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25 septembre 2020

Transformer les déchets en biocarburant grâce à une technique de filtration innovante à base de minéraux

Depuis des années, les huiles vierges sont massivement utilisées dans les biocarburants. Avec l’amélioration des techniques de filtration à base de minéraux, les résidus graisseux peuvent eux aussi servir à faire fonctionner les moteurs.

Biodiesel optimized by mineral based filtration

Recycler l’huile de cuisson usagée de ses restaurants en biodiesel pour faire rouler ses camions de livraison : c’est le pari relevé par McDonald’s. Vous vous demandez comment le liquide qui rend vos frites croustillantes peut se retrouver dans un réservoir de carburant ?

Tout repose sur un processus de filtration à base de terre de diatomée qui permet de valoriser les déchets contenant des huiles ou des graisses.

Une demande croissante en matières premières renouvelables pour respecter la réglementation sur les biocarburants

S’ils sont correctement filtrés, les carburants verts (y compris ceux issus du recyclage de déchets) se montrent aussi efficaces que les combustibles fossiles tout en étant plus propres pour l'environnement.

Dans le cadre des accords internationaux sur le changement climatique et la réduction des émissions de gaz à effet de serre, comme le protocole de Kyoto, les gouvernements augmentent régulièrement la proportion de biodiesel obligatoire dans les carburants. 

Plus de 60 pays, la plupart dans l'UE, appliquent désormais de telles politiques. En France, par exemple, la feuille de route sur le biodiesel vise un taux d'incorporation de 15 % d'ici à 2030. L'Indonésie exige un pourcentage de 20 % de biogazole depuis 2018, et le Brésil impose une teneur minimale en éthanol de 27 %.

En tant que premier fournisseur mondial d'huile de soja, l'Argentine génère chaque année environ 1,7 milliard de dollars de recettes grâce aux exportations de biodiesel. Les biocarburants ne sont pas seulement bons pour l'environnement, ils représentent également des enjeux financiers importants.

La construction d’un avenir durable entraîne un besoin croissant de matières premières renouvelables. Il peut s’agir d'huiles végétales vierges, comme l'huile de palme, de tournesol ou de colza, ou encore de matières premières de moindre qualité obtenues à partir de déchets. L'huile végétale hydrotraitée (HVO) s'avère ainsi particulièrement intéressante, car elle peut s’utiliser comme carburant à part entière, sans être associée au diesel issu du pétrole.

Quelle que soit son origine, la matière première doit être raffinée avant de pouvoir être mélangée et mise dans votre réservoir de carburant. Pour ce faire, elle est soit filtrée, soit lavée à l'eau avec une centrifugeuse.

Ce dernier procédé permet d'éliminer efficacement les contaminants, mais possède quelques inconvénients. Il consomme beaucoup d'eau, ce qui n'est pas bon pour l'environnement. De plus, l'eau contaminée doit être traitée avant de pouvoir retourner à la rivière, ce qui représente un coût important. 

C'est la raison pour laquelle de plus en plus de fournisseurs de biocarburants s'orientent vers la filtration.

Diatomite from Imerys' site in Lompoc is used for filtration purposes.

La diatomite extraite sur le site d’Imerys à Lompoc (Etats-Unis) est utilisée pour des applications de filtration.

Une filtration efficace pour éliminer les contaminants des matières premières recyclées

Revenons à notre camion McDonald's. Les graisses résiduelles, telles que les huiles de cuisson usagées des restaurants, sont acheminées vers une raffinerie. Elles y sont purifiées grâce à un processus de filtration pour les convertir en une source de carburant durable.

David Gittins, directeur scientifique et technique du pôle Filtration & Life Sciences d’Imerys, explique : « Les déchets graisseux recouvrent un large éventail de matières premières qui diffèrent selon leurs sources et leurs types de contamination. L'huile de cuisson d'un restaurant, par exemple, contient beaucoup de frites brûlées et d'acides gras. Toutes ces impuretés doivent être éliminées, de même que les traces de métaux et le phosphore ».

Le processus de filtration des huiles et graisses recyclées doit donc être irréprochable.

« Ce qui en ressort doit être ultra propre et répondre aux spécifications pour la conversion des biocarburants, précise David. Les procédés de filtration traditionnels fonctionnent moins bien sur les matières premières issues de déchets, car il y a plus de contaminants à éliminer. C'est comme si vous utilisiez 10 papiers filtres pour votre café du matin : le liquide mettra beaucoup plus de temps à passer. »

La diatomite, un minéral très poreux idéal pour la filtration

Afin d’améliorer les performances de filtration et de supprimer les risques de colmatage, Imerys a développé CynerSorb®, un agent filtrant et adsorbant à base de diatomite. Ce minéral présente une forte micro-porosité et une surface spécifique élevée qui assure une filtration plus rapide et plus complète que les procédés classiques.

Grâce à ses caractéristiques supérieures, CynerSorb permet de filtrer toutes les matières premières recyclées, même les plus contaminées

Une source de biodiesel fiable pour le transport durable de demain

Le diesel renouvelable est principalement utilisé pour alimenter les voitures, mais les compagnies aériennes pourraient aussi adopter une source de carburant plus propre pour limiter leur empreinte écologique.

« Quand on parle de réduire la pollution des transports, on pense aux camions et aux voitures électriques, explique David. Les avions ne pourront pas fonctionner avec des batteries, mais on pourrait les faire voler avec du HVO. En dehors des progrès techniques, c'est la seule façon pour les compagnies aériennes de diminuer leurs émissions. La production de HVO commence à se développer et des recherches sont en cours pour s'assurer que ce biocarburant soit sûr et non corrosif. »

Les choses avancent. En juillet 2020, Repsol a produit en Espagne le premier lot de carburant durable d’aviation. Ces 7 000 tonnes de biojet permettront d'éviter le rejet de 440 tonnes de CO2En donnant une seconde vie aux matières premières usagées, le recyclage valorise les déchets. Un « fatberg » (gigantesque amas de graisse) de 130 tonnes, découvert dans les égouts de Londres en 2017, a ainsi été converti en biocarburant pour faire rouler 350 bus londoniens durant une journée.

Matt Jordan, responsable support technique Filtration & Life Sciences chez Imerys, explique : « On observe une tendance croissante à délaisser les huiles végétales vierges pour la fabrication de carburant, car il existe de nombreuses sources de déchets qui peuvent les remplacer. Les gens sont réticents à mettre une denrée alimentaire dans le réservoir de leur véhicule, et les gouvernements ne veulent souvent pas avoir à importer des huiles produites dans d’autres pays. »

David ajoute : « Tout ce qui contient des graisses peut être transformé en matière première recyclée. Prenons le cas du bétail. Nous mangeons les beaux morceaux, mais pour des raisons sanitaires, on ne peut pas broyer les restes et les utiliser pour nourrir d'autres animaux. La carcasse finit donc à la décharge. Au lieu de cela, on peut récupérer le suif (graisse saturée d’origine animale) et le valoriser comme matière première. »

Une filtration plus performante offre davantage de possibilités de transformer les déchets en source de biocarburant fiable, et de contribuer ainsi à un réel changement environnemental. 

« Chaque litre de biocarburant utilisé est un litre de pétrole brut en moins extrait du sol », conclut David.

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