Durabilité environnementale du cycle de vie de l'éthanol lignocellulosique produit dans des bioproduits thermo-chimiques intégrés

Résumé Il y a un intérêt croissant pour la production de biocarburants et de biochimiques à partir de matières premières lignocellulosiques dans des bioraffineries intégrées. Cependant, les implications en matière de durabilité des bioraffineries intégrées restent mal comprises. En utilisant une approche du cycle de vie, cet article examine les impacts environnementaux de l'éthanol de deuxième génération produit dans des raffineries thermo-chimiques, ainsi que des produits chimiques et de l'énergie. Quatre matières premières sont considérées : paille de blé, peuplier, Miscanthus et résidu forestier. Les résultats suggèrent que la production d'éthanol à partir de ces matières premières offre des économies significatives dans huit des 12 impacts environnementaux lorsque le système est crédité pour les impacts évités de la production des co-produits à partir de ressources fossiles. L'éthanol provenant de résiduts forestiers est la meilleure option et la paille de blé la pire pour la plupart des impacts. Le changement d'utilisation des terres a un effet significatif sur le potentiel de réchauffement climatique (PRC) de l'éthanol. Par exemple, la conversion de la forêt pour cultiver du Miscanthus augmente le PRC de –234 à 6685 g CO2 eq./l d'éthanol. L'effet est inverse lorsque des terres agricoles sont converties pour cultiver du peuplier : le PRC est réduit de deux fois en raison du stockage du carbone par le peuplier. La voie thermo-chimique pour produire de l'éthanol à partir de peuplier et de résidus forestiers est plus durable pour la plupart des impacts que la conversion biochimique avec les mêmes matières premières. Bien que l'éthanol économise jusqu'à 83 % des émissions de GES par MJ de carburant par rapport à l'essence, les économies sont beaucoup plus petites (~3%) pour les mélanges d'éthanol actuels de 5 %. Par conséquent, à moins qu'une proportion beaucoup plus élevée d'éthanol soit utilisée, la contribution de l'éthanol de deuxième génération à l'atténuation du changement climatique serait faible. © 2015 Les auteurs. Biofuels, Bioproducts, Biorefining publié par la Society of Chemical Industry et John Wiley & Sons, Ltd.