Co-auteur: Mário Lúcio Lopes, directeur scientifique de Fermentec

La production de biocarburants renouvelables est l'une des solutions pour réduire les émissions de gaz à l'origine du réchauffement climatique. Et il s'agit d'une alternative durable en remplaçant l'utilisation de combustibles fossiles par des combustibles renouvelables. Parmi les principaux biocarburants, nous avons le bioéthanol, qui est produit à partir de la fermentation de la canne à sucre ou du moût de maïs, le biométhane , qui est produit à partir de la digestion anaérobie de la vinasse, et le biodiesel.

Quand on parle de production de biodiesel, on associe immédiatement que sa production est dépendante de fruits, d'oléagineux ou encore de graisses animales. Et il est vrai que les plus grands producteurs de biodiesel au monde utilisent des huiles végétales, principalement de l'huile de palme (Indonésie) et de l'huile de soja (Brésil et États-Unis). Cela exige des terres arables, souvent limitées par l'impossibilité de s'étendre. La production de biodiesel à partir de la vinasse, qui est un résidu des distilleries productrices d'éthanol à base de canne à sucre, n'est dépendante de la production d'aucune culture végétale ou animale.

Il n'entre donc pas en concurrence avec les zones agricoles. C'est l'utilisation de déchets industriels comme matière première pour la fabrication d'un produit « noble » comme le biodiesel. Cette technologie a été développée par Fermentec en partenariat avec l'Université du Minho.

Cette technologie est innovante et utilise des levures capables de produire et d'accumuler des acides gras à l'intérieur, en utilisant, dans ce cas, les composés organiques de la vinasse comme source de nutriments. Ce processus réduit la demande biologique en oxygène jusqu'à 80%, élimine 94% des acides mono et dicarboxyliques (acide acétique, lactique, oxalique, malique et succinique).

Ces levures, en plus d'abaisser la demande biologique en oxygène de la vinasse, en consommant certains acides organiques, élèvent également le pH de celle-ci, qui se rapproche de la neutralité, réduisant le pouvoir polluant et corrosif de la vinasse et la rendant prête à l'emploi. dans la production de biométhane, du fait de l'élévation de son pH. Une fois que les levures ont stocké l'huile, les cellules sont retirées afin que les lipides puissent être extraits.

Ces lipides seront utilisés pour la production de biodiesel dans des réactions de transestérification. Comme dans la production de biodiesel à base d'huiles végétales ou de graisses animales, il y a formation de glycérol dans la réaction de transestérification. Le glycérol formé est considéré comme l'un des inconvénients de la production de biodiesel car il représente environ 10% du produit brut, et le marché n'assimile pas toujours cette grande quantité de glycérol. Or, le glycérol généré lors de la production de biodiesel à partir de vinasse retourne dans les réacteurs avec les levures oléagineuses, car elles sont avides de glycérol et le retransforment en lipides, bouclant ainsi le cycle.

En ce qui concerne le dioxyde de carbone, nous savons que, dans la production de biodiesel traditionnel (à base d'huiles végétales), le bilan n'est pas neutre, même avec des émissions moindres par rapport à la production de diesel pétrolier, car l'énergie nécessaire à la production de engrais et locomotion des machines agricoles (irrigation, stockage et transport des produits).

En revanche, le bilan carbone de la filière biodiesel, dont la matière première est la vinasse issue de la production d'éthanol, présente un potentiel très durable, puisqu'il permet de mieux valoriser le carbone et de réduire le pouvoir polluant de la vinasse. En d'autres termes, nous avons cessé de générer du dioxyde de carbone fossile et amélioré l'efficacité de l'utilisation du carbone, sans augmenter l'utilisation de la surface agricole et avec moins d'impact environnemental.

La production de biodiesel de la vinasse est orientée vers les 368 usines réparties sur tout le territoire, chargées de broyer 585,4 millions de tonnes de canne par an, produisant 29 millions de tonnes de sucre et 27 milliards de litres d'éthanol. Ces usines produisent également, annuellement, environ 335 milliards de litres de vinasse, dont le transport et l'application sur le terrain a un coût total estimé à 2,29 milliards de reais par an.

Les moulins brésiliens dépendent de la consommation de diesel pour déplacer une flotte de véhicules utilisés pour la récolte et le transport de la canne à sucre, dans les pratiques culturales, dans le transport et dans l'application de la vinasse au champ, ce qui représente une consommation de 3 litres de diesel par tonne de canne à sucre.

Cela signifie que le secteur sucre-énergie consomme 1,76 milliard de litres de diesel par an, ce qui représente environ 3,3% de toute la consommation nationale de gazole. De nombreux moulins dépendent d'une flotte de camions pour transporter la vinasse sur des distances de plus de 20 kilomètres et qui reviennent vides aux moulins.

Pour réduire les coûts de transport, une solution a été l'utilisation de concentrateurs pour réduire les volumes de vinasse. La vinasse est également très polluante 1 litre suffit pour éteindre l'oxygène dissous dans 25 000 litres d'eau courante. Ce pouvoir polluant est principalement donné par la composition des composés organiques. La vinasse générée dans ces processus est suffisante pour rendre ces distilleries autosuffisantes en diesel.

Les procédés traditionnels de production de biodiesel utilisent des huiles végétales et des graisses animales. Mais aucun procédé à l'échelle industrielle n'a été utilisé ou développé pour transformer les composés organiques, polluants de la vinasse de canne à sucre en huile et en biodiesel. Le biodiesel produit à partir de vinasse représente une solution de carburant durable car il est obtenu à partir des déchets industriels de 368 distilleries brésiliennes.

Le biodiesel de la vinasse peut être utilisé en remplacement du diesel pétrolier pour générer des économies, réduire les émissions de polluants et de gaz à effet de serre, réduire l'impact environnemental du pouvoir polluant de la vinasse et améliorer la durabilité tout au long de la chaîne de production de la filière canne à sucre. Et c'est le seul procédé qui décrit la possibilité de produire du biodiesel et du biométhane (produit par plusieurs usines) à partir de la même matière première, la vinasse, en plus de réduire leur pouvoir polluant.

Le Brésil dispose désormais d'une nouvelle alternative pour augmenter sa production de biodiesel, avec un avantage économique car il exige des importations de diesel plus faibles; nous créerions plus d'emplois et réduirions les émissions de gaz à effet de serre. Il s'agit d'une technologie dont les avantages économiques sont alignés sur les objectifs environnementaux et sociaux.