Éthanol

Qu'est-ce que l'éthanol?

L'éthanol est un alcool composé d'oxygène, d'hydrogène et de carbone. Il est issu de la fermentation du sucre ou de la conversion de l'amidon que contiennent les céréales et d'autres matières agricoles ou agroforestières. Actuellement, au Canada, l'éthanol est essentiellement fabriqué à partir de maïs et de blé. L'éthanol peut être transformé pour diverses applications, par exemple en éthanol industriel ou en éthanol-carburant. La recherche technologique pour produire de l'éthanol à partir de produits non alimentaires progresse rapidement et atteindra bientôt l'étape de la commercialisation.

L'éthanol-carburant, qu'on appelle aussi parfois « essence-alcool », a été distillé et déshydraté de façon à obtenir un alcool anhydre à indice d'octane élevé. Toute l'eau doit en être enlevée parce qu'un mélange eau-alcool ne peut se dissoudre dans l'essence. L'éthanol-carburant est impropre à la consommation parce qu'on y ajoute une petite quantité d'une substance nocive telle que l'essence.

L'éthanol est mélangé à l'essence pour produire un carburant qui a des avantages écologiques, par rapport à l'essence. Il peut être utilisé dans les moteurs à essence fabriqués depuis les années 80. La plupart des véhicules à essence peuvent fonctionner sur un mélange consistant en essence et jusqu'à 10 p. 100 d'éthanol, et disponible à certaines stations-service à travers le Canada.

Certains véhicules sont conçus de façon à être alimentés spécifiquement par de l'essence à l'éthanol qui contient jusqu'à 85 p. 100 d'éthanol et au moins 15 p. 100 d'essence (carburant E-85). (Ce pourcentage d'essence est nécessaire pour faire démarrer le véhicule parce que l'éthanol pur s'enflamme difficilement par temps froid.) Il est impossible d'utiliser le carburant E-85 dans les moteurs à essence ordinaires. Toutefois, on peut utiliser, au besoin, de l'essence dans les moteurs conçus pour le carburant E-85. Actuellement,  E-85 est utilisé par des organisations qui ont de gros parcs automobiles et est offert dans quelques stations de service.

Avantages

Avantages environnementaux

L'éthanol est un carburant renouvelable parce qu'il est produit à partir de la biomasse. De plus, sa combustion est plus propre et plus complète que celle de l'essence ou du carburant diesel.

L'éthanol contribue à la réduction des émissions de gaz à effet de serre (GES) parce que les céréales et les autres ressources de la biomasse utilisées pour le produire absorbent du dioxyde de carbone au cours de leur croissance. Même si la conversion de la biomasse en éthanol et la combustion de l'éthanol produisent des émissions,  l’effet réel de son utilisation peut entraîner une importante réduction d'émissions de gaz à effet de serre en comparaison avec des carburants fossiles tels que l'essence. Cette réduction peut être attribuable à la matière de base et aux processus de fabrication utilisés pour le produire.

Les émissions de gaz à effet de serre produites par le mélange à faible teneur en éthanol fabriqué à partir du maïs sont réduites d'environ 3 à 4 p. 100 comparativement à celles produites par l'essence. Les émissions produites par le mélange à faible teneur en éthanol fabriqué à partir de matières cellulosiques ligneuses ou agricoles sont inférieures de 6 à 8 p. 100 à celles qui proviennent de l'essence.

Avantages pour la société et pour l'économie

L'éthanol contribue à la croissance économique et à la création d'emplois à l'échelle régionale, particulièrement dans les collectivités rurales. L'éthanol-carburant offre de nombreuses possibilités parce que le Canada possède les ressources forestières et les terres arables requises pour produire des charges fraîches d'éthanol. La mise en place d'une importante industrie dl'éthanol aurait le potentiel de créer des débouchés pour la biomasse, les agriculteurs et les entreprises forestières du Canada, ainsi que des emplois liés à la construction et aux opérations sur les sites des usines de production d'éthanol. De plus, elle contribuerait à renforcer et à diversifier les économies rurales.

Les agriculteurs canadiens sont de plus en plus sensibilisés à ce nouveau débouché commercial. Certains ont formé des coopératives pour cultiver les céréales destinées à servir de charges fraîches pour la fabrication d'éthanol. Pour qu'une usine qui fabrique de l'éthanol à base de blé puisse en produire annuellement 100 millions de litres, il faut cultiver environ 300 000 tonnes de céréales par année sur 250 000 acres de terres. Une usine de cette capacité pourrait utiliser chaque jour une récolte d'environ 700 acres de terres.

La production d'éthanol pourrait aussi permettre d'agrandir les parcs d'engraissement des bovins en raison du sous-produit qu'elle génère : de grandes quantités de drêches de distillerie, un aliment à haute teneur en protéines.

Le perfectionnement des procédés de fabrication de l'éthanol à partir des matières forestières telles que les déchets de bois créera, au fil du temps, de nouvelles sources de revenus pour l'industrie forestière du Canada.

Applications

Éthanol pour automobiles

Les principaux fabricants d'automobiles garantissent que les véhicules construits à compter de 1980 peuvent être alimentés à l'essence contenant 10 p. 100 d'éthanol sans qu'il soit nécessaire de modifier le moteur.

Certains fabricants d'automobiles construisent des véhicules à polycarburants capables d’utiliser des mélanges à haute teneur qui contiennent jusqu'à 85 p. 100 d'éthanol et 15 p. 100 d'essence.

Ces véhicules sont dotés d'un capteur de bord qui détecte quels ajustements sont à faire automatiquement et ce, à tout moment, en fonction du mélange de carburants. En raison de la teneur élevée en alcool du carburant E-85, il faut modifier les soupapes d'admission du moteur, le système d'injection de carburant et le circuit d'allumage. Certaines pièces de véhicules doivent être fabriquées à l'aide de matériaux résistant à l'alcool (le zinc, le plomb, le magnésium, l'aluminium et certains plastiques et caoutchoucs utilisés couramment dans certains véhicules peuvent être dégradés par l'alcool). À titre d'exemple, certains véhicules à polycarburants exigent des réservoirs et des tuyauteries à carburant en acier inoxydable. Afin de compenser la plus faible puissance énergétique du carburant E-85, les fabricants ont muni les véhicules alimentés à ce carburant de réservoirs plus grands.

Éthanol pour petits moteurs et moteurs hors-bords

Avant d'utiliser un mélange d'éthanol et d'essence dans de petits moteurs, vérifiez auprès du fabricant, et lisez  votre garantie. Cependant, les petits moteurs, tels que ceux des scies mécaniques et des hors-bords, sont plus susceptibles d'être endommagés par l'eau. Afin de prévenir les problèmes de corrosion et de rendement, il faut vérifier si les moteurs ont pris l'eau et les assécher au besoin avant de faire le plein avec de l'essence mélangée à l'éthanol.

Disponibilité et coût

L'essence qui contient 10 p. 100 d'éthanol (E-10) est actuellement offerte dans de nombreuses stations-service partout au Canada. Ce carburant peut être utilisé dans tous les véhicules à essence fabriqués à compter des années 1980. Le plein se fait de la même façon que pour l'essence.

Certaines organisations qui possèdent de gros parcs automobiles achètent de l'essence qui contient 85 p. 100 d'éthanol (E-85), mais ce carburant n'est pas encore commercialisé au Canada.

Sécurité et rendement

Sécurité

L'utilisation de l'éthanol ne présente pas plus de risques que l'utilisation de l'essence ou du diesel.

Rendement

L'utilisation du carburant contenant 10 p. 100 d'éthanol (E-10) n'a pas d'effet important sur le rendement éconergétique ou la puissance d'un véhicule. Même si ce carburant ne produit que 97 p. 100 de l'énergie produite par de l'essence pure, cette lacune est partiellement compensée par une meilleure combustion du mélange éthanol-essence grâce à l'éthanol qui y est ajouté. Dans l'ensemble, la combustion du carburant E-10 est d'en moyenne 2 p. 100 supérieure à celle de l'essence pure. Cependant, cette différence est minime si l'on tient compte des autres facteurs qui ont un effet plus important sur le rendement éconergétique. Ainsi, le fait de rouler à 120 km/h plutôt qu'à 100 km/h augmente la consommation de carburant de 20 p. 100 en moyenne.

Les véhicules alimentés à un carburant qui contient 85 p. 100 d'éthanol (E-85) sont généralement munis de plus gros réservoirs par les fabricants afin de compenser la plus faible puissance énergétique de ce carburant. On peut donc parcourir une distance similaire entre les pleins avec un véhicule alimenté au carburant E-85 qu'avec un véhicule alimenté à l'essence pure.

Recherche

Le gouvernement du Canada et certains gouvernements provinciaux ont appuyé la production et l'utilisation de l'éthanol-carburant par le biais de programmes de recherche-développement. Les travaux antérieurs ont porté sur les composants du véhicule et le circuit de distribution du carburant.

Actuellement, les travaux de recherche visent à accroître la durabilité de la production d'éthanol. Le Canada est maintenant un chef de file mondial dans l'élaboration de procédés qui permettent de convertir en éthanol des matières cellulosiques de base, par exemple les déchets agricoles et ligneux.

L'éthanol cellulosique est fabriqué à partir de déchets agricoles et ligneux, ainsi que d'arbres à croissance rapide. La paille de blé, la canne de maïs, les déchets ligneux, le panic raide et le peuplier constituent autant de sources potentielles. Les sous-produits végétaux servent à produire l'énergie requise pour la fabrication de l'éthanol cellulosique.

Grâce à l'appui du gouvernement du Canada, la société Iogen Corporation a construit la première et seule usine de démonstration à grande échelle, où les fibres de la biomasse sont converties en éthanol à l'aide de la technologie enzymatique. Située à Ottawa (Ontario), cette usine peut traiter plus de 25 tonnes de paille de blé par semaine à l'aide des enzymes produites dans une installation voisine. Depuis le début des années 1980, cette société a reçu des subventions fédérales d'une valeur de 30 millions de dollars pour élaborer son procédé de prétraitement et des enzymes cellulosiques. À la fin des années 1990, le gouvernement fédéral lui avait aussi consenti des prêts remboursables d'une valeur de 10 millions de dollars pour la construction de l'usine de démonstration.

Programmes et règlements gouvernementaux

Programme d'expansion de l'éthanol

Le Programme d'expansion de l'éthanol (PEE) vise à accroître la production et l'utilisation canadienne d'éthanol, un carburant renouvelable, et à réduire les émissions de gaz à effet de serre dues au transport.

Le PEE a fournit des contributions, avec modalités de remboursement, pour aider à financer la construction de nouvelles installations ou l'agrandissement d'installations existantes destinées à la production d'éthanol-carburant au Canada. Ces installations sont maintenant complétées et leur capacité nominale de production de carburant renouvelable est environ 1 billion de litres annuelle.

Le règlement sur les carburants renouvelables

Le règlement sur les carburants renouvelables, publié le 1er septembre 2010, dans la Gazette du Canada Partie II, exige que l’essence soit composée en moyenne de 5 % de carburant renouvelable, et ce, à partir du 15 décembre 2010.

Le règlement comprend des dispositions qui régissent la mise sur pied d’unités de conformité et qui permettent aux participants d’échanger ces unités. Il exige également la tenue de dossiers et la production de rapports aux fins de conformité.

Liens

Ministères et programmes du gouvernement du Canada

Programme pour l'avancement du secteur canadien de l'agriculture et de l'agroalimentaire (PASCAA)

Agriculture et Agroalimentaire Canada – Agriweb

Environnement Canada

Transports Canada

Financement agricole Canada

Association canadienne des carburants renouvelables