industrielle;
La synthèse des biocarburants et leur
transport au dépôt avant utilisation;
L’utilisation d’engrais et pesticides…
Consomment de l’énergie fossile et rejettent
des GAS
Gain "effet de serre"/aux solutions
traditionnelles
What is Biorefinery ?
US Department of Energy:
Biorefinery is an overall concept of a
processing plant where biomass feedstocks are
converted and extracted into a spectrum of
valuable products
American National Renewable Energy Lab
Biorefinery is a facility that integrates biomass
conversion processes and equipment to produce
fuels, power and chemicals from biomass
Biomasse pour la Production de
Biocarburants
1ère génération (jusqu’à 2010): Produits ou
résidus agricoles et forestiers:
Evolution de la production de biocarburants
dans le monde en Mt
Production de biocarburants dans le
monde
Quelques chiffres
Consommation mondiale de pétrole en 2005 = 23 Gtep
Consommation mondiale de pétrole dans le transport = 1.6 Gtep
1 Mt éthanol = 0.67 Mtep (production canadienne)!!
1 Mt EMHV = 0.95 Mtep (la moitié de la production canadienne)!!
Production mondiale de biocarburants 2005 = 22 Mtep = 22 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2005= 1.4%!!
Production mondiale de biocarburants 2015 = 64 Mtep = 64 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2015 = 4%!!
Potentiel de surfaces agricoles dans toute l’Europe (jachères +
surplus) = 14 Mha
MANGER ou CONDUIRE, il faut CHOISIR
Les différentes ressources
(1ère et 2ème génération) &
Produits de Conversion
Production d’éthanol à partir
des matières lignocellulosiques
Préparation de la matière première:
déstructurer la matière lignocellulosique pour
permettre l’accès aux parties sucrées (aux
hémicelluloses et la cellulose)
Conversion de la cellulose en glucose:
hydrolyse enzymatique (- car qté d’enzymes
10 à 100 par rapport au mais, blé…)
Fermentation des sucres en éthanol
Distillation et purification finale.
La filière "Biomass to Liquid" BtL
Conditionnement de la biomasse;
Gazéification: H2/CO;
Production
Centrales électriques: IGCC
Gazogène ou gaz à l’eau: voitures
Synthèse Fischer-Tropsch (Rapport =2):
• Catalyseurs à base de fer: production d’essence;
• Catalyseurs à base de cobalt: gazole et kérosène
Réacteur “slurry “ de Sasol
D = 10m, H = 60 )
Basic principles of Biorefinery (Phase III)
•Food & Feed Grains
Feedstocks
•Ligno-cellulosic Biomass (late grass, reed, bush)
•Forest Biomass (wood, underwood, waste wood-processing)
•Municipal Solid Waste (paper/cardboard, town cleaning)
•Bioprocess (bacterial, enzymatic)
ProcessingTechnologies
•Chemical processes
•Thermo-chemical processes
•Thermal processes
•Physical processes
•Fuels
Products substances
and Energy
•Chemicals
•Materials (polymers)
•Specialties
•Goods
Déchets solides Vs. Biomasse
Combustion/Gazéification
"Biomasse urbaine"
CRIP-PAPRICAN: Bioraffinage
Intégration:
Usines de pâtes et papiers;
Bioraffinage
Pour la production de:
De papiers;
D’énergie;
De produits pétroliers;
Des produits pétrochimiques (bioplastiques…);
Pharmaceutique (Neutraceutique).
Conclusion
Bioproduits: un potentiel pour les bioraffineries de
3ème génération
une contribution à la diversification des carburants;
une contribution à la diversification énergétique
une contribution à la réduction des GAS
Disponibilité en terres cultivables face au marché de
l’alimentation;
Attention à une crise environnementale:
déforestation massive et compétition pour les
ressources en eaux
Jacques Attali: “Une brève histoire
de l’avenir”
“C’est le manque qui force à aller chercher
une nouvelle richesse. Les raretés sont des
bénédictions pour les ambitieux.
…Autre leçon: peu importe qui invente une
technologie, l’important est d’être en
situation -culturelle et politique- de la mettre
en œuvre”
Slide 6
ÉNERGIE:
Biomasse & Valorisation des
rejets
Professeur Jamal Chaouki
6ème Journée de la Recherche de Polytechnique – 24 mai 2007
Objectifs
Biomasse et déchets solides
Bioraffinerie de 1ère génération (2010);
Bioraffinerie de 2ème génération (2015);
Bioraffinerie de 3ème génération;
Potentiel de mobilisation de la biomasse pour
la production d’énergie et de biocarburants
Pourquoi de la biomasse?
Problème énergétique n’est pas nouveau:
vers la fin du 18ème siècle: les rares forêts
de l’Angleterre doivent être conservées pour
l’armement naval. L’Angleterre va
s’appuyer sur l’innovation technique d’un
français: D. Pépin, que l’abondance des
forêts françaises a fait négliger à Paris: la
machine à vapeur
Avant les années 50, non négligeable
comme biocarburant;
Avant, capacité à réduire les émissions à
l’échappement des véhicules;
Capacité à réduire les émissions de gaz à
effet de serre (GES);
Diminuer le recours aux ressources en
pétrole.
Caractéristiques de la Biomasse
Renouvelable et durable
Connectée à l’économie du
monde rural
Multi-utilisation:
alimentation, énergie,
biocarburant, matériaux…
Pas de production de GAS.
Lors de la combustion, elle
ne fait que restituer la dose
capturée. Bilan nul: en
théorie
Bilan CO2 nul en théorie, mais pas
en pratique
Culture intensive;
L’approvisionnement des usines de
production;
La transformation industrielle;
La synthèse des biocarburants et leur
transport au dépôt avant utilisation;
L’utilisation d’engrais et pesticides…
Consomment de l’énergie fossile et rejettent
des GAS
Gain "effet de serre"/aux solutions
traditionnelles
What is Biorefinery ?
US Department of Energy:
Biorefinery is an overall concept of a
processing plant where biomass feedstocks are
converted and extracted into a spectrum of
valuable products
American National Renewable Energy Lab
Biorefinery is a facility that integrates biomass
conversion processes and equipment to produce
fuels, power and chemicals from biomass
Biomasse pour la Production de
Biocarburants
1ère génération (jusqu’à 2010): Produits ou
résidus agricoles et forestiers:
Evolution de la production de biocarburants
dans le monde en Mt
Production de biocarburants dans le
monde
Quelques chiffres
Consommation mondiale de pétrole en 2005 = 23 Gtep
Consommation mondiale de pétrole dans le transport = 1.6 Gtep
1 Mt éthanol = 0.67 Mtep (production canadienne)!!
1 Mt EMHV = 0.95 Mtep (la moitié de la production canadienne)!!
Production mondiale de biocarburants 2005 = 22 Mtep = 22 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2005= 1.4%!!
Production mondiale de biocarburants 2015 = 64 Mtep = 64 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2015 = 4%!!
Potentiel de surfaces agricoles dans toute l’Europe (jachères +
surplus) = 14 Mha
MANGER ou CONDUIRE, il faut CHOISIR
Les différentes ressources
(1ère et 2ème génération) &
Produits de Conversion
Production d’éthanol à partir
des matières lignocellulosiques
Préparation de la matière première:
déstructurer la matière lignocellulosique pour
permettre l’accès aux parties sucrées (aux
hémicelluloses et la cellulose)
Conversion de la cellulose en glucose:
hydrolyse enzymatique (- car qté d’enzymes
10 à 100 par rapport au mais, blé…)
Fermentation des sucres en éthanol
Distillation et purification finale.
La filière "Biomass to Liquid" BtL
Conditionnement de la biomasse;
Gazéification: H2/CO;
Production
Centrales électriques: IGCC
Gazogène ou gaz à l’eau: voitures
Synthèse Fischer-Tropsch (Rapport =2):
• Catalyseurs à base de fer: production d’essence;
• Catalyseurs à base de cobalt: gazole et kérosène
Réacteur “slurry “ de Sasol
D = 10m, H = 60 )
Basic principles of Biorefinery (Phase III)
•Food & Feed Grains
Feedstocks
•Ligno-cellulosic Biomass (late grass, reed, bush)
•Forest Biomass (wood, underwood, waste wood-processing)
•Municipal Solid Waste (paper/cardboard, town cleaning)
•Bioprocess (bacterial, enzymatic)
ProcessingTechnologies
•Chemical processes
•Thermo-chemical processes
•Thermal processes
•Physical processes
•Fuels
Products substances
and Energy
•Chemicals
•Materials (polymers)
•Specialties
•Goods
Déchets solides Vs. Biomasse
Combustion/Gazéification
"Biomasse urbaine"
CRIP-PAPRICAN: Bioraffinage
Intégration:
Usines de pâtes et papiers;
Bioraffinage
Pour la production de:
De papiers;
D’énergie;
De produits pétroliers;
Des produits pétrochimiques (bioplastiques…);
Pharmaceutique (Neutraceutique).
Conclusion
Bioproduits: un potentiel pour les bioraffineries de
3ème génération
une contribution à la diversification des carburants;
une contribution à la diversification énergétique
une contribution à la réduction des GAS
Disponibilité en terres cultivables face au marché de
l’alimentation;
Attention à une crise environnementale:
déforestation massive et compétition pour les
ressources en eaux
Jacques Attali: “Une brève histoire
de l’avenir”
“C’est le manque qui force à aller chercher
une nouvelle richesse. Les raretés sont des
bénédictions pour les ambitieux.
…Autre leçon: peu importe qui invente une
technologie, l’important est d’être en
situation -culturelle et politique- de la mettre
en œuvre”
Slide 7
ÉNERGIE:
Biomasse & Valorisation des
rejets
Professeur Jamal Chaouki
6ème Journée de la Recherche de Polytechnique – 24 mai 2007
Objectifs
Biomasse et déchets solides
Bioraffinerie de 1ère génération (2010);
Bioraffinerie de 2ème génération (2015);
Bioraffinerie de 3ème génération;
Potentiel de mobilisation de la biomasse pour
la production d’énergie et de biocarburants
Pourquoi de la biomasse?
Problème énergétique n’est pas nouveau:
vers la fin du 18ème siècle: les rares forêts
de l’Angleterre doivent être conservées pour
l’armement naval. L’Angleterre va
s’appuyer sur l’innovation technique d’un
français: D. Pépin, que l’abondance des
forêts françaises a fait négliger à Paris: la
machine à vapeur
Avant les années 50, non négligeable
comme biocarburant;
Avant, capacité à réduire les émissions à
l’échappement des véhicules;
Capacité à réduire les émissions de gaz à
effet de serre (GES);
Diminuer le recours aux ressources en
pétrole.
Caractéristiques de la Biomasse
Renouvelable et durable
Connectée à l’économie du
monde rural
Multi-utilisation:
alimentation, énergie,
biocarburant, matériaux…
Pas de production de GAS.
Lors de la combustion, elle
ne fait que restituer la dose
capturée. Bilan nul: en
théorie
Bilan CO2 nul en théorie, mais pas
en pratique
Culture intensive;
L’approvisionnement des usines de
production;
La transformation industrielle;
La synthèse des biocarburants et leur
transport au dépôt avant utilisation;
L’utilisation d’engrais et pesticides…
Consomment de l’énergie fossile et rejettent
des GAS
Gain "effet de serre"/aux solutions
traditionnelles
What is Biorefinery ?
US Department of Energy:
Biorefinery is an overall concept of a
processing plant where biomass feedstocks are
converted and extracted into a spectrum of
valuable products
American National Renewable Energy Lab
Biorefinery is a facility that integrates biomass
conversion processes and equipment to produce
fuels, power and chemicals from biomass
Biomasse pour la Production de
Biocarburants
1ère génération (jusqu’à 2010): Produits ou
résidus agricoles et forestiers:
Evolution de la production de biocarburants
dans le monde en Mt
Production de biocarburants dans le
monde
Quelques chiffres
Consommation mondiale de pétrole en 2005 = 23 Gtep
Consommation mondiale de pétrole dans le transport = 1.6 Gtep
1 Mt éthanol = 0.67 Mtep (production canadienne)!!
1 Mt EMHV = 0.95 Mtep (la moitié de la production canadienne)!!
Production mondiale de biocarburants 2005 = 22 Mtep = 22 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2005= 1.4%!!
Production mondiale de biocarburants 2015 = 64 Mtep = 64 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2015 = 4%!!
Potentiel de surfaces agricoles dans toute l’Europe (jachères +
surplus) = 14 Mha
MANGER ou CONDUIRE, il faut CHOISIR
Les différentes ressources
(1ère et 2ème génération) &
Produits de Conversion
Production d’éthanol à partir
des matières lignocellulosiques
Préparation de la matière première:
déstructurer la matière lignocellulosique pour
permettre l’accès aux parties sucrées (aux
hémicelluloses et la cellulose)
Conversion de la cellulose en glucose:
hydrolyse enzymatique (- car qté d’enzymes
10 à 100 par rapport au mais, blé…)
Fermentation des sucres en éthanol
Distillation et purification finale.
La filière "Biomass to Liquid" BtL
Conditionnement de la biomasse;
Gazéification: H2/CO;
Production
Centrales électriques: IGCC
Gazogène ou gaz à l’eau: voitures
Synthèse Fischer-Tropsch (Rapport =2):
• Catalyseurs à base de fer: production d’essence;
• Catalyseurs à base de cobalt: gazole et kérosène
Réacteur “slurry “ de Sasol
D = 10m, H = 60 )
Basic principles of Biorefinery (Phase III)
•Food & Feed Grains
Feedstocks
•Ligno-cellulosic Biomass (late grass, reed, bush)
•Forest Biomass (wood, underwood, waste wood-processing)
•Municipal Solid Waste (paper/cardboard, town cleaning)
•Bioprocess (bacterial, enzymatic)
ProcessingTechnologies
•Chemical processes
•Thermo-chemical processes
•Thermal processes
•Physical processes
•Fuels
Products substances
and Energy
•Chemicals
•Materials (polymers)
•Specialties
•Goods
Déchets solides Vs. Biomasse
Combustion/Gazéification
"Biomasse urbaine"
CRIP-PAPRICAN: Bioraffinage
Intégration:
Usines de pâtes et papiers;
Bioraffinage
Pour la production de:
De papiers;
D’énergie;
De produits pétroliers;
Des produits pétrochimiques (bioplastiques…);
Pharmaceutique (Neutraceutique).
Conclusion
Bioproduits: un potentiel pour les bioraffineries de
3ème génération
une contribution à la diversification des carburants;
une contribution à la diversification énergétique
une contribution à la réduction des GAS
Disponibilité en terres cultivables face au marché de
l’alimentation;
Attention à une crise environnementale:
déforestation massive et compétition pour les
ressources en eaux
Jacques Attali: “Une brève histoire
de l’avenir”
“C’est le manque qui force à aller chercher
une nouvelle richesse. Les raretés sont des
bénédictions pour les ambitieux.
…Autre leçon: peu importe qui invente une
technologie, l’important est d’être en
situation -culturelle et politique- de la mettre
en œuvre”
Slide 8
ÉNERGIE:
Biomasse & Valorisation des
rejets
Professeur Jamal Chaouki
6ème Journée de la Recherche de Polytechnique – 24 mai 2007
Objectifs
Biomasse et déchets solides
Bioraffinerie de 1ère génération (2010);
Bioraffinerie de 2ème génération (2015);
Bioraffinerie de 3ème génération;
Potentiel de mobilisation de la biomasse pour
la production d’énergie et de biocarburants
Pourquoi de la biomasse?
Problème énergétique n’est pas nouveau:
vers la fin du 18ème siècle: les rares forêts
de l’Angleterre doivent être conservées pour
l’armement naval. L’Angleterre va
s’appuyer sur l’innovation technique d’un
français: D. Pépin, que l’abondance des
forêts françaises a fait négliger à Paris: la
machine à vapeur
Avant les années 50, non négligeable
comme biocarburant;
Avant, capacité à réduire les émissions à
l’échappement des véhicules;
Capacité à réduire les émissions de gaz à
effet de serre (GES);
Diminuer le recours aux ressources en
pétrole.
Caractéristiques de la Biomasse
Renouvelable et durable
Connectée à l’économie du
monde rural
Multi-utilisation:
alimentation, énergie,
biocarburant, matériaux…
Pas de production de GAS.
Lors de la combustion, elle
ne fait que restituer la dose
capturée. Bilan nul: en
théorie
Bilan CO2 nul en théorie, mais pas
en pratique
Culture intensive;
L’approvisionnement des usines de
production;
La transformation industrielle;
La synthèse des biocarburants et leur
transport au dépôt avant utilisation;
L’utilisation d’engrais et pesticides…
Consomment de l’énergie fossile et rejettent
des GAS
Gain "effet de serre"/aux solutions
traditionnelles
What is Biorefinery ?
US Department of Energy:
Biorefinery is an overall concept of a
processing plant where biomass feedstocks are
converted and extracted into a spectrum of
valuable products
American National Renewable Energy Lab
Biorefinery is a facility that integrates biomass
conversion processes and equipment to produce
fuels, power and chemicals from biomass
Biomasse pour la Production de
Biocarburants
1ère génération (jusqu’à 2010): Produits ou
résidus agricoles et forestiers:
Evolution de la production de biocarburants
dans le monde en Mt
Production de biocarburants dans le
monde
Quelques chiffres
Consommation mondiale de pétrole en 2005 = 23 Gtep
Consommation mondiale de pétrole dans le transport = 1.6 Gtep
1 Mt éthanol = 0.67 Mtep (production canadienne)!!
1 Mt EMHV = 0.95 Mtep (la moitié de la production canadienne)!!
Production mondiale de biocarburants 2005 = 22 Mtep = 22 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2005= 1.4%!!
Production mondiale de biocarburants 2015 = 64 Mtep = 64 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2015 = 4%!!
Potentiel de surfaces agricoles dans toute l’Europe (jachères +
surplus) = 14 Mha
MANGER ou CONDUIRE, il faut CHOISIR
Les différentes ressources
(1ère et 2ème génération) &
Produits de Conversion
Production d’éthanol à partir
des matières lignocellulosiques
Préparation de la matière première:
déstructurer la matière lignocellulosique pour
permettre l’accès aux parties sucrées (aux
hémicelluloses et la cellulose)
Conversion de la cellulose en glucose:
hydrolyse enzymatique (- car qté d’enzymes
10 à 100 par rapport au mais, blé…)
Fermentation des sucres en éthanol
Distillation et purification finale.
La filière "Biomass to Liquid" BtL
Conditionnement de la biomasse;
Gazéification: H2/CO;
Production
Centrales électriques: IGCC
Gazogène ou gaz à l’eau: voitures
Synthèse Fischer-Tropsch (Rapport =2):
• Catalyseurs à base de fer: production d’essence;
• Catalyseurs à base de cobalt: gazole et kérosène
Réacteur “slurry “ de Sasol
D = 10m, H = 60 )
Basic principles of Biorefinery (Phase III)
•Food & Feed Grains
Feedstocks
•Ligno-cellulosic Biomass (late grass, reed, bush)
•Forest Biomass (wood, underwood, waste wood-processing)
•Municipal Solid Waste (paper/cardboard, town cleaning)
•Bioprocess (bacterial, enzymatic)
ProcessingTechnologies
•Chemical processes
•Thermo-chemical processes
•Thermal processes
•Physical processes
•Fuels
Products substances
and Energy
•Chemicals
•Materials (polymers)
•Specialties
•Goods
Déchets solides Vs. Biomasse
Combustion/Gazéification
"Biomasse urbaine"
CRIP-PAPRICAN: Bioraffinage
Intégration:
Usines de pâtes et papiers;
Bioraffinage
Pour la production de:
De papiers;
D’énergie;
De produits pétroliers;
Des produits pétrochimiques (bioplastiques…);
Pharmaceutique (Neutraceutique).
Conclusion
Bioproduits: un potentiel pour les bioraffineries de
3ème génération
une contribution à la diversification des carburants;
une contribution à la diversification énergétique
une contribution à la réduction des GAS
Disponibilité en terres cultivables face au marché de
l’alimentation;
Attention à une crise environnementale:
déforestation massive et compétition pour les
ressources en eaux
Jacques Attali: “Une brève histoire
de l’avenir”
“C’est le manque qui force à aller chercher
une nouvelle richesse. Les raretés sont des
bénédictions pour les ambitieux.
…Autre leçon: peu importe qui invente une
technologie, l’important est d’être en
situation -culturelle et politique- de la mettre
en œuvre”
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ÉNERGIE:
Biomasse & Valorisation des
rejets
Professeur Jamal Chaouki
6ème Journée de la Recherche de Polytechnique – 24 mai 2007
Objectifs
Biomasse et déchets solides
Bioraffinerie de 1ère génération (2010);
Bioraffinerie de 2ème génération (2015);
Bioraffinerie de 3ème génération;
Potentiel de mobilisation de la biomasse pour
la production d’énergie et de biocarburants
Pourquoi de la biomasse?
Problème énergétique n’est pas nouveau:
vers la fin du 18ème siècle: les rares forêts
de l’Angleterre doivent être conservées pour
l’armement naval. L’Angleterre va
s’appuyer sur l’innovation technique d’un
français: D. Pépin, que l’abondance des
forêts françaises a fait négliger à Paris: la
machine à vapeur
Avant les années 50, non négligeable
comme biocarburant;
Avant, capacité à réduire les émissions à
l’échappement des véhicules;
Capacité à réduire les émissions de gaz à
effet de serre (GES);
Diminuer le recours aux ressources en
pétrole.
Caractéristiques de la Biomasse
Renouvelable et durable
Connectée à l’économie du
monde rural
Multi-utilisation:
alimentation, énergie,
biocarburant, matériaux…
Pas de production de GAS.
Lors de la combustion, elle
ne fait que restituer la dose
capturée. Bilan nul: en
théorie
Bilan CO2 nul en théorie, mais pas
en pratique
Culture intensive;
L’approvisionnement des usines de
production;
La transformation industrielle;
La synthèse des biocarburants et leur
transport au dépôt avant utilisation;
L’utilisation d’engrais et pesticides…
Consomment de l’énergie fossile et rejettent
des GAS
Gain "effet de serre"/aux solutions
traditionnelles
What is Biorefinery ?
US Department of Energy:
Biorefinery is an overall concept of a
processing plant where biomass feedstocks are
converted and extracted into a spectrum of
valuable products
American National Renewable Energy Lab
Biorefinery is a facility that integrates biomass
conversion processes and equipment to produce
fuels, power and chemicals from biomass
Biomasse pour la Production de
Biocarburants
1ère génération (jusqu’à 2010): Produits ou
résidus agricoles et forestiers:
Evolution de la production de biocarburants
dans le monde en Mt
Production de biocarburants dans le
monde
Quelques chiffres
Consommation mondiale de pétrole en 2005 = 23 Gtep
Consommation mondiale de pétrole dans le transport = 1.6 Gtep
1 Mt éthanol = 0.67 Mtep (production canadienne)!!
1 Mt EMHV = 0.95 Mtep (la moitié de la production canadienne)!!
Production mondiale de biocarburants 2005 = 22 Mtep = 22 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2005= 1.4%!!
Production mondiale de biocarburants 2015 = 64 Mtep = 64 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2015 = 4%!!
Potentiel de surfaces agricoles dans toute l’Europe (jachères +
surplus) = 14 Mha
MANGER ou CONDUIRE, il faut CHOISIR
Les différentes ressources
(1ère et 2ème génération) &
Produits de Conversion
Production d’éthanol à partir
des matières lignocellulosiques
Préparation de la matière première:
déstructurer la matière lignocellulosique pour
permettre l’accès aux parties sucrées (aux
hémicelluloses et la cellulose)
Conversion de la cellulose en glucose:
hydrolyse enzymatique (- car qté d’enzymes
10 à 100 par rapport au mais, blé…)
Fermentation des sucres en éthanol
Distillation et purification finale.
La filière "Biomass to Liquid" BtL
Conditionnement de la biomasse;
Gazéification: H2/CO;
Production
Centrales électriques: IGCC
Gazogène ou gaz à l’eau: voitures
Synthèse Fischer-Tropsch (Rapport =2):
• Catalyseurs à base de fer: production d’essence;
• Catalyseurs à base de cobalt: gazole et kérosène
Réacteur “slurry “ de Sasol
D = 10m, H = 60 )
Basic principles of Biorefinery (Phase III)
•Food & Feed Grains
Feedstocks
•Ligno-cellulosic Biomass (late grass, reed, bush)
•Forest Biomass (wood, underwood, waste wood-processing)
•Municipal Solid Waste (paper/cardboard, town cleaning)
•Bioprocess (bacterial, enzymatic)
ProcessingTechnologies
•Chemical processes
•Thermo-chemical processes
•Thermal processes
•Physical processes
•Fuels
Products substances
and Energy
•Chemicals
•Materials (polymers)
•Specialties
•Goods
Déchets solides Vs. Biomasse
Combustion/Gazéification
"Biomasse urbaine"
CRIP-PAPRICAN: Bioraffinage
Intégration:
Usines de pâtes et papiers;
Bioraffinage
Pour la production de:
De papiers;
D’énergie;
De produits pétroliers;
Des produits pétrochimiques (bioplastiques…);
Pharmaceutique (Neutraceutique).
Conclusion
Bioproduits: un potentiel pour les bioraffineries de
3ème génération
une contribution à la diversification des carburants;
une contribution à la diversification énergétique
une contribution à la réduction des GAS
Disponibilité en terres cultivables face au marché de
l’alimentation;
Attention à une crise environnementale:
déforestation massive et compétition pour les
ressources en eaux
Jacques Attali: “Une brève histoire
de l’avenir”
“C’est le manque qui force à aller chercher
une nouvelle richesse. Les raretés sont des
bénédictions pour les ambitieux.
…Autre leçon: peu importe qui invente une
technologie, l’important est d’être en
situation -culturelle et politique- de la mettre
en œuvre”
Slide 10
ÉNERGIE:
Biomasse & Valorisation des
rejets
Professeur Jamal Chaouki
6ème Journée de la Recherche de Polytechnique – 24 mai 2007
Objectifs
Biomasse et déchets solides
Bioraffinerie de 1ère génération (2010);
Bioraffinerie de 2ème génération (2015);
Bioraffinerie de 3ème génération;
Potentiel de mobilisation de la biomasse pour
la production d’énergie et de biocarburants
Pourquoi de la biomasse?
Problème énergétique n’est pas nouveau:
vers la fin du 18ème siècle: les rares forêts
de l’Angleterre doivent être conservées pour
l’armement naval. L’Angleterre va
s’appuyer sur l’innovation technique d’un
français: D. Pépin, que l’abondance des
forêts françaises a fait négliger à Paris: la
machine à vapeur
Avant les années 50, non négligeable
comme biocarburant;
Avant, capacité à réduire les émissions à
l’échappement des véhicules;
Capacité à réduire les émissions de gaz à
effet de serre (GES);
Diminuer le recours aux ressources en
pétrole.
Caractéristiques de la Biomasse
Renouvelable et durable
Connectée à l’économie du
monde rural
Multi-utilisation:
alimentation, énergie,
biocarburant, matériaux…
Pas de production de GAS.
Lors de la combustion, elle
ne fait que restituer la dose
capturée. Bilan nul: en
théorie
Bilan CO2 nul en théorie, mais pas
en pratique
Culture intensive;
L’approvisionnement des usines de
production;
La transformation industrielle;
La synthèse des biocarburants et leur
transport au dépôt avant utilisation;
L’utilisation d’engrais et pesticides…
Consomment de l’énergie fossile et rejettent
des GAS
Gain "effet de serre"/aux solutions
traditionnelles
What is Biorefinery ?
US Department of Energy:
Biorefinery is an overall concept of a
processing plant where biomass feedstocks are
converted and extracted into a spectrum of
valuable products
American National Renewable Energy Lab
Biorefinery is a facility that integrates biomass
conversion processes and equipment to produce
fuels, power and chemicals from biomass
Biomasse pour la Production de
Biocarburants
1ère génération (jusqu’à 2010): Produits ou
résidus agricoles et forestiers:
Evolution de la production de biocarburants
dans le monde en Mt
Production de biocarburants dans le
monde
Quelques chiffres
Consommation mondiale de pétrole en 2005 = 23 Gtep
Consommation mondiale de pétrole dans le transport = 1.6 Gtep
1 Mt éthanol = 0.67 Mtep (production canadienne)!!
1 Mt EMHV = 0.95 Mtep (la moitié de la production canadienne)!!
Production mondiale de biocarburants 2005 = 22 Mtep = 22 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2005= 1.4%!!
Production mondiale de biocarburants 2015 = 64 Mtep = 64 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2015 = 4%!!
Potentiel de surfaces agricoles dans toute l’Europe (jachères +
surplus) = 14 Mha
MANGER ou CONDUIRE, il faut CHOISIR
Les différentes ressources
(1ère et 2ème génération) &
Produits de Conversion
Production d’éthanol à partir
des matières lignocellulosiques
Préparation de la matière première:
déstructurer la matière lignocellulosique pour
permettre l’accès aux parties sucrées (aux
hémicelluloses et la cellulose)
Conversion de la cellulose en glucose:
hydrolyse enzymatique (- car qté d’enzymes
10 à 100 par rapport au mais, blé…)
Fermentation des sucres en éthanol
Distillation et purification finale.
La filière "Biomass to Liquid" BtL
Conditionnement de la biomasse;
Gazéification: H2/CO;
Production
Centrales électriques: IGCC
Gazogène ou gaz à l’eau: voitures
Synthèse Fischer-Tropsch (Rapport =2):
• Catalyseurs à base de fer: production d’essence;
• Catalyseurs à base de cobalt: gazole et kérosène
Réacteur “slurry “ de Sasol
D = 10m, H = 60 )
Basic principles of Biorefinery (Phase III)
•Food & Feed Grains
Feedstocks
•Ligno-cellulosic Biomass (late grass, reed, bush)
•Forest Biomass (wood, underwood, waste wood-processing)
•Municipal Solid Waste (paper/cardboard, town cleaning)
•Bioprocess (bacterial, enzymatic)
ProcessingTechnologies
•Chemical processes
•Thermo-chemical processes
•Thermal processes
•Physical processes
•Fuels
Products substances
and Energy
•Chemicals
•Materials (polymers)
•Specialties
•Goods
Déchets solides Vs. Biomasse
Combustion/Gazéification
"Biomasse urbaine"
CRIP-PAPRICAN: Bioraffinage
Intégration:
Usines de pâtes et papiers;
Bioraffinage
Pour la production de:
De papiers;
D’énergie;
De produits pétroliers;
Des produits pétrochimiques (bioplastiques…);
Pharmaceutique (Neutraceutique).
Conclusion
Bioproduits: un potentiel pour les bioraffineries de
3ème génération
une contribution à la diversification des carburants;
une contribution à la diversification énergétique
une contribution à la réduction des GAS
Disponibilité en terres cultivables face au marché de
l’alimentation;
Attention à une crise environnementale:
déforestation massive et compétition pour les
ressources en eaux
Jacques Attali: “Une brève histoire
de l’avenir”
“C’est le manque qui force à aller chercher
une nouvelle richesse. Les raretés sont des
bénédictions pour les ambitieux.
…Autre leçon: peu importe qui invente une
technologie, l’important est d’être en
situation -culturelle et politique- de la mettre
en œuvre”
Slide 11
ÉNERGIE:
Biomasse & Valorisation des
rejets
Professeur Jamal Chaouki
6ème Journée de la Recherche de Polytechnique – 24 mai 2007
Objectifs
Biomasse et déchets solides
Bioraffinerie de 1ère génération (2010);
Bioraffinerie de 2ème génération (2015);
Bioraffinerie de 3ème génération;
Potentiel de mobilisation de la biomasse pour
la production d’énergie et de biocarburants
Pourquoi de la biomasse?
Problème énergétique n’est pas nouveau:
vers la fin du 18ème siècle: les rares forêts
de l’Angleterre doivent être conservées pour
l’armement naval. L’Angleterre va
s’appuyer sur l’innovation technique d’un
français: D. Pépin, que l’abondance des
forêts françaises a fait négliger à Paris: la
machine à vapeur
Avant les années 50, non négligeable
comme biocarburant;
Avant, capacité à réduire les émissions à
l’échappement des véhicules;
Capacité à réduire les émissions de gaz à
effet de serre (GES);
Diminuer le recours aux ressources en
pétrole.
Caractéristiques de la Biomasse
Renouvelable et durable
Connectée à l’économie du
monde rural
Multi-utilisation:
alimentation, énergie,
biocarburant, matériaux…
Pas de production de GAS.
Lors de la combustion, elle
ne fait que restituer la dose
capturée. Bilan nul: en
théorie
Bilan CO2 nul en théorie, mais pas
en pratique
Culture intensive;
L’approvisionnement des usines de
production;
La transformation industrielle;
La synthèse des biocarburants et leur
transport au dépôt avant utilisation;
L’utilisation d’engrais et pesticides…
Consomment de l’énergie fossile et rejettent
des GAS
Gain "effet de serre"/aux solutions
traditionnelles
What is Biorefinery ?
US Department of Energy:
Biorefinery is an overall concept of a
processing plant where biomass feedstocks are
converted and extracted into a spectrum of
valuable products
American National Renewable Energy Lab
Biorefinery is a facility that integrates biomass
conversion processes and equipment to produce
fuels, power and chemicals from biomass
Biomasse pour la Production de
Biocarburants
1ère génération (jusqu’à 2010): Produits ou
résidus agricoles et forestiers:
Evolution de la production de biocarburants
dans le monde en Mt
Production de biocarburants dans le
monde
Quelques chiffres
Consommation mondiale de pétrole en 2005 = 23 Gtep
Consommation mondiale de pétrole dans le transport = 1.6 Gtep
1 Mt éthanol = 0.67 Mtep (production canadienne)!!
1 Mt EMHV = 0.95 Mtep (la moitié de la production canadienne)!!
Production mondiale de biocarburants 2005 = 22 Mtep = 22 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2005= 1.4%!!
Production mondiale de biocarburants 2015 = 64 Mtep = 64 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2015 = 4%!!
Potentiel de surfaces agricoles dans toute l’Europe (jachères +
surplus) = 14 Mha
MANGER ou CONDUIRE, il faut CHOISIR
Les différentes ressources
(1ère et 2ème génération) &
Produits de Conversion
Production d’éthanol à partir
des matières lignocellulosiques
Préparation de la matière première:
déstructurer la matière lignocellulosique pour
permettre l’accès aux parties sucrées (aux
hémicelluloses et la cellulose)
Conversion de la cellulose en glucose:
hydrolyse enzymatique (- car qté d’enzymes
10 à 100 par rapport au mais, blé…)
Fermentation des sucres en éthanol
Distillation et purification finale.
La filière "Biomass to Liquid" BtL
Conditionnement de la biomasse;
Gazéification: H2/CO;
Production
Centrales électriques: IGCC
Gazogène ou gaz à l’eau: voitures
Synthèse Fischer-Tropsch (Rapport =2):
• Catalyseurs à base de fer: production d’essence;
• Catalyseurs à base de cobalt: gazole et kérosène
Réacteur “slurry “ de Sasol
D = 10m, H = 60 )
Basic principles of Biorefinery (Phase III)
•Food & Feed Grains
Feedstocks
•Ligno-cellulosic Biomass (late grass, reed, bush)
•Forest Biomass (wood, underwood, waste wood-processing)
•Municipal Solid Waste (paper/cardboard, town cleaning)
•Bioprocess (bacterial, enzymatic)
ProcessingTechnologies
•Chemical processes
•Thermo-chemical processes
•Thermal processes
•Physical processes
•Fuels
Products substances
and Energy
•Chemicals
•Materials (polymers)
•Specialties
•Goods
Déchets solides Vs. Biomasse
Combustion/Gazéification
"Biomasse urbaine"
CRIP-PAPRICAN: Bioraffinage
Intégration:
Usines de pâtes et papiers;
Bioraffinage
Pour la production de:
De papiers;
D’énergie;
De produits pétroliers;
Des produits pétrochimiques (bioplastiques…);
Pharmaceutique (Neutraceutique).
Conclusion
Bioproduits: un potentiel pour les bioraffineries de
3ème génération
une contribution à la diversification des carburants;
une contribution à la diversification énergétique
une contribution à la réduction des GAS
Disponibilité en terres cultivables face au marché de
l’alimentation;
Attention à une crise environnementale:
déforestation massive et compétition pour les
ressources en eaux
Jacques Attali: “Une brève histoire
de l’avenir”
“C’est le manque qui force à aller chercher
une nouvelle richesse. Les raretés sont des
bénédictions pour les ambitieux.
…Autre leçon: peu importe qui invente une
technologie, l’important est d’être en
situation -culturelle et politique- de la mettre
en œuvre”
Slide 12
ÉNERGIE:
Biomasse & Valorisation des
rejets
Professeur Jamal Chaouki
6ème Journée de la Recherche de Polytechnique – 24 mai 2007
Objectifs
Biomasse et déchets solides
Bioraffinerie de 1ère génération (2010);
Bioraffinerie de 2ème génération (2015);
Bioraffinerie de 3ème génération;
Potentiel de mobilisation de la biomasse pour
la production d’énergie et de biocarburants
Pourquoi de la biomasse?
Problème énergétique n’est pas nouveau:
vers la fin du 18ème siècle: les rares forêts
de l’Angleterre doivent être conservées pour
l’armement naval. L’Angleterre va
s’appuyer sur l’innovation technique d’un
français: D. Pépin, que l’abondance des
forêts françaises a fait négliger à Paris: la
machine à vapeur
Avant les années 50, non négligeable
comme biocarburant;
Avant, capacité à réduire les émissions à
l’échappement des véhicules;
Capacité à réduire les émissions de gaz à
effet de serre (GES);
Diminuer le recours aux ressources en
pétrole.
Caractéristiques de la Biomasse
Renouvelable et durable
Connectée à l’économie du
monde rural
Multi-utilisation:
alimentation, énergie,
biocarburant, matériaux…
Pas de production de GAS.
Lors de la combustion, elle
ne fait que restituer la dose
capturée. Bilan nul: en
théorie
Bilan CO2 nul en théorie, mais pas
en pratique
Culture intensive;
L’approvisionnement des usines de
production;
La transformation industrielle;
La synthèse des biocarburants et leur
transport au dépôt avant utilisation;
L’utilisation d’engrais et pesticides…
Consomment de l’énergie fossile et rejettent
des GAS
Gain "effet de serre"/aux solutions
traditionnelles
What is Biorefinery ?
US Department of Energy:
Biorefinery is an overall concept of a
processing plant where biomass feedstocks are
converted and extracted into a spectrum of
valuable products
American National Renewable Energy Lab
Biorefinery is a facility that integrates biomass
conversion processes and equipment to produce
fuels, power and chemicals from biomass
Biomasse pour la Production de
Biocarburants
1ère génération (jusqu’à 2010): Produits ou
résidus agricoles et forestiers:
Evolution de la production de biocarburants
dans le monde en Mt
Production de biocarburants dans le
monde
Quelques chiffres
Consommation mondiale de pétrole en 2005 = 23 Gtep
Consommation mondiale de pétrole dans le transport = 1.6 Gtep
1 Mt éthanol = 0.67 Mtep (production canadienne)!!
1 Mt EMHV = 0.95 Mtep (la moitié de la production canadienne)!!
Production mondiale de biocarburants 2005 = 22 Mtep = 22 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2005= 1.4%!!
Production mondiale de biocarburants 2015 = 64 Mtep = 64 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2015 = 4%!!
Potentiel de surfaces agricoles dans toute l’Europe (jachères +
surplus) = 14 Mha
MANGER ou CONDUIRE, il faut CHOISIR
Les différentes ressources
(1ère et 2ème génération) &
Produits de Conversion
Production d’éthanol à partir
des matières lignocellulosiques
Préparation de la matière première:
déstructurer la matière lignocellulosique pour
permettre l’accès aux parties sucrées (aux
hémicelluloses et la cellulose)
Conversion de la cellulose en glucose:
hydrolyse enzymatique (- car qté d’enzymes
10 à 100 par rapport au mais, blé…)
Fermentation des sucres en éthanol
Distillation et purification finale.
La filière "Biomass to Liquid" BtL
Conditionnement de la biomasse;
Gazéification: H2/CO;
Production
Centrales électriques: IGCC
Gazogène ou gaz à l’eau: voitures
Synthèse Fischer-Tropsch (Rapport =2):
• Catalyseurs à base de fer: production d’essence;
• Catalyseurs à base de cobalt: gazole et kérosène
Réacteur “slurry “ de Sasol
D = 10m, H = 60 )
Basic principles of Biorefinery (Phase III)
•Food & Feed Grains
Feedstocks
•Ligno-cellulosic Biomass (late grass, reed, bush)
•Forest Biomass (wood, underwood, waste wood-processing)
•Municipal Solid Waste (paper/cardboard, town cleaning)
•Bioprocess (bacterial, enzymatic)
ProcessingTechnologies
•Chemical processes
•Thermo-chemical processes
•Thermal processes
•Physical processes
•Fuels
Products substances
and Energy
•Chemicals
•Materials (polymers)
•Specialties
•Goods
Déchets solides Vs. Biomasse
Combustion/Gazéification
"Biomasse urbaine"
CRIP-PAPRICAN: Bioraffinage
Intégration:
Usines de pâtes et papiers;
Bioraffinage
Pour la production de:
De papiers;
D’énergie;
De produits pétroliers;
Des produits pétrochimiques (bioplastiques…);
Pharmaceutique (Neutraceutique).
Conclusion
Bioproduits: un potentiel pour les bioraffineries de
3ème génération
une contribution à la diversification des carburants;
une contribution à la diversification énergétique
une contribution à la réduction des GAS
Disponibilité en terres cultivables face au marché de
l’alimentation;
Attention à une crise environnementale:
déforestation massive et compétition pour les
ressources en eaux
Jacques Attali: “Une brève histoire
de l’avenir”
“C’est le manque qui force à aller chercher
une nouvelle richesse. Les raretés sont des
bénédictions pour les ambitieux.
…Autre leçon: peu importe qui invente une
technologie, l’important est d’être en
situation -culturelle et politique- de la mettre
en œuvre”
Slide 13
ÉNERGIE:
Biomasse & Valorisation des
rejets
Professeur Jamal Chaouki
6ème Journée de la Recherche de Polytechnique – 24 mai 2007
Objectifs
Biomasse et déchets solides
Bioraffinerie de 1ère génération (2010);
Bioraffinerie de 2ème génération (2015);
Bioraffinerie de 3ème génération;
Potentiel de mobilisation de la biomasse pour
la production d’énergie et de biocarburants
Pourquoi de la biomasse?
Problème énergétique n’est pas nouveau:
vers la fin du 18ème siècle: les rares forêts
de l’Angleterre doivent être conservées pour
l’armement naval. L’Angleterre va
s’appuyer sur l’innovation technique d’un
français: D. Pépin, que l’abondance des
forêts françaises a fait négliger à Paris: la
machine à vapeur
Avant les années 50, non négligeable
comme biocarburant;
Avant, capacité à réduire les émissions à
l’échappement des véhicules;
Capacité à réduire les émissions de gaz à
effet de serre (GES);
Diminuer le recours aux ressources en
pétrole.
Caractéristiques de la Biomasse
Renouvelable et durable
Connectée à l’économie du
monde rural
Multi-utilisation:
alimentation, énergie,
biocarburant, matériaux…
Pas de production de GAS.
Lors de la combustion, elle
ne fait que restituer la dose
capturée. Bilan nul: en
théorie
Bilan CO2 nul en théorie, mais pas
en pratique
Culture intensive;
L’approvisionnement des usines de
production;
La transformation industrielle;
La synthèse des biocarburants et leur
transport au dépôt avant utilisation;
L’utilisation d’engrais et pesticides…
Consomment de l’énergie fossile et rejettent
des GAS
Gain "effet de serre"/aux solutions
traditionnelles
What is Biorefinery ?
US Department of Energy:
Biorefinery is an overall concept of a
processing plant where biomass feedstocks are
converted and extracted into a spectrum of
valuable products
American National Renewable Energy Lab
Biorefinery is a facility that integrates biomass
conversion processes and equipment to produce
fuels, power and chemicals from biomass
Biomasse pour la Production de
Biocarburants
1ère génération (jusqu’à 2010): Produits ou
résidus agricoles et forestiers:
Evolution de la production de biocarburants
dans le monde en Mt
Production de biocarburants dans le
monde
Quelques chiffres
Consommation mondiale de pétrole en 2005 = 23 Gtep
Consommation mondiale de pétrole dans le transport = 1.6 Gtep
1 Mt éthanol = 0.67 Mtep (production canadienne)!!
1 Mt EMHV = 0.95 Mtep (la moitié de la production canadienne)!!
Production mondiale de biocarburants 2005 = 22 Mtep = 22 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2005= 1.4%!!
Production mondiale de biocarburants 2015 = 64 Mtep = 64 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2015 = 4%!!
Potentiel de surfaces agricoles dans toute l’Europe (jachères +
surplus) = 14 Mha
MANGER ou CONDUIRE, il faut CHOISIR
Les différentes ressources
(1ère et 2ème génération) &
Produits de Conversion
Production d’éthanol à partir
des matières lignocellulosiques
Préparation de la matière première:
déstructurer la matière lignocellulosique pour
permettre l’accès aux parties sucrées (aux
hémicelluloses et la cellulose)
Conversion de la cellulose en glucose:
hydrolyse enzymatique (- car qté d’enzymes
10 à 100 par rapport au mais, blé…)
Fermentation des sucres en éthanol
Distillation et purification finale.
La filière "Biomass to Liquid" BtL
Conditionnement de la biomasse;
Gazéification: H2/CO;
Production
Centrales électriques: IGCC
Gazogène ou gaz à l’eau: voitures
Synthèse Fischer-Tropsch (Rapport =2):
• Catalyseurs à base de fer: production d’essence;
• Catalyseurs à base de cobalt: gazole et kérosène
Réacteur “slurry “ de Sasol
D = 10m, H = 60 )
Basic principles of Biorefinery (Phase III)
•Food & Feed Grains
Feedstocks
•Ligno-cellulosic Biomass (late grass, reed, bush)
•Forest Biomass (wood, underwood, waste wood-processing)
•Municipal Solid Waste (paper/cardboard, town cleaning)
•Bioprocess (bacterial, enzymatic)
ProcessingTechnologies
•Chemical processes
•Thermo-chemical processes
•Thermal processes
•Physical processes
•Fuels
Products substances
and Energy
•Chemicals
•Materials (polymers)
•Specialties
•Goods
Déchets solides Vs. Biomasse
Combustion/Gazéification
"Biomasse urbaine"
CRIP-PAPRICAN: Bioraffinage
Intégration:
Usines de pâtes et papiers;
Bioraffinage
Pour la production de:
De papiers;
D’énergie;
De produits pétroliers;
Des produits pétrochimiques (bioplastiques…);
Pharmaceutique (Neutraceutique).
Conclusion
Bioproduits: un potentiel pour les bioraffineries de
3ème génération
une contribution à la diversification des carburants;
une contribution à la diversification énergétique
une contribution à la réduction des GAS
Disponibilité en terres cultivables face au marché de
l’alimentation;
Attention à une crise environnementale:
déforestation massive et compétition pour les
ressources en eaux
Jacques Attali: “Une brève histoire
de l’avenir”
“C’est le manque qui force à aller chercher
une nouvelle richesse. Les raretés sont des
bénédictions pour les ambitieux.
…Autre leçon: peu importe qui invente une
technologie, l’important est d’être en
situation -culturelle et politique- de la mettre
en œuvre”
Slide 14
ÉNERGIE:
Biomasse & Valorisation des
rejets
Professeur Jamal Chaouki
6ème Journée de la Recherche de Polytechnique – 24 mai 2007
Objectifs
Biomasse et déchets solides
Bioraffinerie de 1ère génération (2010);
Bioraffinerie de 2ème génération (2015);
Bioraffinerie de 3ème génération;
Potentiel de mobilisation de la biomasse pour
la production d’énergie et de biocarburants
Pourquoi de la biomasse?
Problème énergétique n’est pas nouveau:
vers la fin du 18ème siècle: les rares forêts
de l’Angleterre doivent être conservées pour
l’armement naval. L’Angleterre va
s’appuyer sur l’innovation technique d’un
français: D. Pépin, que l’abondance des
forêts françaises a fait négliger à Paris: la
machine à vapeur
Avant les années 50, non négligeable
comme biocarburant;
Avant, capacité à réduire les émissions à
l’échappement des véhicules;
Capacité à réduire les émissions de gaz à
effet de serre (GES);
Diminuer le recours aux ressources en
pétrole.
Caractéristiques de la Biomasse
Renouvelable et durable
Connectée à l’économie du
monde rural
Multi-utilisation:
alimentation, énergie,
biocarburant, matériaux…
Pas de production de GAS.
Lors de la combustion, elle
ne fait que restituer la dose
capturée. Bilan nul: en
théorie
Bilan CO2 nul en théorie, mais pas
en pratique
Culture intensive;
L’approvisionnement des usines de
production;
La transformation industrielle;
La synthèse des biocarburants et leur
transport au dépôt avant utilisation;
L’utilisation d’engrais et pesticides…
Consomment de l’énergie fossile et rejettent
des GAS
Gain "effet de serre"/aux solutions
traditionnelles
What is Biorefinery ?
US Department of Energy:
Biorefinery is an overall concept of a
processing plant where biomass feedstocks are
converted and extracted into a spectrum of
valuable products
American National Renewable Energy Lab
Biorefinery is a facility that integrates biomass
conversion processes and equipment to produce
fuels, power and chemicals from biomass
Biomasse pour la Production de
Biocarburants
1ère génération (jusqu’à 2010): Produits ou
résidus agricoles et forestiers:
Evolution de la production de biocarburants
dans le monde en Mt
Production de biocarburants dans le
monde
Quelques chiffres
Consommation mondiale de pétrole en 2005 = 23 Gtep
Consommation mondiale de pétrole dans le transport = 1.6 Gtep
1 Mt éthanol = 0.67 Mtep (production canadienne)!!
1 Mt EMHV = 0.95 Mtep (la moitié de la production canadienne)!!
Production mondiale de biocarburants 2005 = 22 Mtep = 22 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2005= 1.4%!!
Production mondiale de biocarburants 2015 = 64 Mtep = 64 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2015 = 4%!!
Potentiel de surfaces agricoles dans toute l’Europe (jachères +
surplus) = 14 Mha
MANGER ou CONDUIRE, il faut CHOISIR
Les différentes ressources
(1ère et 2ème génération) &
Produits de Conversion
Production d’éthanol à partir
des matières lignocellulosiques
Préparation de la matière première:
déstructurer la matière lignocellulosique pour
permettre l’accès aux parties sucrées (aux
hémicelluloses et la cellulose)
Conversion de la cellulose en glucose:
hydrolyse enzymatique (- car qté d’enzymes
10 à 100 par rapport au mais, blé…)
Fermentation des sucres en éthanol
Distillation et purification finale.
La filière "Biomass to Liquid" BtL
Conditionnement de la biomasse;
Gazéification: H2/CO;
Production
Centrales électriques: IGCC
Gazogène ou gaz à l’eau: voitures
Synthèse Fischer-Tropsch (Rapport =2):
• Catalyseurs à base de fer: production d’essence;
• Catalyseurs à base de cobalt: gazole et kérosène
Réacteur “slurry “ de Sasol
D = 10m, H = 60 )
Basic principles of Biorefinery (Phase III)
•Food & Feed Grains
Feedstocks
•Ligno-cellulosic Biomass (late grass, reed, bush)
•Forest Biomass (wood, underwood, waste wood-processing)
•Municipal Solid Waste (paper/cardboard, town cleaning)
•Bioprocess (bacterial, enzymatic)
ProcessingTechnologies
•Chemical processes
•Thermo-chemical processes
•Thermal processes
•Physical processes
•Fuels
Products substances
and Energy
•Chemicals
•Materials (polymers)
•Specialties
•Goods
Déchets solides Vs. Biomasse
Combustion/Gazéification
"Biomasse urbaine"
CRIP-PAPRICAN: Bioraffinage
Intégration:
Usines de pâtes et papiers;
Bioraffinage
Pour la production de:
De papiers;
D’énergie;
De produits pétroliers;
Des produits pétrochimiques (bioplastiques…);
Pharmaceutique (Neutraceutique).
Conclusion
Bioproduits: un potentiel pour les bioraffineries de
3ème génération
une contribution à la diversification des carburants;
une contribution à la diversification énergétique
une contribution à la réduction des GAS
Disponibilité en terres cultivables face au marché de
l’alimentation;
Attention à une crise environnementale:
déforestation massive et compétition pour les
ressources en eaux
Jacques Attali: “Une brève histoire
de l’avenir”
“C’est le manque qui force à aller chercher
une nouvelle richesse. Les raretés sont des
bénédictions pour les ambitieux.
…Autre leçon: peu importe qui invente une
technologie, l’important est d’être en
situation -culturelle et politique- de la mettre
en œuvre”
Slide 15
ÉNERGIE:
Biomasse & Valorisation des
rejets
Professeur Jamal Chaouki
6ème Journée de la Recherche de Polytechnique – 24 mai 2007
Objectifs
Biomasse et déchets solides
Bioraffinerie de 1ère génération (2010);
Bioraffinerie de 2ème génération (2015);
Bioraffinerie de 3ème génération;
Potentiel de mobilisation de la biomasse pour
la production d’énergie et de biocarburants
Pourquoi de la biomasse?
Problème énergétique n’est pas nouveau:
vers la fin du 18ème siècle: les rares forêts
de l’Angleterre doivent être conservées pour
l’armement naval. L’Angleterre va
s’appuyer sur l’innovation technique d’un
français: D. Pépin, que l’abondance des
forêts françaises a fait négliger à Paris: la
machine à vapeur
Avant les années 50, non négligeable
comme biocarburant;
Avant, capacité à réduire les émissions à
l’échappement des véhicules;
Capacité à réduire les émissions de gaz à
effet de serre (GES);
Diminuer le recours aux ressources en
pétrole.
Caractéristiques de la Biomasse
Renouvelable et durable
Connectée à l’économie du
monde rural
Multi-utilisation:
alimentation, énergie,
biocarburant, matériaux…
Pas de production de GAS.
Lors de la combustion, elle
ne fait que restituer la dose
capturée. Bilan nul: en
théorie
Bilan CO2 nul en théorie, mais pas
en pratique
Culture intensive;
L’approvisionnement des usines de
production;
La transformation industrielle;
La synthèse des biocarburants et leur
transport au dépôt avant utilisation;
L’utilisation d’engrais et pesticides…
Consomment de l’énergie fossile et rejettent
des GAS
Gain "effet de serre"/aux solutions
traditionnelles
What is Biorefinery ?
US Department of Energy:
Biorefinery is an overall concept of a
processing plant where biomass feedstocks are
converted and extracted into a spectrum of
valuable products
American National Renewable Energy Lab
Biorefinery is a facility that integrates biomass
conversion processes and equipment to produce
fuels, power and chemicals from biomass
Biomasse pour la Production de
Biocarburants
1ère génération (jusqu’à 2010): Produits ou
résidus agricoles et forestiers:
Evolution de la production de biocarburants
dans le monde en Mt
Production de biocarburants dans le
monde
Quelques chiffres
Consommation mondiale de pétrole en 2005 = 23 Gtep
Consommation mondiale de pétrole dans le transport = 1.6 Gtep
1 Mt éthanol = 0.67 Mtep (production canadienne)!!
1 Mt EMHV = 0.95 Mtep (la moitié de la production canadienne)!!
Production mondiale de biocarburants 2005 = 22 Mtep = 22 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2005= 1.4%!!
Production mondiale de biocarburants 2015 = 64 Mtep = 64 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2015 = 4%!!
Potentiel de surfaces agricoles dans toute l’Europe (jachères +
surplus) = 14 Mha
MANGER ou CONDUIRE, il faut CHOISIR
Les différentes ressources
(1ère et 2ème génération) &
Produits de Conversion
Production d’éthanol à partir
des matières lignocellulosiques
Préparation de la matière première:
déstructurer la matière lignocellulosique pour
permettre l’accès aux parties sucrées (aux
hémicelluloses et la cellulose)
Conversion de la cellulose en glucose:
hydrolyse enzymatique (- car qté d’enzymes
10 à 100 par rapport au mais, blé…)
Fermentation des sucres en éthanol
Distillation et purification finale.
La filière "Biomass to Liquid" BtL
Conditionnement de la biomasse;
Gazéification: H2/CO;
Production
Centrales électriques: IGCC
Gazogène ou gaz à l’eau: voitures
Synthèse Fischer-Tropsch (Rapport =2):
• Catalyseurs à base de fer: production d’essence;
• Catalyseurs à base de cobalt: gazole et kérosène
Réacteur “slurry “ de Sasol
D = 10m, H = 60 )
Basic principles of Biorefinery (Phase III)
•Food & Feed Grains
Feedstocks
•Ligno-cellulosic Biomass (late grass, reed, bush)
•Forest Biomass (wood, underwood, waste wood-processing)
•Municipal Solid Waste (paper/cardboard, town cleaning)
•Bioprocess (bacterial, enzymatic)
ProcessingTechnologies
•Chemical processes
•Thermo-chemical processes
•Thermal processes
•Physical processes
•Fuels
Products substances
and Energy
•Chemicals
•Materials (polymers)
•Specialties
•Goods
Déchets solides Vs. Biomasse
Combustion/Gazéification
"Biomasse urbaine"
CRIP-PAPRICAN: Bioraffinage
Intégration:
Usines de pâtes et papiers;
Bioraffinage
Pour la production de:
De papiers;
D’énergie;
De produits pétroliers;
Des produits pétrochimiques (bioplastiques…);
Pharmaceutique (Neutraceutique).
Conclusion
Bioproduits: un potentiel pour les bioraffineries de
3ème génération
une contribution à la diversification des carburants;
une contribution à la diversification énergétique
une contribution à la réduction des GAS
Disponibilité en terres cultivables face au marché de
l’alimentation;
Attention à une crise environnementale:
déforestation massive et compétition pour les
ressources en eaux
Jacques Attali: “Une brève histoire
de l’avenir”
“C’est le manque qui force à aller chercher
une nouvelle richesse. Les raretés sont des
bénédictions pour les ambitieux.
…Autre leçon: peu importe qui invente une
technologie, l’important est d’être en
situation -culturelle et politique- de la mettre
en œuvre”
Slide 16
ÉNERGIE:
Biomasse & Valorisation des
rejets
Professeur Jamal Chaouki
6ème Journée de la Recherche de Polytechnique – 24 mai 2007
Objectifs
Biomasse et déchets solides
Bioraffinerie de 1ère génération (2010);
Bioraffinerie de 2ème génération (2015);
Bioraffinerie de 3ème génération;
Potentiel de mobilisation de la biomasse pour
la production d’énergie et de biocarburants
Pourquoi de la biomasse?
Problème énergétique n’est pas nouveau:
vers la fin du 18ème siècle: les rares forêts
de l’Angleterre doivent être conservées pour
l’armement naval. L’Angleterre va
s’appuyer sur l’innovation technique d’un
français: D. Pépin, que l’abondance des
forêts françaises a fait négliger à Paris: la
machine à vapeur
Avant les années 50, non négligeable
comme biocarburant;
Avant, capacité à réduire les émissions à
l’échappement des véhicules;
Capacité à réduire les émissions de gaz à
effet de serre (GES);
Diminuer le recours aux ressources en
pétrole.
Caractéristiques de la Biomasse
Renouvelable et durable
Connectée à l’économie du
monde rural
Multi-utilisation:
alimentation, énergie,
biocarburant, matériaux…
Pas de production de GAS.
Lors de la combustion, elle
ne fait que restituer la dose
capturée. Bilan nul: en
théorie
Bilan CO2 nul en théorie, mais pas
en pratique
Culture intensive;
L’approvisionnement des usines de
production;
La transformation industrielle;
La synthèse des biocarburants et leur
transport au dépôt avant utilisation;
L’utilisation d’engrais et pesticides…
Consomment de l’énergie fossile et rejettent
des GAS
Gain "effet de serre"/aux solutions
traditionnelles
What is Biorefinery ?
US Department of Energy:
Biorefinery is an overall concept of a
processing plant where biomass feedstocks are
converted and extracted into a spectrum of
valuable products
American National Renewable Energy Lab
Biorefinery is a facility that integrates biomass
conversion processes and equipment to produce
fuels, power and chemicals from biomass
Biomasse pour la Production de
Biocarburants
1ère génération (jusqu’à 2010): Produits ou
résidus agricoles et forestiers:
Evolution de la production de biocarburants
dans le monde en Mt
Production de biocarburants dans le
monde
Quelques chiffres
Consommation mondiale de pétrole en 2005 = 23 Gtep
Consommation mondiale de pétrole dans le transport = 1.6 Gtep
1 Mt éthanol = 0.67 Mtep (production canadienne)!!
1 Mt EMHV = 0.95 Mtep (la moitié de la production canadienne)!!
Production mondiale de biocarburants 2005 = 22 Mtep = 22 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2005= 1.4%!!
Production mondiale de biocarburants 2015 = 64 Mtep = 64 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2015 = 4%!!
Potentiel de surfaces agricoles dans toute l’Europe (jachères +
surplus) = 14 Mha
MANGER ou CONDUIRE, il faut CHOISIR
Les différentes ressources
(1ère et 2ème génération) &
Produits de Conversion
Production d’éthanol à partir
des matières lignocellulosiques
Préparation de la matière première:
déstructurer la matière lignocellulosique pour
permettre l’accès aux parties sucrées (aux
hémicelluloses et la cellulose)
Conversion de la cellulose en glucose:
hydrolyse enzymatique (- car qté d’enzymes
10 à 100 par rapport au mais, blé…)
Fermentation des sucres en éthanol
Distillation et purification finale.
La filière "Biomass to Liquid" BtL
Conditionnement de la biomasse;
Gazéification: H2/CO;
Production
Centrales électriques: IGCC
Gazogène ou gaz à l’eau: voitures
Synthèse Fischer-Tropsch (Rapport =2):
• Catalyseurs à base de fer: production d’essence;
• Catalyseurs à base de cobalt: gazole et kérosène
Réacteur “slurry “ de Sasol
D = 10m, H = 60 )
Basic principles of Biorefinery (Phase III)
•Food & Feed Grains
Feedstocks
•Ligno-cellulosic Biomass (late grass, reed, bush)
•Forest Biomass (wood, underwood, waste wood-processing)
•Municipal Solid Waste (paper/cardboard, town cleaning)
•Bioprocess (bacterial, enzymatic)
ProcessingTechnologies
•Chemical processes
•Thermo-chemical processes
•Thermal processes
•Physical processes
•Fuels
Products substances
and Energy
•Chemicals
•Materials (polymers)
•Specialties
•Goods
Déchets solides Vs. Biomasse
Combustion/Gazéification
"Biomasse urbaine"
CRIP-PAPRICAN: Bioraffinage
Intégration:
Usines de pâtes et papiers;
Bioraffinage
Pour la production de:
De papiers;
D’énergie;
De produits pétroliers;
Des produits pétrochimiques (bioplastiques…);
Pharmaceutique (Neutraceutique).
Conclusion
Bioproduits: un potentiel pour les bioraffineries de
3ème génération
une contribution à la diversification des carburants;
une contribution à la diversification énergétique
une contribution à la réduction des GAS
Disponibilité en terres cultivables face au marché de
l’alimentation;
Attention à une crise environnementale:
déforestation massive et compétition pour les
ressources en eaux
Jacques Attali: “Une brève histoire
de l’avenir”
“C’est le manque qui force à aller chercher
une nouvelle richesse. Les raretés sont des
bénédictions pour les ambitieux.
…Autre leçon: peu importe qui invente une
technologie, l’important est d’être en
situation -culturelle et politique- de la mettre
en œuvre”
Slide 17
ÉNERGIE:
Biomasse & Valorisation des
rejets
Professeur Jamal Chaouki
6ème Journée de la Recherche de Polytechnique – 24 mai 2007
Objectifs
Biomasse et déchets solides
Bioraffinerie de 1ère génération (2010);
Bioraffinerie de 2ème génération (2015);
Bioraffinerie de 3ème génération;
Potentiel de mobilisation de la biomasse pour
la production d’énergie et de biocarburants
Pourquoi de la biomasse?
Problème énergétique n’est pas nouveau:
vers la fin du 18ème siècle: les rares forêts
de l’Angleterre doivent être conservées pour
l’armement naval. L’Angleterre va
s’appuyer sur l’innovation technique d’un
français: D. Pépin, que l’abondance des
forêts françaises a fait négliger à Paris: la
machine à vapeur
Avant les années 50, non négligeable
comme biocarburant;
Avant, capacité à réduire les émissions à
l’échappement des véhicules;
Capacité à réduire les émissions de gaz à
effet de serre (GES);
Diminuer le recours aux ressources en
pétrole.
Caractéristiques de la Biomasse
Renouvelable et durable
Connectée à l’économie du
monde rural
Multi-utilisation:
alimentation, énergie,
biocarburant, matériaux…
Pas de production de GAS.
Lors de la combustion, elle
ne fait que restituer la dose
capturée. Bilan nul: en
théorie
Bilan CO2 nul en théorie, mais pas
en pratique
Culture intensive;
L’approvisionnement des usines de
production;
La transformation industrielle;
La synthèse des biocarburants et leur
transport au dépôt avant utilisation;
L’utilisation d’engrais et pesticides…
Consomment de l’énergie fossile et rejettent
des GAS
Gain "effet de serre"/aux solutions
traditionnelles
What is Biorefinery ?
US Department of Energy:
Biorefinery is an overall concept of a
processing plant where biomass feedstocks are
converted and extracted into a spectrum of
valuable products
American National Renewable Energy Lab
Biorefinery is a facility that integrates biomass
conversion processes and equipment to produce
fuels, power and chemicals from biomass
Biomasse pour la Production de
Biocarburants
1ère génération (jusqu’à 2010): Produits ou
résidus agricoles et forestiers:
Evolution de la production de biocarburants
dans le monde en Mt
Production de biocarburants dans le
monde
Quelques chiffres
Consommation mondiale de pétrole en 2005 = 23 Gtep
Consommation mondiale de pétrole dans le transport = 1.6 Gtep
1 Mt éthanol = 0.67 Mtep (production canadienne)!!
1 Mt EMHV = 0.95 Mtep (la moitié de la production canadienne)!!
Production mondiale de biocarburants 2005 = 22 Mtep = 22 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2005= 1.4%!!
Production mondiale de biocarburants 2015 = 64 Mtep = 64 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2015 = 4%!!
Potentiel de surfaces agricoles dans toute l’Europe (jachères +
surplus) = 14 Mha
MANGER ou CONDUIRE, il faut CHOISIR
Les différentes ressources
(1ère et 2ème génération) &
Produits de Conversion
Production d’éthanol à partir
des matières lignocellulosiques
Préparation de la matière première:
déstructurer la matière lignocellulosique pour
permettre l’accès aux parties sucrées (aux
hémicelluloses et la cellulose)
Conversion de la cellulose en glucose:
hydrolyse enzymatique (- car qté d’enzymes
10 à 100 par rapport au mais, blé…)
Fermentation des sucres en éthanol
Distillation et purification finale.
La filière "Biomass to Liquid" BtL
Conditionnement de la biomasse;
Gazéification: H2/CO;
Production
Centrales électriques: IGCC
Gazogène ou gaz à l’eau: voitures
Synthèse Fischer-Tropsch (Rapport =2):
• Catalyseurs à base de fer: production d’essence;
• Catalyseurs à base de cobalt: gazole et kérosène
Réacteur “slurry “ de Sasol
D = 10m, H = 60 )
Basic principles of Biorefinery (Phase III)
•Food & Feed Grains
Feedstocks
•Ligno-cellulosic Biomass (late grass, reed, bush)
•Forest Biomass (wood, underwood, waste wood-processing)
•Municipal Solid Waste (paper/cardboard, town cleaning)
•Bioprocess (bacterial, enzymatic)
ProcessingTechnologies
•Chemical processes
•Thermo-chemical processes
•Thermal processes
•Physical processes
•Fuels
Products substances
and Energy
•Chemicals
•Materials (polymers)
•Specialties
•Goods
Déchets solides Vs. Biomasse
Combustion/Gazéification
"Biomasse urbaine"
CRIP-PAPRICAN: Bioraffinage
Intégration:
Usines de pâtes et papiers;
Bioraffinage
Pour la production de:
De papiers;
D’énergie;
De produits pétroliers;
Des produits pétrochimiques (bioplastiques…);
Pharmaceutique (Neutraceutique).
Conclusion
Bioproduits: un potentiel pour les bioraffineries de
3ème génération
une contribution à la diversification des carburants;
une contribution à la diversification énergétique
une contribution à la réduction des GAS
Disponibilité en terres cultivables face au marché de
l’alimentation;
Attention à une crise environnementale:
déforestation massive et compétition pour les
ressources en eaux
Jacques Attali: “Une brève histoire
de l’avenir”
“C’est le manque qui force à aller chercher
une nouvelle richesse. Les raretés sont des
bénédictions pour les ambitieux.
…Autre leçon: peu importe qui invente une
technologie, l’important est d’être en
situation -culturelle et politique- de la mettre
en œuvre”
Slide 18
ÉNERGIE:
Biomasse & Valorisation des
rejets
Professeur Jamal Chaouki
6ème Journée de la Recherche de Polytechnique – 24 mai 2007
Objectifs
Biomasse et déchets solides
Bioraffinerie de 1ère génération (2010);
Bioraffinerie de 2ème génération (2015);
Bioraffinerie de 3ème génération;
Potentiel de mobilisation de la biomasse pour
la production d’énergie et de biocarburants
Pourquoi de la biomasse?
Problème énergétique n’est pas nouveau:
vers la fin du 18ème siècle: les rares forêts
de l’Angleterre doivent être conservées pour
l’armement naval. L’Angleterre va
s’appuyer sur l’innovation technique d’un
français: D. Pépin, que l’abondance des
forêts françaises a fait négliger à Paris: la
machine à vapeur
Avant les années 50, non négligeable
comme biocarburant;
Avant, capacité à réduire les émissions à
l’échappement des véhicules;
Capacité à réduire les émissions de gaz à
effet de serre (GES);
Diminuer le recours aux ressources en
pétrole.
Caractéristiques de la Biomasse
Renouvelable et durable
Connectée à l’économie du
monde rural
Multi-utilisation:
alimentation, énergie,
biocarburant, matériaux…
Pas de production de GAS.
Lors de la combustion, elle
ne fait que restituer la dose
capturée. Bilan nul: en
théorie
Bilan CO2 nul en théorie, mais pas
en pratique
Culture intensive;
L’approvisionnement des usines de
production;
La transformation industrielle;
La synthèse des biocarburants et leur
transport au dépôt avant utilisation;
L’utilisation d’engrais et pesticides…
Consomment de l’énergie fossile et rejettent
des GAS
Gain "effet de serre"/aux solutions
traditionnelles
What is Biorefinery ?
US Department of Energy:
Biorefinery is an overall concept of a
processing plant where biomass feedstocks are
converted and extracted into a spectrum of
valuable products
American National Renewable Energy Lab
Biorefinery is a facility that integrates biomass
conversion processes and equipment to produce
fuels, power and chemicals from biomass
Biomasse pour la Production de
Biocarburants
1ère génération (jusqu’à 2010): Produits ou
résidus agricoles et forestiers:
Evolution de la production de biocarburants
dans le monde en Mt
Production de biocarburants dans le
monde
Quelques chiffres
Consommation mondiale de pétrole en 2005 = 23 Gtep
Consommation mondiale de pétrole dans le transport = 1.6 Gtep
1 Mt éthanol = 0.67 Mtep (production canadienne)!!
1 Mt EMHV = 0.95 Mtep (la moitié de la production canadienne)!!
Production mondiale de biocarburants 2005 = 22 Mtep = 22 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2005= 1.4%!!
Production mondiale de biocarburants 2015 = 64 Mtep = 64 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2015 = 4%!!
Potentiel de surfaces agricoles dans toute l’Europe (jachères +
surplus) = 14 Mha
MANGER ou CONDUIRE, il faut CHOISIR
Les différentes ressources
(1ère et 2ème génération) &
Produits de Conversion
Production d’éthanol à partir
des matières lignocellulosiques
Préparation de la matière première:
déstructurer la matière lignocellulosique pour
permettre l’accès aux parties sucrées (aux
hémicelluloses et la cellulose)
Conversion de la cellulose en glucose:
hydrolyse enzymatique (- car qté d’enzymes
10 à 100 par rapport au mais, blé…)
Fermentation des sucres en éthanol
Distillation et purification finale.
La filière "Biomass to Liquid" BtL
Conditionnement de la biomasse;
Gazéification: H2/CO;
Production
Centrales électriques: IGCC
Gazogène ou gaz à l’eau: voitures
Synthèse Fischer-Tropsch (Rapport =2):
• Catalyseurs à base de fer: production d’essence;
• Catalyseurs à base de cobalt: gazole et kérosène
Réacteur “slurry “ de Sasol
D = 10m, H = 60 )
Basic principles of Biorefinery (Phase III)
•Food & Feed Grains
Feedstocks
•Ligno-cellulosic Biomass (late grass, reed, bush)
•Forest Biomass (wood, underwood, waste wood-processing)
•Municipal Solid Waste (paper/cardboard, town cleaning)
•Bioprocess (bacterial, enzymatic)
ProcessingTechnologies
•Chemical processes
•Thermo-chemical processes
•Thermal processes
•Physical processes
•Fuels
Products substances
and Energy
•Chemicals
•Materials (polymers)
•Specialties
•Goods
Déchets solides Vs. Biomasse
Combustion/Gazéification
"Biomasse urbaine"
CRIP-PAPRICAN: Bioraffinage
Intégration:
Usines de pâtes et papiers;
Bioraffinage
Pour la production de:
De papiers;
D’énergie;
De produits pétroliers;
Des produits pétrochimiques (bioplastiques…);
Pharmaceutique (Neutraceutique).
Conclusion
Bioproduits: un potentiel pour les bioraffineries de
3ème génération
une contribution à la diversification des carburants;
une contribution à la diversification énergétique
une contribution à la réduction des GAS
Disponibilité en terres cultivables face au marché de
l’alimentation;
Attention à une crise environnementale:
déforestation massive et compétition pour les
ressources en eaux
Jacques Attali: “Une brève histoire
de l’avenir”
“C’est le manque qui force à aller chercher
une nouvelle richesse. Les raretés sont des
bénédictions pour les ambitieux.
…Autre leçon: peu importe qui invente une
technologie, l’important est d’être en
situation -culturelle et politique- de la mettre
en œuvre”
Slide 19
ÉNERGIE:
Biomasse & Valorisation des
rejets
Professeur Jamal Chaouki
6ème Journée de la Recherche de Polytechnique – 24 mai 2007
Objectifs
Biomasse et déchets solides
Bioraffinerie de 1ère génération (2010);
Bioraffinerie de 2ème génération (2015);
Bioraffinerie de 3ème génération;
Potentiel de mobilisation de la biomasse pour
la production d’énergie et de biocarburants
Pourquoi de la biomasse?
Problème énergétique n’est pas nouveau:
vers la fin du 18ème siècle: les rares forêts
de l’Angleterre doivent être conservées pour
l’armement naval. L’Angleterre va
s’appuyer sur l’innovation technique d’un
français: D. Pépin, que l’abondance des
forêts françaises a fait négliger à Paris: la
machine à vapeur
Avant les années 50, non négligeable
comme biocarburant;
Avant, capacité à réduire les émissions à
l’échappement des véhicules;
Capacité à réduire les émissions de gaz à
effet de serre (GES);
Diminuer le recours aux ressources en
pétrole.
Caractéristiques de la Biomasse
Renouvelable et durable
Connectée à l’économie du
monde rural
Multi-utilisation:
alimentation, énergie,
biocarburant, matériaux…
Pas de production de GAS.
Lors de la combustion, elle
ne fait que restituer la dose
capturée. Bilan nul: en
théorie
Bilan CO2 nul en théorie, mais pas
en pratique
Culture intensive;
L’approvisionnement des usines de
production;
La transformation industrielle;
La synthèse des biocarburants et leur
transport au dépôt avant utilisation;
L’utilisation d’engrais et pesticides…
Consomment de l’énergie fossile et rejettent
des GAS
Gain "effet de serre"/aux solutions
traditionnelles
What is Biorefinery ?
US Department of Energy:
Biorefinery is an overall concept of a
processing plant where biomass feedstocks are
converted and extracted into a spectrum of
valuable products
American National Renewable Energy Lab
Biorefinery is a facility that integrates biomass
conversion processes and equipment to produce
fuels, power and chemicals from biomass
Biomasse pour la Production de
Biocarburants
1ère génération (jusqu’à 2010): Produits ou
résidus agricoles et forestiers:
Evolution de la production de biocarburants
dans le monde en Mt
Production de biocarburants dans le
monde
Quelques chiffres
Consommation mondiale de pétrole en 2005 = 23 Gtep
Consommation mondiale de pétrole dans le transport = 1.6 Gtep
1 Mt éthanol = 0.67 Mtep (production canadienne)!!
1 Mt EMHV = 0.95 Mtep (la moitié de la production canadienne)!!
Production mondiale de biocarburants 2005 = 22 Mtep = 22 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2005= 1.4%!!
Production mondiale de biocarburants 2015 = 64 Mtep = 64 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2015 = 4%!!
Potentiel de surfaces agricoles dans toute l’Europe (jachères +
surplus) = 14 Mha
MANGER ou CONDUIRE, il faut CHOISIR
Les différentes ressources
(1ère et 2ème génération) &
Produits de Conversion
Production d’éthanol à partir
des matières lignocellulosiques
Préparation de la matière première:
déstructurer la matière lignocellulosique pour
permettre l’accès aux parties sucrées (aux
hémicelluloses et la cellulose)
Conversion de la cellulose en glucose:
hydrolyse enzymatique (- car qté d’enzymes
10 à 100 par rapport au mais, blé…)
Fermentation des sucres en éthanol
Distillation et purification finale.
La filière "Biomass to Liquid" BtL
Conditionnement de la biomasse;
Gazéification: H2/CO;
Production
Centrales électriques: IGCC
Gazogène ou gaz à l’eau: voitures
Synthèse Fischer-Tropsch (Rapport =2):
• Catalyseurs à base de fer: production d’essence;
• Catalyseurs à base de cobalt: gazole et kérosène
Réacteur “slurry “ de Sasol
D = 10m, H = 60 )
Basic principles of Biorefinery (Phase III)
•Food & Feed Grains
Feedstocks
•Ligno-cellulosic Biomass (late grass, reed, bush)
•Forest Biomass (wood, underwood, waste wood-processing)
•Municipal Solid Waste (paper/cardboard, town cleaning)
•Bioprocess (bacterial, enzymatic)
ProcessingTechnologies
•Chemical processes
•Thermo-chemical processes
•Thermal processes
•Physical processes
•Fuels
Products substances
and Energy
•Chemicals
•Materials (polymers)
•Specialties
•Goods
Déchets solides Vs. Biomasse
Combustion/Gazéification
"Biomasse urbaine"
CRIP-PAPRICAN: Bioraffinage
Intégration:
Usines de pâtes et papiers;
Bioraffinage
Pour la production de:
De papiers;
D’énergie;
De produits pétroliers;
Des produits pétrochimiques (bioplastiques…);
Pharmaceutique (Neutraceutique).
Conclusion
Bioproduits: un potentiel pour les bioraffineries de
3ème génération
une contribution à la diversification des carburants;
une contribution à la diversification énergétique
une contribution à la réduction des GAS
Disponibilité en terres cultivables face au marché de
l’alimentation;
Attention à une crise environnementale:
déforestation massive et compétition pour les
ressources en eaux
Jacques Attali: “Une brève histoire
de l’avenir”
“C’est le manque qui force à aller chercher
une nouvelle richesse. Les raretés sont des
bénédictions pour les ambitieux.
…Autre leçon: peu importe qui invente une
technologie, l’important est d’être en
situation -culturelle et politique- de la mettre
en œuvre”
Slide 20
ÉNERGIE:
Biomasse & Valorisation des
rejets
Professeur Jamal Chaouki
6ème Journée de la Recherche de Polytechnique – 24 mai 2007
Objectifs
Biomasse et déchets solides
Bioraffinerie de 1ère génération (2010);
Bioraffinerie de 2ème génération (2015);
Bioraffinerie de 3ème génération;
Potentiel de mobilisation de la biomasse pour
la production d’énergie et de biocarburants
Pourquoi de la biomasse?
Problème énergétique n’est pas nouveau:
vers la fin du 18ème siècle: les rares forêts
de l’Angleterre doivent être conservées pour
l’armement naval. L’Angleterre va
s’appuyer sur l’innovation technique d’un
français: D. Pépin, que l’abondance des
forêts françaises a fait négliger à Paris: la
machine à vapeur
Avant les années 50, non négligeable
comme biocarburant;
Avant, capacité à réduire les émissions à
l’échappement des véhicules;
Capacité à réduire les émissions de gaz à
effet de serre (GES);
Diminuer le recours aux ressources en
pétrole.
Caractéristiques de la Biomasse
Renouvelable et durable
Connectée à l’économie du
monde rural
Multi-utilisation:
alimentation, énergie,
biocarburant, matériaux…
Pas de production de GAS.
Lors de la combustion, elle
ne fait que restituer la dose
capturée. Bilan nul: en
théorie
Bilan CO2 nul en théorie, mais pas
en pratique
Culture intensive;
L’approvisionnement des usines de
production;
La transformation industrielle;
La synthèse des biocarburants et leur
transport au dépôt avant utilisation;
L’utilisation d’engrais et pesticides…
Consomment de l’énergie fossile et rejettent
des GAS
Gain "effet de serre"/aux solutions
traditionnelles
What is Biorefinery ?
US Department of Energy:
Biorefinery is an overall concept of a
processing plant where biomass feedstocks are
converted and extracted into a spectrum of
valuable products
American National Renewable Energy Lab
Biorefinery is a facility that integrates biomass
conversion processes and equipment to produce
fuels, power and chemicals from biomass
Biomasse pour la Production de
Biocarburants
1ère génération (jusqu’à 2010): Produits ou
résidus agricoles et forestiers:
Evolution de la production de biocarburants
dans le monde en Mt
Production de biocarburants dans le
monde
Quelques chiffres
Consommation mondiale de pétrole en 2005 = 23 Gtep
Consommation mondiale de pétrole dans le transport = 1.6 Gtep
1 Mt éthanol = 0.67 Mtep (production canadienne)!!
1 Mt EMHV = 0.95 Mtep (la moitié de la production canadienne)!!
Production mondiale de biocarburants 2005 = 22 Mtep = 22 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2005= 1.4%!!
Production mondiale de biocarburants 2015 = 64 Mtep = 64 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2015 = 4%!!
Potentiel de surfaces agricoles dans toute l’Europe (jachères +
surplus) = 14 Mha
MANGER ou CONDUIRE, il faut CHOISIR
Les différentes ressources
(1ère et 2ème génération) &
Produits de Conversion
Production d’éthanol à partir
des matières lignocellulosiques
Préparation de la matière première:
déstructurer la matière lignocellulosique pour
permettre l’accès aux parties sucrées (aux
hémicelluloses et la cellulose)
Conversion de la cellulose en glucose:
hydrolyse enzymatique (- car qté d’enzymes
10 à 100 par rapport au mais, blé…)
Fermentation des sucres en éthanol
Distillation et purification finale.
La filière "Biomass to Liquid" BtL
Conditionnement de la biomasse;
Gazéification: H2/CO;
Production
Centrales électriques: IGCC
Gazogène ou gaz à l’eau: voitures
Synthèse Fischer-Tropsch (Rapport =2):
• Catalyseurs à base de fer: production d’essence;
• Catalyseurs à base de cobalt: gazole et kérosène
Réacteur “slurry “ de Sasol
D = 10m, H = 60 )
Basic principles of Biorefinery (Phase III)
•Food & Feed Grains
Feedstocks
•Ligno-cellulosic Biomass (late grass, reed, bush)
•Forest Biomass (wood, underwood, waste wood-processing)
•Municipal Solid Waste (paper/cardboard, town cleaning)
•Bioprocess (bacterial, enzymatic)
ProcessingTechnologies
•Chemical processes
•Thermo-chemical processes
•Thermal processes
•Physical processes
•Fuels
Products substances
and Energy
•Chemicals
•Materials (polymers)
•Specialties
•Goods
Déchets solides Vs. Biomasse
Combustion/Gazéification
"Biomasse urbaine"
CRIP-PAPRICAN: Bioraffinage
Intégration:
Usines de pâtes et papiers;
Bioraffinage
Pour la production de:
De papiers;
D’énergie;
De produits pétroliers;
Des produits pétrochimiques (bioplastiques…);
Pharmaceutique (Neutraceutique).
Conclusion
Bioproduits: un potentiel pour les bioraffineries de
3ème génération
une contribution à la diversification des carburants;
une contribution à la diversification énergétique
une contribution à la réduction des GAS
Disponibilité en terres cultivables face au marché de
l’alimentation;
Attention à une crise environnementale:
déforestation massive et compétition pour les
ressources en eaux
Jacques Attali: “Une brève histoire
de l’avenir”
“C’est le manque qui force à aller chercher
une nouvelle richesse. Les raretés sont des
bénédictions pour les ambitieux.
…Autre leçon: peu importe qui invente une
technologie, l’important est d’être en
situation -culturelle et politique- de la mettre
en œuvre”
Slide 21
ÉNERGIE:
Biomasse & Valorisation des
rejets
Professeur Jamal Chaouki
6ème Journée de la Recherche de Polytechnique – 24 mai 2007
Objectifs
Biomasse et déchets solides
Bioraffinerie de 1ère génération (2010);
Bioraffinerie de 2ème génération (2015);
Bioraffinerie de 3ème génération;
Potentiel de mobilisation de la biomasse pour
la production d’énergie et de biocarburants
Pourquoi de la biomasse?
Problème énergétique n’est pas nouveau:
vers la fin du 18ème siècle: les rares forêts
de l’Angleterre doivent être conservées pour
l’armement naval. L’Angleterre va
s’appuyer sur l’innovation technique d’un
français: D. Pépin, que l’abondance des
forêts françaises a fait négliger à Paris: la
machine à vapeur
Avant les années 50, non négligeable
comme biocarburant;
Avant, capacité à réduire les émissions à
l’échappement des véhicules;
Capacité à réduire les émissions de gaz à
effet de serre (GES);
Diminuer le recours aux ressources en
pétrole.
Caractéristiques de la Biomasse
Renouvelable et durable
Connectée à l’économie du
monde rural
Multi-utilisation:
alimentation, énergie,
biocarburant, matériaux…
Pas de production de GAS.
Lors de la combustion, elle
ne fait que restituer la dose
capturée. Bilan nul: en
théorie
Bilan CO2 nul en théorie, mais pas
en pratique
Culture intensive;
L’approvisionnement des usines de
production;
La transformation industrielle;
La synthèse des biocarburants et leur
transport au dépôt avant utilisation;
L’utilisation d’engrais et pesticides…
Consomment de l’énergie fossile et rejettent
des GAS
Gain "effet de serre"/aux solutions
traditionnelles
What is Biorefinery ?
US Department of Energy:
Biorefinery is an overall concept of a
processing plant where biomass feedstocks are
converted and extracted into a spectrum of
valuable products
American National Renewable Energy Lab
Biorefinery is a facility that integrates biomass
conversion processes and equipment to produce
fuels, power and chemicals from biomass
Biomasse pour la Production de
Biocarburants
1ère génération (jusqu’à 2010): Produits ou
résidus agricoles et forestiers:
Evolution de la production de biocarburants
dans le monde en Mt
Production de biocarburants dans le
monde
Quelques chiffres
Consommation mondiale de pétrole en 2005 = 23 Gtep
Consommation mondiale de pétrole dans le transport = 1.6 Gtep
1 Mt éthanol = 0.67 Mtep (production canadienne)!!
1 Mt EMHV = 0.95 Mtep (la moitié de la production canadienne)!!
Production mondiale de biocarburants 2005 = 22 Mtep = 22 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2005= 1.4%!!
Production mondiale de biocarburants 2015 = 64 Mtep = 64 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2015 = 4%!!
Potentiel de surfaces agricoles dans toute l’Europe (jachères +
surplus) = 14 Mha
MANGER ou CONDUIRE, il faut CHOISIR
Les différentes ressources
(1ère et 2ème génération) &
Produits de Conversion
Production d’éthanol à partir
des matières lignocellulosiques
Préparation de la matière première:
déstructurer la matière lignocellulosique pour
permettre l’accès aux parties sucrées (aux
hémicelluloses et la cellulose)
Conversion de la cellulose en glucose:
hydrolyse enzymatique (- car qté d’enzymes
10 à 100 par rapport au mais, blé…)
Fermentation des sucres en éthanol
Distillation et purification finale.
La filière "Biomass to Liquid" BtL
Conditionnement de la biomasse;
Gazéification: H2/CO;
Production
Centrales électriques: IGCC
Gazogène ou gaz à l’eau: voitures
Synthèse Fischer-Tropsch (Rapport =2):
• Catalyseurs à base de fer: production d’essence;
• Catalyseurs à base de cobalt: gazole et kérosène
Réacteur “slurry “ de Sasol
D = 10m, H = 60 )
Basic principles of Biorefinery (Phase III)
•Food & Feed Grains
Feedstocks
•Ligno-cellulosic Biomass (late grass, reed, bush)
•Forest Biomass (wood, underwood, waste wood-processing)
•Municipal Solid Waste (paper/cardboard, town cleaning)
•Bioprocess (bacterial, enzymatic)
ProcessingTechnologies
•Chemical processes
•Thermo-chemical processes
•Thermal processes
•Physical processes
•Fuels
Products substances
and Energy
•Chemicals
•Materials (polymers)
•Specialties
•Goods
Déchets solides Vs. Biomasse
Combustion/Gazéification
"Biomasse urbaine"
CRIP-PAPRICAN: Bioraffinage
Intégration:
Usines de pâtes et papiers;
Bioraffinage
Pour la production de:
De papiers;
D’énergie;
De produits pétroliers;
Des produits pétrochimiques (bioplastiques…);
Pharmaceutique (Neutraceutique).
Conclusion
Bioproduits: un potentiel pour les bioraffineries de
3ème génération
une contribution à la diversification des carburants;
une contribution à la diversification énergétique
une contribution à la réduction des GAS
Disponibilité en terres cultivables face au marché de
l’alimentation;
Attention à une crise environnementale:
déforestation massive et compétition pour les
ressources en eaux
Jacques Attali: “Une brève histoire
de l’avenir”
“C’est le manque qui force à aller chercher
une nouvelle richesse. Les raretés sont des
bénédictions pour les ambitieux.
…Autre leçon: peu importe qui invente une
technologie, l’important est d’être en
situation -culturelle et politique- de la mettre
en œuvre”
Slide 22
ÉNERGIE:
Biomasse & Valorisation des
rejets
Professeur Jamal Chaouki
6ème Journée de la Recherche de Polytechnique – 24 mai 2007
Objectifs
Biomasse et déchets solides
Bioraffinerie de 1ère génération (2010);
Bioraffinerie de 2ème génération (2015);
Bioraffinerie de 3ème génération;
Potentiel de mobilisation de la biomasse pour
la production d’énergie et de biocarburants
Pourquoi de la biomasse?
Problème énergétique n’est pas nouveau:
vers la fin du 18ème siècle: les rares forêts
de l’Angleterre doivent être conservées pour
l’armement naval. L’Angleterre va
s’appuyer sur l’innovation technique d’un
français: D. Pépin, que l’abondance des
forêts françaises a fait négliger à Paris: la
machine à vapeur
Avant les années 50, non négligeable
comme biocarburant;
Avant, capacité à réduire les émissions à
l’échappement des véhicules;
Capacité à réduire les émissions de gaz à
effet de serre (GES);
Diminuer le recours aux ressources en
pétrole.
Caractéristiques de la Biomasse
Renouvelable et durable
Connectée à l’économie du
monde rural
Multi-utilisation:
alimentation, énergie,
biocarburant, matériaux…
Pas de production de GAS.
Lors de la combustion, elle
ne fait que restituer la dose
capturée. Bilan nul: en
théorie
Bilan CO2 nul en théorie, mais pas
en pratique
Culture intensive;
L’approvisionnement des usines de
production;
La transformation industrielle;
La synthèse des biocarburants et leur
transport au dépôt avant utilisation;
L’utilisation d’engrais et pesticides…
Consomment de l’énergie fossile et rejettent
des GAS
Gain "effet de serre"/aux solutions
traditionnelles
What is Biorefinery ?
US Department of Energy:
Biorefinery is an overall concept of a
processing plant where biomass feedstocks are
converted and extracted into a spectrum of
valuable products
American National Renewable Energy Lab
Biorefinery is a facility that integrates biomass
conversion processes and equipment to produce
fuels, power and chemicals from biomass
Biomasse pour la Production de
Biocarburants
1ère génération (jusqu’à 2010): Produits ou
résidus agricoles et forestiers:
Evolution de la production de biocarburants
dans le monde en Mt
Production de biocarburants dans le
monde
Quelques chiffres
Consommation mondiale de pétrole en 2005 = 23 Gtep
Consommation mondiale de pétrole dans le transport = 1.6 Gtep
1 Mt éthanol = 0.67 Mtep (production canadienne)!!
1 Mt EMHV = 0.95 Mtep (la moitié de la production canadienne)!!
Production mondiale de biocarburants 2005 = 22 Mtep = 22 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2005= 1.4%!!
Production mondiale de biocarburants 2015 = 64 Mtep = 64 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2015 = 4%!!
Potentiel de surfaces agricoles dans toute l’Europe (jachères +
surplus) = 14 Mha
MANGER ou CONDUIRE, il faut CHOISIR
Les différentes ressources
(1ère et 2ème génération) &
Produits de Conversion
Production d’éthanol à partir
des matières lignocellulosiques
Préparation de la matière première:
déstructurer la matière lignocellulosique pour
permettre l’accès aux parties sucrées (aux
hémicelluloses et la cellulose)
Conversion de la cellulose en glucose:
hydrolyse enzymatique (- car qté d’enzymes
10 à 100 par rapport au mais, blé…)
Fermentation des sucres en éthanol
Distillation et purification finale.
La filière "Biomass to Liquid" BtL
Conditionnement de la biomasse;
Gazéification: H2/CO;
Production
Centrales électriques: IGCC
Gazogène ou gaz à l’eau: voitures
Synthèse Fischer-Tropsch (Rapport =2):
• Catalyseurs à base de fer: production d’essence;
• Catalyseurs à base de cobalt: gazole et kérosène
Réacteur “slurry “ de Sasol
D = 10m, H = 60 )
Basic principles of Biorefinery (Phase III)
•Food & Feed Grains
Feedstocks
•Ligno-cellulosic Biomass (late grass, reed, bush)
•Forest Biomass (wood, underwood, waste wood-processing)
•Municipal Solid Waste (paper/cardboard, town cleaning)
•Bioprocess (bacterial, enzymatic)
ProcessingTechnologies
•Chemical processes
•Thermo-chemical processes
•Thermal processes
•Physical processes
•Fuels
Products substances
and Energy
•Chemicals
•Materials (polymers)
•Specialties
•Goods
Déchets solides Vs. Biomasse
Combustion/Gazéification
"Biomasse urbaine"
CRIP-PAPRICAN: Bioraffinage
Intégration:
Usines de pâtes et papiers;
Bioraffinage
Pour la production de:
De papiers;
D’énergie;
De produits pétroliers;
Des produits pétrochimiques (bioplastiques…);
Pharmaceutique (Neutraceutique).
Conclusion
Bioproduits: un potentiel pour les bioraffineries de
3ème génération
une contribution à la diversification des carburants;
une contribution à la diversification énergétique
une contribution à la réduction des GAS
Disponibilité en terres cultivables face au marché de
l’alimentation;
Attention à une crise environnementale:
déforestation massive et compétition pour les
ressources en eaux
Jacques Attali: “Une brève histoire
de l’avenir”
“C’est le manque qui force à aller chercher
une nouvelle richesse. Les raretés sont des
bénédictions pour les ambitieux.
…Autre leçon: peu importe qui invente une
technologie, l’important est d’être en
situation -culturelle et politique- de la mettre
en œuvre”
Slide 23
ÉNERGIE:
Biomasse & Valorisation des
rejets
Professeur Jamal Chaouki
6ème Journée de la Recherche de Polytechnique – 24 mai 2007
Objectifs
Biomasse et déchets solides
Bioraffinerie de 1ère génération (2010);
Bioraffinerie de 2ème génération (2015);
Bioraffinerie de 3ème génération;
Potentiel de mobilisation de la biomasse pour
la production d’énergie et de biocarburants
Pourquoi de la biomasse?
Problème énergétique n’est pas nouveau:
vers la fin du 18ème siècle: les rares forêts
de l’Angleterre doivent être conservées pour
l’armement naval. L’Angleterre va
s’appuyer sur l’innovation technique d’un
français: D. Pépin, que l’abondance des
forêts françaises a fait négliger à Paris: la
machine à vapeur
Avant les années 50, non négligeable
comme biocarburant;
Avant, capacité à réduire les émissions à
l’échappement des véhicules;
Capacité à réduire les émissions de gaz à
effet de serre (GES);
Diminuer le recours aux ressources en
pétrole.
Caractéristiques de la Biomasse
Renouvelable et durable
Connectée à l’économie du
monde rural
Multi-utilisation:
alimentation, énergie,
biocarburant, matériaux…
Pas de production de GAS.
Lors de la combustion, elle
ne fait que restituer la dose
capturée. Bilan nul: en
théorie
Bilan CO2 nul en théorie, mais pas
en pratique
Culture intensive;
L’approvisionnement des usines de
production;
La transformation industrielle;
La synthèse des biocarburants et leur
transport au dépôt avant utilisation;
L’utilisation d’engrais et pesticides…
Consomment de l’énergie fossile et rejettent
des GAS
Gain "effet de serre"/aux solutions
traditionnelles
What is Biorefinery ?
US Department of Energy:
Biorefinery is an overall concept of a
processing plant where biomass feedstocks are
converted and extracted into a spectrum of
valuable products
American National Renewable Energy Lab
Biorefinery is a facility that integrates biomass
conversion processes and equipment to produce
fuels, power and chemicals from biomass
Biomasse pour la Production de
Biocarburants
1ère génération (jusqu’à 2010): Produits ou
résidus agricoles et forestiers:
Evolution de la production de biocarburants
dans le monde en Mt
Production de biocarburants dans le
monde
Quelques chiffres
Consommation mondiale de pétrole en 2005 = 23 Gtep
Consommation mondiale de pétrole dans le transport = 1.6 Gtep
1 Mt éthanol = 0.67 Mtep (production canadienne)!!
1 Mt EMHV = 0.95 Mtep (la moitié de la production canadienne)!!
Production mondiale de biocarburants 2005 = 22 Mtep = 22 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2005= 1.4%!!
Production mondiale de biocarburants 2015 = 64 Mtep = 64 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2015 = 4%!!
Potentiel de surfaces agricoles dans toute l’Europe (jachères +
surplus) = 14 Mha
MANGER ou CONDUIRE, il faut CHOISIR
Les différentes ressources
(1ère et 2ème génération) &
Produits de Conversion
Production d’éthanol à partir
des matières lignocellulosiques
Préparation de la matière première:
déstructurer la matière lignocellulosique pour
permettre l’accès aux parties sucrées (aux
hémicelluloses et la cellulose)
Conversion de la cellulose en glucose:
hydrolyse enzymatique (- car qté d’enzymes
10 à 100 par rapport au mais, blé…)
Fermentation des sucres en éthanol
Distillation et purification finale.
La filière "Biomass to Liquid" BtL
Conditionnement de la biomasse;
Gazéification: H2/CO;
Production
Centrales électriques: IGCC
Gazogène ou gaz à l’eau: voitures
Synthèse Fischer-Tropsch (Rapport =2):
• Catalyseurs à base de fer: production d’essence;
• Catalyseurs à base de cobalt: gazole et kérosène
Réacteur “slurry “ de Sasol
D = 10m, H = 60 )
Basic principles of Biorefinery (Phase III)
•Food & Feed Grains
Feedstocks
•Ligno-cellulosic Biomass (late grass, reed, bush)
•Forest Biomass (wood, underwood, waste wood-processing)
•Municipal Solid Waste (paper/cardboard, town cleaning)
•Bioprocess (bacterial, enzymatic)
ProcessingTechnologies
•Chemical processes
•Thermo-chemical processes
•Thermal processes
•Physical processes
•Fuels
Products substances
and Energy
•Chemicals
•Materials (polymers)
•Specialties
•Goods
Déchets solides Vs. Biomasse
Combustion/Gazéification
"Biomasse urbaine"
CRIP-PAPRICAN: Bioraffinage
Intégration:
Usines de pâtes et papiers;
Bioraffinage
Pour la production de:
De papiers;
D’énergie;
De produits pétroliers;
Des produits pétrochimiques (bioplastiques…);
Pharmaceutique (Neutraceutique).
Conclusion
Bioproduits: un potentiel pour les bioraffineries de
3ème génération
une contribution à la diversification des carburants;
une contribution à la diversification énergétique
une contribution à la réduction des GAS
Disponibilité en terres cultivables face au marché de
l’alimentation;
Attention à une crise environnementale:
déforestation massive et compétition pour les
ressources en eaux
Jacques Attali: “Une brève histoire
de l’avenir”
“C’est le manque qui force à aller chercher
une nouvelle richesse. Les raretés sont des
bénédictions pour les ambitieux.
…Autre leçon: peu importe qui invente une
technologie, l’important est d’être en
situation -culturelle et politique- de la mettre
en œuvre”
Slide 24
ÉNERGIE:
Biomasse & Valorisation des
rejets
Professeur Jamal Chaouki
6ème Journée de la Recherche de Polytechnique – 24 mai 2007
Objectifs
Biomasse et déchets solides
Bioraffinerie de 1ère génération (2010);
Bioraffinerie de 2ème génération (2015);
Bioraffinerie de 3ème génération;
Potentiel de mobilisation de la biomasse pour
la production d’énergie et de biocarburants
Pourquoi de la biomasse?
Problème énergétique n’est pas nouveau:
vers la fin du 18ème siècle: les rares forêts
de l’Angleterre doivent être conservées pour
l’armement naval. L’Angleterre va
s’appuyer sur l’innovation technique d’un
français: D. Pépin, que l’abondance des
forêts françaises a fait négliger à Paris: la
machine à vapeur
Avant les années 50, non négligeable
comme biocarburant;
Avant, capacité à réduire les émissions à
l’échappement des véhicules;
Capacité à réduire les émissions de gaz à
effet de serre (GES);
Diminuer le recours aux ressources en
pétrole.
Caractéristiques de la Biomasse
Renouvelable et durable
Connectée à l’économie du
monde rural
Multi-utilisation:
alimentation, énergie,
biocarburant, matériaux…
Pas de production de GAS.
Lors de la combustion, elle
ne fait que restituer la dose
capturée. Bilan nul: en
théorie
Bilan CO2 nul en théorie, mais pas
en pratique
Culture intensive;
L’approvisionnement des usines de
production;
La transformation industrielle;
La synthèse des biocarburants et leur
transport au dépôt avant utilisation;
L’utilisation d’engrais et pesticides…
Consomment de l’énergie fossile et rejettent
des GAS
Gain "effet de serre"/aux solutions
traditionnelles
What is Biorefinery ?
US Department of Energy:
Biorefinery is an overall concept of a
processing plant where biomass feedstocks are
converted and extracted into a spectrum of
valuable products
American National Renewable Energy Lab
Biorefinery is a facility that integrates biomass
conversion processes and equipment to produce
fuels, power and chemicals from biomass
Biomasse pour la Production de
Biocarburants
1ère génération (jusqu’à 2010): Produits ou
résidus agricoles et forestiers:
Evolution de la production de biocarburants
dans le monde en Mt
Production de biocarburants dans le
monde
Quelques chiffres
Consommation mondiale de pétrole en 2005 = 23 Gtep
Consommation mondiale de pétrole dans le transport = 1.6 Gtep
1 Mt éthanol = 0.67 Mtep (production canadienne)!!
1 Mt EMHV = 0.95 Mtep (la moitié de la production canadienne)!!
Production mondiale de biocarburants 2005 = 22 Mtep = 22 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2005= 1.4%!!
Production mondiale de biocarburants 2015 = 64 Mtep = 64 Mha
% de biocarburants dans le transport en 2015 = 4%!!
Potentiel de surfaces agricoles dans toute l’Europe (jachères +
surplus) = 14 Mha
MANGER ou CONDUIRE, il faut CHOISIR
Les différentes ressources
(1ère et 2ème génération) &
Produits de Conversion
Production d’éthanol à partir
des matières lignocellulosiques
Préparation de la matière première:
déstructurer la matière lignocellulosique pour
permettre l’accès aux parties sucrées (aux
hémicelluloses et la cellulose)
Conversion de la cellulose en glucose:
hydrolyse enzymatique (- car qté d’enzymes
10 à 100 par rapport au mais, blé…)
Fermentation des sucres en éthanol
Distillation et purification finale.
La filière "Biomass to Liquid" BtL
Conditionnement de la biomasse;
Gazéification: H2/CO;
Production
Centrales électriques: IGCC
Gazogène ou gaz à l’eau: voitures
Synthèse Fischer-Tropsch (Rapport =2):
• Catalyseurs à base de fer: production d’essence;
• Catalyseurs à base de cobalt: gazole et kérosène
Réacteur “slurry “ de Sasol
D = 10m, H = 60 )
Basic principles of Biorefinery (Phase III)
•Food & Feed Grains
Feedstocks
•Ligno-cellulosic Biomass (late grass, reed, bush)
•Forest Biomass (wood, underwood, waste wood-processing)
•Municipal Solid Waste (paper/cardboard, town cleaning)
•Bioprocess (bacterial, enzymatic)
ProcessingTechnologies
•Chemical processes
•Thermo-chemical processes
•Thermal processes
•Physical processes
•Fuels
Products substances
and Energy
•Chemicals
•Materials (polymers)
•Specialties
•Goods
Déchets solides Vs. Biomasse
Combustion/Gazéification
"Biomasse urbaine"
CRIP-PAPRICAN: Bioraffinage
Intégration:
Usines de pâtes et papiers;
Bioraffinage
Pour la production de:
De papiers;
D’énergie;
De produits pétroliers;
Des produits pétrochimiques (bioplastiques…);
Pharmaceutique (Neutraceutique).
Conclusion
Bioproduits: un potentiel pour les bioraffineries de
3ème génération
une contribution à la diversification des carburants;
une contribution à la diversification énergétique
une contribution à la réduction des GAS
Disponibilité en terres cultivables face au marché de
l’alimentation;
Attention à une crise environnementale:
déforestation massive et compétition pour les
ressources en eaux
Jacques Attali: “Une brève histoire
de l’avenir”
“C’est le manque qui force à aller chercher
une nouvelle richesse. Les raretés sont des
bénédictions pour les ambitieux.
…Autre leçon: peu importe qui invente une
technologie, l’important est d’être en
situation -culturelle et politique- de la mettre
en œuvre”