Os combustíveis do amanhã 1. Limites de biocombustíveis

Quais serão os combustíveis de amanhã para nossos carros: os limites dos agrocombustíveis e dos biocombustíveis? por O.Daniélo

Ticket redesenhado para a rede humana (Cisco).
Agradecimentos a Marguerite de Durant e também a Thibault Souchet do SpinTank.fr por sua colaboração (BFM TV etc.).
Christian Matke (Chile) está atualmente traduzindo este texto para o espanhol.
Um debate sobre este tema segue uma postagem de Isabelle Delannoy em seu blog.
Un debate no forum Econologia ("Os prós e contras do carro elétrico")
Um debate sobre o forum Conceito de carro aéreo (forum que se refere a carros com ar comprimido)

De Cingapura a Los Angeles, de Paris à Cidade do México, os moradores das cidades em todo o mundo estão hoje sufocados pela poluição dos automóveis. Os famosos e fumegantes motores de combustão interna dos veículos atuais apresentam graves problemas de saúde, emitem partículas tóxicas e gases e são muito barulhentos. De acordo com a Comissão Europeia, mais de 400 europeus morrem prematuramente a cada ano devido à poluição do ar, e essa poluição [1] também tem um impacto na produtividade dos trabalhadores, um impacto com consequências estimadas em vários bilhões de euros. A poluição dos automóveis mata mais do que os acidentes rodoviários. Além disso, esses motores térmicos possuem inerentemente um rendimento muito baixo, 20% no ciclo de uso dos motoristas (18% para o motor a gasolina, 23% para o motor diesel; em laboratório, em condições ideais, um rendimento ligeiramente superior. altas foram obtidas). Isso significa que quando você compra um litro de combustível, apenas um quinto desse litro irá realmente fazer o seu veículo avançar, o resto será desperdiçado. Interessante para quem vende o combustível, muito menos para quem compra ...

O que esperar dos agrocombustíveis?

poluição de biocombustíveis
Em relação ao carro que rodará em nossas estradas amanhã, algumas pessoas estão baseando suas esperanças nos agrocombustíveis. Lembre-se de que para obter agrocombustíveis é necessário cultivar plantas! Porém, as plantas (cereais, oleaginosas, árvores, etc.) têm uma eficiência de conversão de energia solar em energia química (biomassa) inferior a 1%. Qualquer que seja o setor previsto, seja para os agrocombustíveis de primeira ou segunda geração, e quaisquer que sejam os agentes ou processos utilizados para a transformação (bactérias, fungos, cupins, enzimas, pirólise, gaseificação, fermentação etanólica, transesterificação etc ...), este limite físico a montante é essencial, mesmo com os OGM mais eficientes que, aliás, não são necessariamente desejáveis. A energia não é criada, ela é transformada (primeiro princípio da termodinâmica). Acrescentemos que uma vez obtida a biomassa, esta deve ser recolhida e depois transformada em biocombustível, resultando num consumo de energia muito elevado e por vezes quase igual ao conteúdo energético do agrocombustível obtido ... Por fim, novas perdas ocorrem inevitavelmente ao nível do motor térmico. Quer funcione com gasolina ou com etanol celulósico, com petro-diesel ou com agro-diesel, a eficiência de uma máquina térmica permanece baixa.
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O balanço geral da cadeia energética "do sol à roda" é de 0,08% com os biocombustíveis, ou 100 vezes menos do que com o setor de automóveis elétricos solares. [4]. Mesmo se a eficiência da máquina térmica fosse multiplicada por 2 nos próximos 20 a 30 anos, o equilíbrio geral da corrente permaneceria muito baixo. Conforme sublinhado no relatório "Agrocombustíveis e Meio Ambiente" publicado no final de 2008 pelo Ministério da Ecologia, "Os agrocombustíveis estão localizados na zona de menor rendimento, mas são limitados pelo rendimento da fotossíntese, que é muito baixo. (<1%). A terceira geração, utilizando algas, permanecerá muito menos eficiente do que quaisquer soluções “elétricas”, especialmente o uso de energia solar. " 5

Um rendimento tão baixo tem importantes conseqüências ambientais e sociais: significa que áreas consideráveis precisam ser cultivadas. Para substituir os 50 Mtep (milhões de toneladas de óleo equivalente) queimados todos os anos no transporte na França, seria necessário cultivar colza 120% da superfície total da França! [6] A equação é insustentável; as áreas necessárias são imensas, estamos vendo em países que estão desenvolvendo massivamente agrocombustíveis, como a Indonésia [7] ou o Brasil [8], tem práticas deploráveis: uso de terras destinadas à produção de alimentos, desapropriação de pequenos proprietários, desmatamento massivo que leva a consequências dramáticas em termos de biodiversidade. Além disso, e muitas vezes esquecido, as lavouras são grandes consumidoras de água doce, um recurso precioso que está cada vez menos disponível em muitas regiões do planeta e a população mundial está aumentando. Finalmente, grandes quantidades de pesticidas (foto ao lado) e fertilizantes são usados ​​nas culturas energéticas e seu impacto ambiental também é preocupante (poluição química da água, eutrofização, etc.). Um estudo publicado na revista Environmental Research Letters em 13 de janeiro de 2009, realizado em 238 países, estados ou territórios sob a direção de Matt Johnston e abrangendo 20 espécies cultivadas, mostrou que até agora fomos superestimados por um fator de 2 os rendimentos de etanol obtidos por numerosas plantas: milho, trigo, sorgo, cevada, mandioca, beterraba sacarina; o mesmo vale para a produção de óleo de Jatropha, coco, amendoim, girassol, colza etc. [9 e 10]

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O Departamento de Energia e Atmosfera da Universidade de Stanford publicou no final de 2008 um estudo com vários critérios 11 permitindo uma comparação séria das várias energias renováveis ​​susceptíveis de responder às necessidades do sector dos transportes. Critérios usados: emissões de CO2, consumo de água doce, poluição química, superfícies utilizadas, impacto na biodiversidade, etc. Conclui-se deste importante estudo que os agrocombustíveis têm o histórico mais pobre. Deve-se notar que a combustão de agrocombustíveis apresenta graves problemas de saúde, que são tudo menos desprezíveis [12]. Portanto, os biocombustíveis só devem ser usados ​​como substitutos do petróleo para aplicações onde não se pode fazer de outra forma: aeronaves de longo curso, por exemplo. Os combustíveis microalgas (que, no entanto, continuam muito caros hoje, 10 euros por litro de acordo com a equipe de pesquisa do Shamash) oferecem perspectivas interessantes para este tipo de aplicação. No entanto, nenhuma avaliação de impacto ambiental deste tipo de cultivo foi realizada até o momento. A maioria das empresas que desenvolvem essas tecnologias usa microalgas geneticamente modificadas. O que acontecerá se essas microalgas OGM forem encontradas na natureza?

Existem plantas que crescem em áreas áridas. É o caso, por exemplo, da Jatropha curcas. Mas essas plantas, apesar de sua notável resistência, são seres vivos como qualquer outro: sem água e fertilizantes, sobrevivem e têm baixa produtividade. Os experimentos foram realizados há vários anos em zonas áridas com a variedade mexicana de Jatropha curcas por engenheiros agrícolas mexicanos. Conclusão dos experimentos: sem abastecimento regular de água, os rendimentos são extremamente baixos e não lucrativos. E a água é um recurso precioso nas zonas áridas ... Hoje, em regiões pobres ou mesmo muito pobres, estamos testemunhando o cultivo em massa de terras boas com Jatropha curcas, terras onde podemos cultivar plantas alimentícias . Castor, uma planta, como Jatropha curcas, da família Euphorbiaceae, é por exemplo cultivada hoje na Etiópia, em vez de alimentos! A rede internacional de acesso a energias sustentáveis ​​denuncia as consequências dessas práticas para as populações locais [Etiópia: camponeses escaldados pelas promessas dos biocombustíveis 13] Cultivar Jatropha curcas ou, melhor, a árvore fixadora de nitrogênio Pongamia pinnata (Pongamia pinnata), é do interesse de populações desfavorecidas que não podem, por exemplo, adquirir painéis fotovoltaicos para produzir eletricidade. (Pongamia pinnata) Com o petróleo, essas populações podem alimentar um gerador. A eletricidade obtida permite atender às necessidades básicas: frigorificar para armazenar remédios e alimentos, alimentar um computador para ter acesso às informações, etc. O óleo pode ser usado para alimentar o motor de uma bomba d'água ou de uma plataforma multifuncional. Também pode ser utilizado como matéria-prima para a fabricação artesanal de sabão e assim melhorar as condições de higiene. O marinheiro e ecologista bretão Jo Le Guen, por exemplo, montou um projeto verdadeiramente relevante socialmente em Burkina-faso, "Vivre au village" [15]. Por outro lado, na África, Ásia e América do Sul, a exploração de terras e populações locais desfavorecidas por empresas que vendem óleo de Jatropha nos EUA ou na Europa para fazer combustíveis automotivos é um absurdo. total em termos sociais e ecológicos.

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No mundo dos agrocombustíveis, apenas a maneira de reciclar os resíduos de biogás permanece relevante. Mas a maneira mais eficiente de usar esse biogás não é queimá-lo no motor de um veículo especialmente equipado, mas em uma planta de cogo Geração que produz eletricidade + calor, eletricidade fornecendo carros elétricos. Observe também que, se todos os resíduos produzidos na França (estações de tratamento de águas residuais urbanas e industriais, aterros, resíduos sólidos e assimiláveis, incluindo resíduos de € indústria alimentícia, digestores agrícolas) foram utilizados como biogás; seriam obtidos 3,3 milhões de toneladas de óleo equivalente (SOLAGRO, estimativa alta [16]); as necessidades de transporte são 50 Mtep na França.

O resto está por vir.

Referências e fontes

poluição do motor térmico
eficiência do motor térmico

rendimento comparativo de biocombustível solar

1 comentário sobre “Os combustíveis de amanhã 1. Limites dos biocombustíveis”

  1. A partir de agora, também será necessário contar com o hidrogênio solar, produzido a um custo menor em regiões semidesérticas, que pode se transformar em “vetores de energia” muito mais baratos para transportar para regiões urbanizadas.

    Assim, amônia, minério de ferro reduzido a aço primário, moléculas de hidrocarbonetos ...

    Nesse caso, para os transportes, os valores a recordar quanto à eficiência de conversão da energia solar serão muito menos desfavoráveis: em 2020, a eficiência dos painéis fotovoltaicos já atinge os 20%, os combustíveis sintéticos obtidos seriam, portanto, 8 ou mesmo 10% de a energia solar inicial.

    Assim, a energia mecânica útil seria de 2, ou até 3%, ante os 10 a 12% do setor de baterias “totalmente elétricas”.

    Porque, é preciso dizer, em muitos casos, o "todo elétrico" tem muitos inconvenientes ...

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