L’éthanol est un carburant alternatif produit au pays le plus souvent fabriqué à partir de maïs. Il est également fabriqué à partir de matières premières cellulosiques, telles que les résidus de récolte et le bois, bien que ce ne soit pas aussi courant. Les usines d’éthanol américaines sont concentrées dans le Midwest en raison de la proximité de la production de maïs. Les usines en dehors du Midwest reçoivent généralement du maïs par train ou utilisent d’autres matières premières et sont situées à proximité de grands centres de population.
Production
La méthode de production d’éthanol dépend du type de matière première utilisée. Le processus est plus court pour les matières premières à base d’amidon ou de sucre qu’avec les matières premières cellulosiques.
Production d’éthanol à base d’amidon et de sucre
La plupart de l’éthanol aux États-Unis est produit à partir d’amidon. à base de cultures par traitement à sec ou par voie humide. Près de 90% des usines d’éthanol sont des usines à sec en raison des coûts d’investissement inférieurs. Le broyage à sec est un processus qui broie le maïs en farine et le fermente en éthanol avec des coproduits de grains de distillerie et de dioxyde de carbone. Les usines de broyage par voie humide produisent principalement des édulcorants pour le maïs, ainsi que de l’éthanol et plusieurs autres coproduits (comme l’huile de maïs et l’amidon). Les moulins humides séparent l’amidon, les protéines et les fibres du maïs avant de transformer ces composants en produits, comme l’éthanol.
Production cellulosique
Fabrication d’éthanol à partir de matières premières cellulosiques telles que l’herbe, le bois , et les résidus de cultures – est un processus plus complexe que l’utilisation de cultures à base d’amidon. Il existe deux voies principales pour produire de l’éthanol cellulosique: biochimique et thermochimique. Le processus biochimique implique un prétraitement pour libérer des sucres hémicellulosiques suivi d’une hydrolyse pour briser la cellulose en sucres. Les sucres sont fermentés en éthanol et la lignine est récupérée et utilisée pour produire de l’énergie pour alimenter le processus. Le processus de conversion thermochimique consiste à ajouter de la chaleur et des produits chimiques à une matière première de biomasse pour produire du gaz de synthèse, qui est un mélange de monoxyde de carbone et d’hydrogène. Le gaz de synthèse est mélangé avec un catalyseur et reformé en éthanol et autres coproduits liquides.
Pour en savoir plus sur le processus de conversion, voir Conception de processus et économie pour la conversion biochimique de la biomasse lignocellulosique en éthanol: prétraitement acide dilué et hydrolyse enzymatique de la paille de maïs et conception du processus et économie pour la conversion biochimique de la biomasse lignocellulosique à l’éthanol: voie thermochimique par gazéification indirecte et synthèse d’alcools mixtes.
Schéma du système de distribution de carburant
Source: Dean Armstrong, National Renewable Energy Laboratory
Distribution
La plupart des usines d’éthanol américaines sont concentrées dans le Midwest, mais la consommation d’essence est la plus élevée les côtes Est et Ouest (utilisez TransAtlas pour voir l’emplacement des usines d’éthanol). Selon le département américain de l’Agriculture, 90% de l’éthanol est transporté par train ou camion. Les 10% restants sont principalement transportés par barge, avec des quantités minimes transportées par pipeline. Les États-Unis ont consommé près de 14,4 milliards de gallons d’éthanol en 2018; un camion-citerne peut transporter de 8 000 à 10 000 gallons d’éthanol et un wagon peut transporter environ 30 000 gallons d’éthanol.
L’éthanol, le mélange d’essence et les additifs sont livrés séparément aux terminaux de carburant où ils sont mélangés au carburant camions pour livraison aux stations.
Pipelines d’éthanol
La livraison d’éthanol par pipeline est l’option la plus efficace, mais l’affinité de l’éthanol pour l’eau et les solvants nécessite l’utilisation d’un pipeline dédié ou nettoyage important des pipelines existants pour les convertir en pipelines dédiés. Kinder Morgan expédie des lots d’éthanol via son pipeline Central Florida. Pour plus de détails, voir le projet Central Florida Pipeline Ethanol.
