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La Division de l’éthanol cellulosique de Greenfield

GreenField offre plus de choix aux Canadiens en matière de carburants en concevant des méthodes commercialement viables de production des biocarburants de la nouvelle génération à partir de déchets agricoles, forestiers et municipaux.

La Division de l’éthanol cellulosique de la compagnie à été créée en 2007 afin de faire deux types de recherche parallèles sur la commercialisation de l’éthanol cellulosique: la conversion biochimique des fibres végétales et la conversion thermochimique des déchets municipaux.

Qu’est-ce que l’éthanol cellulosique?

Ce carburant renouvelable entièrement biodégradable, qui brûle sans résidu, peut être produit à partir de diverses matières premières qui, autrement, deviendraient des déchets.

L’ingrédient principal est la cellulose, une matière fibreuse qui représente la majeure partie de la plante sous forme de biomasse. Les matières premières sont les épis de maïs, les résidus de maïs, les copeaux de bois, les arbres, les déchets municipaux solides et les déchets de l’industrie des pâtes et papiers.

De plus grands avantages environnementaux

L’éthanol cellulosique améliore les nombreux avantages environnementaux de l’éthanol traditionnel en:

• aidant à régler des problèmes environnementaux liés à la gestion des déchets par l’utilisation de matières résiduelles qui, autrement, se décomposeraient pour former du méthane, un gaz à effet de serre
• produisant jusqu’à huit fois plus d’énergie qu’il n’en consomme
• nécessitant des quantités d’eau minimales. Selon la matière première, le procédé de production peut même ne pas nécessiter d’eau du tout
• encourageant la production de cultures bioénergétiques qui offrent un meilleur environnement aux espèces sauvages. Leurs importants systèmes radiculaires augmentent la capture d’éléments nutritifs, améliorent la qualité du sol, séquestrent le carbone et réduisent l’érosion

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Procédé biochimique

Stratégie

Les chercheurs du Centre d’excellence développent un procédé commercialement viable pour fabriquer de l’éthanol cellulosique à partir des fibres végétales de déchets agricoles et forestiers.

Avantages

• Nouvelles possibilités – La production d’éthanol cellulosique à partir de déchets agricoles comme les épis de maïs pourrait offrir un nouveau marché aux agriculteurs.
• Ressources optimisées – Souvent, les déchets forestiers finissent par pourrir, libérant un dangereux gaz à effet de serre appelé le méthane. La production d’éthanol cellulosique permettrait d’exploiter des ressources forestières non utilisées afin de réduire les émissions de gaz à effet de serre.
• Flexibilité des matières premières – Les producteurs d’éthanol pourront choisir parmi une variété de matières premières qui, autrement, deviendraient des déchets. Cette flexibilité permettra à GreenField de continuer à répondre à la demande de carburants renouvelables brûlant sans résidu.

Une approche unique

La plupart des méthodes actuelles pour convertir les fibres végétales en éthanol cellulosique nécessitent des produits chimiques puissants. GreenField est en train de concevoir un système mécanique de prétraitement simplifié pour produire une solution de sucre non toxique appelée du moût, qui comprend d’importantes concentrations d’éthanol quand elle est intégrée à de nouvelles techniques de fermentation technologies enzymatiques.

Recherche en cours

Des essais de laboratoire sont faits avec des épis de maïs, des résidus du maïs et certaines formes de pâte de bois. Une usine pilote de petite taille a été construite au Centre d’excellence pour permettre de faire des essais plus approfondis quand les essais de laboratoire initiaux sont terminés.

L’équipe de recherche se concentre spécialement sur quatre étapes majeures du procédé de conversion:

• Prétraitement des épis de maïs
• Hydrolyse
• Fermentation
• Stockage des épis de maïs

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Procédé thermochimique

Stratégie

GreenField et Enerkem ont joint leurs forces afin de commercialiser la production d’éthanol cellulosique à partir de déchets municipaux solides. Enerkem est spécialisé dans un procédé thermochimique appelé la gazéification, qui chauffe le carbone pour le transformer en un gaz pouvant être converti en éthanol.

Avantages

• Flexibilité – Les producteurs d’éthanol pourront choisir entre diverses matières premières locales qui, autrement, seraient considérées comme des déchets.
• Gestion des déchets – Les déchets urbains solides qui ne peuvent être recyclés, réutilisés ou récupérés d’une autre manière seront convertis en éthanol au lieu de s’accumuler dans les décharges.
• Ressources optimisées – La gazéification permet d’utiliser complètement des résidus du bois provenant de la construction, de l’exploitation forestière et de colonnes dont le cycle de vie est terminé.
• Réduction des gaz à effet de serre – La technologie d’Enerkem élimine plus de deux tonnes de CO2 par tonne de résidus.

Une approche unique

Les autres technologies de gazéification sont limitées à l’utilisation du gaz pour produire de la chaleur et de l’électricité, mais le gaz synthétique est uniquement conditionné pour fabriquer des produits comme de l’éthanol cellulosique, d’autres biocarburants et des produits biochimiques. Ces produits à plus grande valeur ajoutée rendent les pratiques actuelles de gestion des déchets plus durables et plus économiques.

Recherche en cours

GreenField et Enerkem collaborent afin de construire la première usine de gazéification commercialement viable au Canada. 100 000 tonnes de déchets municipaux triés de la ville d’Edmonton seront transformées en 40 000 000 de litres de biocarburants.

Le processus de production prévoit quatre étapes principales:

• Prétraitement des résidus: tri-recyclage, séchage et déchiquetage
• Gazéification: processus de conversion en gaz de synthèse de résidus riches en carbone
• Lavage et conditionnement du gaz: système de nettoyage du gaz
• Conversion du gaz en liquide: conversion catalytique de gaz de synthèse en alcool liquide (méthanol, éthanol, butanol, etc.)

Ce procédé transforme une tonne de matières premières (base sèche) en 340 à 360 litres d’éthanol cellulosique.

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