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Le biodiesel. I. Caracte ´ ristiques, atouts et limites — une synthe ` se J. Nikiema et M. Heitz Re ´sume ´: Cet article de ´crit le biodiesel, un carburant originant de graisses ou d’huiles, animales ou ve ´ge ´tales. Plus spe ´cifi- quement, il aborde ses caracte ´ristiques physicochimiques ainsi que les matie `res premie `res et les normes en vigueur. Les avan- tages, les limites et l’avenir du biodiesel sont e ´galement pre ´sente ´s. Comparativement au pe ´trodiesel, le biodiesel offre des avantages substantiels au niveau environnemental : il occasionne moins d’e ´missions atmosphe ´riques de polluants et de gaz a ` effet de serre lors de sa combustion; de plus, il est facilement biode ´gradable et ne constitue pas un risque majeur pendant son stockage. Toutefois, l’utilisation de biodiesel dans le moteur occasionne en ge ´ne ´ral une augmentation de la consommation de carburant. Par ailleurs, selon diverses estimations, le prix de revient du biodiesel s’ave `re plus e ´leve ´ que celui du pe ´trodiesel. Cependant, l’amenuisement anticipe ´ des re ´serves de carburants d’origine fossile fait de ce biocarburant aise ´a ` produire un sub- stitut inte ´ressant qui devrait, dans un avenir proche, s’accaparer une part importante du marche ´ des carburants. Mots-cle ´s : biodiesel, biocarburant, huile, graisses, caracte ´ristiques physicochimiques, gaz a ` effet de serre, e ´missions. Abstract: Biodiesel, a fuel derived from animal or vegetable oil and fats, is presented in this paper. More specifically, its physico-chemical properties as well as the raw materials and existing standards are described. The advantages, limitations, and future of biodiesel are discussed. Biodiesel offers significant environmental advantages over petrodiesel: its combus- tion produces fewer atmospheric emissions of pollutants and greenhouse gases; in addition, it biodegrades easily and does not present a major risk during storage. On the other hand, the substitution of biodiesel for petrodiesel usually causes an increase in fuel consumption by engines. In addition, according to various estimates, the price of biodiesel is higher than that of petrodiesel. Nevertheless, biodiesel is easy to produce and, with the anticipated decline in stocks of fossil fuels, it constitutes an interesting substitute that should become increasingly used in the next decade. Key words: biodiesel, biofuel, oil, fats, physico-chemical properties, greenhouse gases, emissions. Introduction Depuis la fin des anne ´es 1970, on constate une succession de crises pe ´trolie `res, ce qui se traduit par une hausse du cou ˆt de vente des produits pe ´troliers et, en particulier, des carbu- rants (Re ´gie de l’e ´nergie du Que ´bec (REQ) 2007a). Le prix du baril de pe ´trole brut a d’ailleurs momentane ´ment franchi la barre des 100 $US en janvier 2008 (Chiasson 2008). De plus, l’impact ne ´gatif sur l’environnement de l’utilisation grandissante des combustibles fossiles est de ´ja ` perceptible en certains endroits du globe (Gore 2006). La possibilite ´ que ces ressources s’e ´puisent d’ici 2050 encourage la recher- che de nouveaux carburants capables de remplacer, en partie ou en totalite ´, ceux d’origine fossile (Chisti 2007). Le diesel est un carburant utilise ´ entre autres dans les moteurs d’autobus, de camions et d’e ´quipements spe ´cialise ´s employe ´s en agriculture (Tsai et al. 2007). La premie `re uti- lisation d’huiles ve ´ge ´tales dans les moteurs de type diesel date pratiquement de la me ˆme pe ´riode que l’apparition de ce moteur, invente ´ par Rudolf Diesel. En effet, de ´ja ` en 1900, ce dernier s’e ´tait servi d’huile d’arachide comme com- bustible dans un moteur. D’autres essais avec diverses autres huiles ont e ´te ´ par la suite rapporte ´s entre 1930 et 1940 (Demirbas 2003; Graboski et McCormick 1998). Aujourd’hui, pluto ˆt que d’utiliser directement une huile ve ´ge ´tale dans un moteur, on proce `de souvent a ` son traitement (entre autres, par proce ´de ´ de transeste ´rification), ce qui permet de pro- duire du biodiesel conforme aux exigences du marche ´. La demande pour le biodiesel est grandissante et de ´ja `, dans certains pays europe ´ens, sa production et sa com- mercialisation sont quasi continues (Holbein et al. 2004; Harold 1997a). Au Canada, quelques unite ´s industrielles ont e ´galement e ´merge ´ au cours des dernie `res anne ´es, tel Agri- Green Biodiesel (Colombie-Britannique), Biox Corporation (Ontario), Rothsay Biodiesel (Ontario et Que ´bec), Milli- gan BioTech (Saskatchewan) et Wise-Energy (Colombie- Britannique), et plusieurs centres de recherche sont tre `s actifs dans ce domaine. Cela n’empe ˆche pas les expe ´rien- ces de se poursuivre afin de rendre ce biocarburant encore plus compe ´titif sur le marche ´. De ´ finition Un carburant a ` base d’huiles ou de graisses (animales ou ve ´ge ´tales), sous une forme brute ou transforme ´e, est appele ´ Rec ¸u le 23 aou ˆt 2005. Re ´vision accepte ´e le 4 septembre 2007. Publie ´ sur le site Web des Presses scientifiques du CNRC, au rcgc.cnrc.ca, le 12 fe ´vrier 2008. J. Nikiema et M. Heitz 1 . De ´partement de ge ´nie chimique, Faculte ´ de ge ´nie, Universite ´ de Sherbrooke, 2500, boulevard Universite ´, Sherbrooke, QC J1K 2R1, Canada. Les commentaires sur le contenu de cet article doivent e ˆtre envoye ´s au directeur scientifique de la revue avant le 31 mai 2008. 1. Auteure correspondante (courriel : [email protected]). 95 Rev. can. ge ´nie civ. 35 : 95–106 (2008) doi:10.1139/L07-121 # 2008 CNRC Canada

Le biodiesel. I. Caractéristiques, atouts et limites — une synthèse

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Page 1: Le biodiesel. I. Caractéristiques, atouts et limites — une synthèse

Le biodiesel. I. Caracteristiques, atouts etlimites — une synthese

J. Nikiema et M. Heitz

Resume : Cet article decrit le biodiesel, un carburant originant de graisses ou d’huiles, animales ou vegetales. Plus specifi-quement, il aborde ses caracteristiques physicochimiques ainsi que les matieres premieres et les normes en vigueur. Les avan-tages, les limites et l’avenir du biodiesel sont egalement presentes. Comparativement au petrodiesel, le biodiesel offre desavantages substantiels au niveau environnemental : il occasionne moins d’emissions atmospheriques de polluants et de gaz aeffet de serre lors de sa combustion; de plus, il est facilement biodegradable et ne constitue pas un risque majeur pendant sonstockage. Toutefois, l’utilisation de biodiesel dans le moteur occasionne en general une augmentation de la consommation decarburant. Par ailleurs, selon diverses estimations, le prix de revient du biodiesel s’avere plus eleve que celui du petrodiesel.Cependant, l’amenuisement anticipe des reserves de carburants d’origine fossile fait de ce biocarburant aise a produire un sub-stitut interessant qui devrait, dans un avenir proche, s’accaparer une part importante du marche des carburants.

Mots-cles : biodiesel, biocarburant, huile, graisses, caracteristiques physicochimiques, gaz a effet de serre, emissions.

Abstract: Biodiesel, a fuel derived from animal or vegetable oil and fats, is presented in this paper. More specifically, itsphysico-chemical properties as well as the raw materials and existing standards are described. The advantages, limitations,and future of biodiesel are discussed. Biodiesel offers significant environmental advantages over petrodiesel: its combus-tion produces fewer atmospheric emissions of pollutants and greenhouse gases; in addition, it biodegrades easily and doesnot present a major risk during storage. On the other hand, the substitution of biodiesel for petrodiesel usually causes anincrease in fuel consumption by engines. In addition, according to various estimates, the price of biodiesel is higher thanthat of petrodiesel. Nevertheless, biodiesel is easy to produce and, with the anticipated decline in stocks of fossil fuels, itconstitutes an interesting substitute that should become increasingly used in the next decade.

Key words: biodiesel, biofuel, oil, fats, physico-chemical properties, greenhouse gases, emissions.

Introduction

Depuis la fin des annees 1970, on constate une successionde crises petrolieres, ce qui se traduit par une hausse du coutde vente des produits petroliers et, en particulier, des carbu-rants (Regie de l’energie du Quebec (REQ) 2007a). Le prixdu baril de petrole brut a d’ailleurs momentanement franchila barre des 100 $US en janvier 2008 (Chiasson 2008). Deplus, l’impact negatif sur l’environnement de l’utilisationgrandissante des combustibles fossiles est deja perceptibleen certains endroits du globe (Gore 2006). La possibiliteque ces ressources s’epuisent d’ici 2050 encourage la recher-che de nouveaux carburants capables de remplacer, en partieou en totalite, ceux d’origine fossile (Chisti 2007).

Le diesel est un carburant utilise entre autres dans lesmoteurs d’autobus, de camions et d’equipements specialises

employes en agriculture (Tsai et al. 2007). La premiere uti-lisation d’huiles vegetales dans les moteurs de type dieseldate pratiquement de la meme periode que l’apparition dece moteur, invente par Rudolf Diesel. En effet, deja en1900, ce dernier s’etait servi d’huile d’arachide comme com-bustible dans un moteur. D’autres essais avec diverses autreshuiles ont ete par la suite rapportes entre 1930 et 1940(Demirbas 2003; Graboski et McCormick 1998). Aujourd’hui,plutot que d’utiliser directement une huile vegetale dans unmoteur, on procede souvent a son traitement (entre autres,par procede de transesterification), ce qui permet de pro-duire du biodiesel conforme aux exigences du marche.

La demande pour le biodiesel est grandissante et deja,dans certains pays europeens, sa production et sa com-mercialisation sont quasi continues (Holbein et al. 2004;Harold 1997a). Au Canada, quelques unites industriellesont egalement emerge au cours des dernieres annees, tel Agri-Green Biodiesel (Colombie-Britannique), Biox Corporation(Ontario), Rothsay Biodiesel (Ontario et Quebec), Milli-gan BioTech (Saskatchewan) et Wise-Energy (Colombie-Britannique), et plusieurs centres de recherche sont tresactifs dans ce domaine. Cela n’empeche pas les experien-ces de se poursuivre afin de rendre ce biocarburant encoreplus competitif sur le marche.

DefinitionUn carburant a base d’huiles ou de graisses (animales ou

vegetales), sous une forme brute ou transformee, est appele

Recu le 23 aout 2005. Revision acceptee le 4 septembre 2007.Publie sur le site Web des Presses scientifiques du CNRC, aurcgc.cnrc.ca, le 12 fevrier 2008.

J. Nikiema et M. Heitz1. Departement de genie chimique,Faculte de genie, Universite de Sherbrooke, 2500, boulevardUniversite, Sherbrooke, QC J1K 2R1, Canada.

Les commentaires sur le contenu de cet article doivent etreenvoyes au directeur scientifique de la revue avant le 31 mai2008.

1. Auteure correspondante (courriel :[email protected]).

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Rev. can. genie civ. 35 : 95–106 (2008) doi:10.1139/L07-121 # 2008 CNRC Canada

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biodiesel (Vivek et Gupta 2004; Graboski et McCormick1998). Toutefois, en raison des inconvenients causes par lacombustion directe des huiles dans les moteurs diesel, lanorme D6571-07b de l’American Society for Testing andMaterials (ASTM) definit le biodiesel comme un carburantcompose principalement d’esters obtenus a partir d’acidesgras des graisses ou des huiles animales ou vegetales, des-tine a la combustion dans un moteur diesel (ASTM 2007;Fernando et al. 2007). Malgre cette definition de l’ASTM,le carburant obtenu a partir d’huiles ou de graisses, d’originevegetale ou animale, soumis a un traitement par un procedeautre que la transesterification (pyrolyse, microemulsifica-tion, etc.), et qui sert de substitut au petrodiesel dans lesmoteurs de type diesel, est aussi connu sous l’appellationbiodiesel.

La matiere premierePlusieurs huiles vegetales ont deja servi de matiere pre-

miere lors de la production de biodiesel. En general, onprivilegie l’usage des huiles les plus abondantes dans lepays ou l’experience est menee. Ainsi, on utilise le sojaou le colza pour les pays d’Amerique du Nord tandisqu’en Europe, 80 % du biodiesel est obtenu a partir d’huilede colza. Dans les zones tropicales africaines ou asiatiques,les huiles de coco, de palme, de pourghere et bien d’autresencore suscitent beaucoup d’interet (Sahoo et al. 2007;Beckman 2006; Pramanik et Tripathi 2005; Gagnon et al.2004; Altin et al. 2001; Korbitz 1999; Harold 1997b). Enfait, il existe environ 350 especes de plantes dans le mondereconnues pour leurs proprietes oleagineuses. Douze d’entreces dernieres, parmi lesquelles l’arachide, le tournesol, lecolza, le palmier ou l’olivier, permettent de combler 95 %des besoins mondiaux en huile. Les autres 5 % sont com-bles essentiellement par la commercialisation de 10 autresvarietes d’huiles (Haıdara 1996). Les huiles vegetales sontconstituees de triglycerides et se repartissent en six princi-paux types : laurique, palmitique, stearique, oleique, lino-leique et linolenique (tableau 1). Les huiles de typesoleique et linoleique sont a la fois les plus repandues etles plus utilisees dans le secteur alimentaire (Kulkarni etal. 2007; Tsai et al. 2007; Mittelbach et Remschmidt2006; Haıdara 1996). Quant aux huiles ou graisses anima-les, elles constituent en general des dechets de l’industrieagroalimentaire et peuvent egalement servir de matierespremieres pour la production de biodiesel ((S&T)2 Consul-tants Inc. et Meyers 2004).

Au Canada, les matieres premieres a privilegier pour laproduction de biodiesel sont les graisses animales, le suif etles huiles de soja et de colza (Beckman 2006). Il est a rap-peler que la production annuelle de colza se situait, de 2005a 2007, entre 8 � 106 et 10 � 106 t. Quant au soja, le Canadaen produit annuellement 3 � 106 t (Agriculture et Agro-alimentaire Canada (AAC) 2006, 2007a, 2007b). D’autrepart, la quantite d’huile obtenue par hectare de colza estde 1000 L (teneur en huile du colza canadien : 42 % enmasse par masse (m/m)), contre 375 L pour le soja (teneuren huile du soja canadien : 18 %, m/m). Malgre cela, lecolza ne devrait pas jouer un role de premier plan dans laproduction de biodiesel en raison de son cout eleve de pro-duction par rapport au soja (Beckman 2006). Le lin et le

tournesol font egalement partie des cultures oleagineusesau pays. Ces deux graines ont des productions annuellesrespectives de 1 � 106 et 0,1 � 106 t (2006–2007) (AAC2006, 2007a, 2007b).

Les normesDans le cas du biodiesel pur (B100) obtenu par transes-

terification, plusieurs normes nationales ou regionales per-mettent de definir sa qualite. Au Canada, la normeamericaine ASTM D6751-07b (ASTM 2007) prevaudratant et aussi longtemps qu’une norme propre au pays pourle biodiesel brut ne sera pas developpee. Cependant, unenorme existe pour les melanges biodiesel–petrodieselcontenant 1 a 5 % de biocarburant en volume par volume(v/v) (norme CAN/ONGC 3.520; Office des normes gene-rales du Canada 2005). D’autres sont egalement en coursd’elaboration (Conseil quebecois du biodiesel 2007). Il esta noter que, tout comme le Canada, plusieurs pays ne dis-posent pas encore de normes appropriees pour le biodiesel.

Aucune difference majeure n’est relevee au niveau desnormes europeenne (voir les normes mentionnees dans lanorme EN 14214; Comite europeen de normalisation 2003)et americaine (ASTM D6751-07b). Les proprietes physico-chimiques normalisees du biodiesel qui presentent le plusgrand interet sont le point eclair (Pe; flash point), le pointde trouble (PT; cloud point), le point d’ecoulement (PE;pour point), la viscosite cinematique, l’indice de cetane(IC), l’indice d’acide, la teneur en cendres sulfatees, les resi-dus de carbone, les teneurs en eau ainsi qu’en sediments,glycerol libre et glycerol total, la temperature limite defiltrabilite, la corrosion a la lame de cuivre, la stabilite al’oxydation et la masse volumique (Fernando et al. 2007;Knothe et al. 2005).

Les caracteristiques physicochimiques

L’indice de cetaneL’IC represente la qualite de l’ignition du carburant dans

le moteur. Plus l’IC est grand, plus le temps d’allumage estcourt. Plus les chaınes sont longues, non ramifiees et sa-turees, plus leur IC est important. Les valeurs de referencepour l’IC sont de 100 pour la combustion du n-hexadecaneou n-cetane (C16H34), qui possede un temps d’allumagerelativement faible, et de 15 pour le 2,2,4,4,6,8,8-heptamethylnonane ou isocetane (C16H34), qui possede untemps d’allumage relativement important (Graboski etMcCormick 1998). Il existe egalement des substances avecdes IC superieurs a 100 ou inferieurs a 15. La plupart desmoteurs (dont l’IC optimal depend de parametres tels lataille et le modele) sont concus pour fonctionner avec descarburants possedant des IC compris entre 40 et 50(Knothe et al. 2005). La norme ASTM D6751-07b fixel’IC du B100 obtenu par transesterification a une valeurminimale de 47 (Fernando et al. 2007; Tsai et al. 2007;Dunn et Bagby 2000). Habituellement, plus de 70 % desbiodiesels produits et presentes dans la litterature respectentcette condition. Par exemple, les IC rapportes pour lesesters methyliques de soja, de tournesol et de colza sontrespectivement compris entre 46 et 57, 49 et 58 et 48 et62 (Pereira et al. 2007; Graboski et McCormick 1998).

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L’indice d’iodeL’indice d’iode (II) mesure le degre d’insaturation (c’est-

a-dire le nombre de liaisons doubles et (ou) triples) des mole-cules du melange. Il represente la masse d’iode en grammeabsorbee par 100 g d’echantillon. Plus l’II est important,plus il y a d’insaturations dans le carburant considere. L’IIest un indicateur de la stabilite a l’oxydation du biodiesel(Haıdara 1996). Il n’existe pas de norme ASTM pour l’IImais les normes europeennes en font mention et fixent lavaleur limite maximale a 120 g d’iode par 100 g d’echan-tillon (Fernando et al. 2007; Vicente et al. 2007). On cons-tate en general que l’II du biodiesel obtenu partransesterification est inferieur a celui de l’huile de depart.Par exemple, l’acide gras linolenique a un II de 274. Lesesters methyliques et ethyliques de cet acide gras ont,quant a eux, des II de 260 et 248, respectivement (Knothe2002). Les II des esters methyliques de soja, de tournesolet de colza sont, quant a eux, de 133, 129 et 97, respecti-vement, et ceux des esters ethyliques sont voisins de 123(soja), 100 (colza) et 64 (huiles de friture) (Vicente et al.2007; Graboski et McCormick 1998).

Le pouvoir calorifiqueLe pouvoir calorifique (PC) du biodiesel represente

l’energie generee pendant sa combustion et est en generalde 7 a 20 % inferieur a celui du petrodiesel, lequel est de42–46 MJ/kg (soit environ 10,7 MJ/mol ou 35,7 MJ/L)(Frondel et Peters 2007; Kulkarni et al. 2007; Puhan et al.2005; Tan et al. 2004). L’importance de cette differencedepend a la fois du type d’huile et du procede de transes-terification utilises pour la production du biodiesel. En ef-fet, il existe plusieurs esters avec des PC importants, telle stearate de methyle (12,0 MJ/mol) et l’oleate de methyle(11,8 MJ/mol). Le PC de l’erucate de methyle atteintmeme 14,5 MJ/mol. D’autres esters ont par contre des PCtres faibles, comme celui du caprylate de methyle del’ordre de 5,5 MJ/mol (Knothe et al. 1997).

Le PC des esters ethyliques a tendance a etre legerementplus eleve que celui des esters methyliques. Les PC des estersmethyliques de suif, de coco, de maıs ou de colza et desesters ethyliques de colza, de tournesol, de soja ou d’huilesusees varient generalement entre 38 et 40 MJ/kg (Kulkarni

et al. 2007; Graboski et McCormick 1998). Il n’existe pasde normes concernant le PC (Fernando et al. 2007). Toute-fois, la norme europeenne impose une valeur minimale surla teneur en esters contenus dans le biodiesel brut (96,5 %,m/m) (Vicente et al. 2007).

Le point de troubleLe PT est la temperature a partir de laquelle le biodiesel

devient trouble en raison de la formation de cristaux solidesqui peuvent boucher les filtres du moteur ou occasionnerd’autres problemes du meme genre (Fernando et al. 2007).Il s’agit donc d’un parametre important a prendre en con-sideration, notamment dans les regions caracterisees par desclimats froids. Selon les constructeurs d’automobiles, le PTdoit se situer en-dessous de la temperature d’utilisation et aau moins 6 8C au-dessus du PE (Mittelbach et Remschmidt2006).

Le comportement d’une huile dans un milieu de faibletemperature depend de sa composition en acides gras. Ainsi,les huiles de palme et de coco sont riches en acides grassatures et, en consequence, celles-ci se solidifient a tempe-rature ambiante. Inversement, les huiles ayant beaucoupd’acides gras insatures resistent davantage (sans apparitionde cristaux) a l’abaissement de la temperature mais peu-vent induire des problemes de combustion dans le moteur(Warabi et al. 2004). Le PT est affecte par les caracteris-tiques des huiles de depart. Ainsi, les PT des estersmethyliques de soja et de colza sont situes respectivemententre –7 et 3 8C et –12 et 3 8C. Pour les esters methyliquesde suif, de lard et de graisses, les PT sont generalementcompris entre 12 et 25 8C. Les PT des esters ethyliques sontde –1 8C (soja), –2 8C (colza) et 9 8C (huiles de friture)(Nazzaro et Porter 2005; Graboski et McCormick 1998).

La norme ASTM ne propose pas de valeurs limites pourle PT du B100 obtenu par transesterification (Fernando etal. 2007). Elle renvoie simplement au fournisseur la respon-sabilite de satisfaire le client. Dans les normes allemandes,trois temperatures etaient presentees pour les differentes sai-sons de l’annee : hiver, –20 8C; ete, 0 8C; automne et prin-temps, –10 8C (Knothe et al. 1997). En 2003, ces normes ontete remplacees par les normes europeennes qui n’en fontplus cas (Knothe et al. 2005).

Tableau 1. Classification et caracteristiques des huiles, d’origine vegetale ou animale, entrant dans la preparation du biodiesel (1 atm =101,325 kPa).

Type d’huile Caracteristiques et molecules dominantes SourcesLaurique Molecules de 12 ou 14 carbones; point de fusion, ~ 57,0 8C a 1 atm;

indice d’iode, entre 5 et 30Babassu, coco, coprah

Palmitique Molecules saturees de 16 carbones; point de fusion, ~ 63,5 8C a 1 atm;masse d’acides gras palmitiques, ‡ 25,0 %

Palme, suif (bœuf)

Stearique Molecules saturees de 18 carbones; point de fusion, > 73,0 8C a 1 atm Cacao, kariteOleique* Molecules de 18 carbones ayant une liaison double; point de fusion,

~ 5,5 8C a 1 atm; indice d’iode, entre 80 et 110Arachide, colza, karanja, lard, graisse, olive,

pourghereLinoleique Molecules de 18 carbones ayant deux liaisons doubles; point de fusion,

~ –13,1 8C a 1 atm; indice d’iode, > 110Coton, maıs, sesame, soja, asclepiades,

takamaka, tournesolLinolenique Molecules tri-insaturees de 18 carbones; point de fusion, ~ –24,2 8C a

1 atmLin

Nota : References : Sahoo et al. (2007); Marchetti et al. (2007); Vaughn et Holser (2007); Mittelbach et Remschmidt (2006); Meher et al. (2004);Alcantara et al. (2000); Ma et Hanna (1999); Graboski et McCormick (1998); Harold (1997b); Knothe et al. (1997); Haıdara (1996).*On retrouve certaines varietes de suif ou d’huile de tournesol dans la categorie des huiles de type oleique.

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Le point d’ecoulementLe PE represente la temperature minimale a laquelle le

carburant demeure en mesure de s’ecouler et est donc plusfaible que le PT. Il n’existe pas de norme ASTM relativeau B100 obtenu par transesterification pour le PE, celle surle PT (le cas echeant) etant suffisante pour assurer un bonfonctionnement du B100 dans le moteur (Fernando et al.2007). Pour les esters methyliques de colza et de soja, lesPE varient entre –15 et –7 8C et –11 et –1 8C, respective-ment. Pour les esters methyliques de graisses, de suif et dekaranja, les PE sont superieurs a 8, 9 et 15 8C, respective-ment. Les PE des esters ethyliques sont en moyennede – 4 8C pour le soja, –15 8C pour le colza et varient entre6 et 8 8C pour les huiles de friture (Kulkarni et al. 2007;Pereira et al. 2007; Tsai et al. 2007; Nazzaro et Porter 2005;Meher et al. 2004). Aux fins de comparaison, mentionnonsque le PE du petrodiesel est souvent situe entre –35 et –10 8C(Pereira et al. 2007; Knothe et al. 1997).

Le point eclairLe Pe d’un carburant est la temperature la plus basse a

laquelle ce dernier devient inflammable en presence d’airsans que la combustion amorcee ne puisse se poursuivred’elle-meme si la source d’inflammation est supprimee.Plus le Pe est faible, plus le carburant est facilement in-flammable (Fernando et al. 2007). Il existe trois categoriesde carburants selon leur degre d’inflammabilite : extreme-ment inflammables, Pe < 0 8C; facilement inflammables,0 8C £ Pe < 21 8C; inflammables, 21 8C £ Pe < 55 8C (Bul-tingaire 2007). Le Pe est par consequent davantage un para-metre de securite que de qualite.

La plupart des Pe de biodiesels rapportes dans la littera-ture sont eleves, ce qui fait du biodiesel un carburant relati-vement securitaire pendant l’entreposage, comparativementau petrodiesel, dont le Pe est situe a des valeurs pouvantetre aussi faible que 55 8C. Par exemple, le biodiesel produita partir d’huile de soja possede un Pe autour de 150 8C.Seuls les esters ethyliques de l’huile de palme presententune valeur faible de Pe de 19 8C (Pereira et al. 2007; Tsai etal. 2007; Mittelbach et Remschmidt 2006). La norme ASTMfixe le Pe du B100 obtenu par transesterification a une valeurminimale de 130 8C, alors que la norme europeenne imposeplutot une valeur de 120 8C (Knothe et al. 2005).

La viscosite cinematiqueLa viscosite cinematique est une caracteristique impor-

tante d’un carburant. Une viscosite elevee complique la com-bustion du combustible dans le moteur. Par contre, uneviscosite trop faible peut provoquer des fuites dans l’injec-teur ainsi qu’une perte de charge elevee dans la pomped’injection (Knothe et al. 1997). La norme ASTM indiqueque la viscosite cinematique du B100 obtenu par transes-terification doit etre comprise entre 1,9 et 6 mm2/s a40 8C. La viscosite du B100, beaucoup plus faible quecelle des huiles originelles, se situe en general entre 4 et6 mm2/s a 40 8C, ce qui correspond au double de celle dupetrodiesel (2–3 mm2/s a 40 8C) (Fernando et al. 2007;Kulkarni et al. 2007; Pereira et al. 2007; Tsai et al. 2007;Vicente et al. 2007).

Les esters methyliques derives du soja, du colza et dukaranja ont, a 40 8C, des viscosites comprises entre 3,7 et

4,3 mm2/s, 4,5 et 6,1 mm2/s et de 5,4 mm2/s, respective-ment (Meher et al. 2004). Quant aux viscosites des estersmethyliques issus du suif, de l’huile de ricin et des huilesde friture, elles sont de 4,9, 13,0 et 5,8 mm2/s, respective-ment. Les esters ethyliques du soja, du colza et du suif ontdes viscosites de 4,4, 6,2 et 5,9 mm2/s, respectivement.Ainsi, l’augmentation de la longueur de la chaıne carboneede la molecule d’alcool utilise lors de la transesterificationse traduit par un accroissement de la viscosite du bio-diesel (Conceicao et al. 2007; Demirbas 2003; Graboski etMcCormick 1998).

Les avantages du biodieselLe biodiesel constitue une alternative prometteuse, pou-

vant se substituer au petrodiesel dans les moteurs. D’ail-leurs, le passage du petrodiesel au biodiesel ne necessiteaucun changement majeur sur le moteur (Warabi et al. 2004;Graboski et McCormick 1998).

La combustion dans le moteur et les emissionsLa teneur en oxygene du biodiesel etant superieure de

10 % a celle du petrodiesel, la combustion dans le moteurde ce biocarburant est de meilleure qualite (Huang et Wu2007; BioMer 2005).

Selon certains auteurs, les types et les quantites de pol-luants emis suite a la combustion du biodiesel ne semblentpas dependre de l’origine de la matiere premiere utilisee(Knothe et al. 1997; Van Gerpen 1996). Le tableau 2 pre-sente les variations d’emissions associees au B100, ou auB20 (melange de 20 % de biodiesel avec 80 % de petro-diesel, v/v), comparativement au petrodiesel pur. On cons-tate que le biodiesel engendre des emissions reduites depolluants (dependamment du type de moteur, ainsi que del’origine du biodiesel), sauf au niveau des oxydes d’azote(NOx), pour lesquels on note souvent une augmentationatteignant 15 a 20 %, laquelle est causee par une meilleurecombustion du biodiesel dans le moteur, comparativementau petrodiesel (Lee et al. 2004; Monyem et Van Gerpen2001; Schumacher et al. 1996). Pour un B100, il n’y a pres-que pas d’emissions de dioxyde de soufre (SO2) puisque lebiodiesel contient en general tres peu de soufre (moins de10 ppm) (Mittelbach et Remschmidt 2006). Par ailleurs, lesemissions de monoxyde de carbone (CO) sont beaucoup plusfaibles, de 15 a 65 %, avec le biodiesel pur compara-tivement au petrodiesel. Les hydrocarbures imbrules sontegalement reduits, de 50 a 90 %, avec le biodiesel compa-rativement au petrodiesel. En ce qui concerne les hydro-carbures polyaromatiques de meme que les matieresparticulaires, les quantites emises sont en general dimi-nuees, d’au plus 80 et 50 %, respectivement (Keskin et al.2007; Al-Widyan et al. 2002; Dunn et Bagby 2000; VanGerpen 1996).

Tous les polluants precedemment mentionnes, emis lorsde la combustion du petrodiesel, ont un impact negatif surla sante et sur l’environnement (Environnement Canada2007). Leur reduction par l’utilisation du biodiesel estdonc tres benefique. Par exemple, l’inhalation du CO per-turbe l’oxygenation du sang et provoque ainsi une reductiondes capacites physiques et de la perception des sens. Cepolluant peut ainsi s’averer mortel ou etre a l’origine de

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problemes cardiaques severes, notamment pour les enfantset les personnes agees. Quant aux matieres particulaires,elles sont associees a l’augmentation du nombre de decesprematures directement lies aux maladies pulmonaires(asthme, bronchite) ou cardiovasculaires. Elles influencentaussi la vegetation par la deterioration de la visibilite. En-fin, les hydrocarbures de meme que les NOx contribuentprincipalement a la formation du smog. Des pluies acidespeuvent egalement resulter des emissions de NOx (Environ-nement Canada 2007). L’utilisation du biodiesel permetdonc non seulement de reduire les emissions du dioxydede carbone (CO2), gaz a effet de serre (GES), mais aussid’ameliorer legerement la qualite de l’air ambiant (Conseilde canola du Canada (CCC) et Auto21 2006; Mittelbach etRemschmidt 2006).

L’entreposage du biodieselLe biodiesel est plus pratique que le petrodiesel, si on

s’interesse a l’aspect stockage, puisque son Pe est pluseleve. Cependant, il doit etre entrepose dans un reservoir enacier doux inoxydable, en aluminium ou en teflon, danslequel l’humidite et la temperature sont controlees. Parexemple, cette derniere doit etre inferieure a 30 8C pour lebiodiesel issu de l’huile de tournesol. Il est a noter qu’engeneral, les esters methyliques sont plus stables que lesesters ethyliques (Western BioFuels Ltd. 2006; Nazzaro etPorter 2005; Knothe et al. 1997).

Au cours de son stockage, le biodiesel subit une degra-dation occasionnee principalement par des reactions d’hydro-lyse et d’oxydation (Meher et al. 2006; Prakash et GlobalChange Strategies International Inc. 1998). Les facteursinfluencant la stabilite du biodiesel sont la presence d’air,d’antioxydants ou d’impuretes (tel des residus d’acides gras

libres), de catalyseurs, de metaux et de peroxydes, la chaleur(qui peut, entre autres, faciliter l’isomerisation des mole-cules), la lumiere et meme la structure moleculaire du bio-carburant. En effet, plus il y a de liaisons doubles, plus lecarburant est instable, c’est-a-dire susceptible de s’oxyder etainsi de se degrader. L’origine du biodiesel, c’est-a-dire letype de matiere premiere a partir de laquelle il est produit,influence donc sa capacite de stockage (Knothe 2007;Berthiaume et al. 2006; Meher et al. 2006; Falk et Meyer-Pittroff 2004).

Les microorganismes peuvent aisement se developperdans le biodiesel. Ce phenomene s’accentue lorsque lateneur en eau du biodiesel augmente. Cela peut alors occa-sionner une formation importante de sediments resultant enun colmatage rapide des filtres de moteurs ou en leuraccumulation dans les reservoirs (Engine ManufacturersAssociation 2003). La croissance microbienne doit parconsequent etre controlee, de preference avec des biocides(Nazzaro et Porter 2005).

L’augmentation de l’absorption des rayons ultraviolets et(ou) de la concentration en acides et peroxydes est un indi-cateur de la degradation du biodiesel (Leung et al. 2006;Knothe et al. 2005). Cette concentration en acides doit etresuivie puisqu’une corrosion peut en resulter (surtout en pre-sence d’eau) (Prakash et Global Change Strategies Interna-tional Inc. 1998). Lorsque le biodiesel est expose a del’air (humide ou non), la biodegradation est faible tantque la temperature demeure en dessous de 20 8C, tandisqu’a une temperature de 40 8C et au dela, la purete dubiodiesel peut diminuer de 40 % en moins de 1 an (Meheret al. 2006). A l’echelle commerciale, plusieurs distributeursrecommandent une periode de stockage inferieure a 6 mois(Western BioFuels Ltd. 2006).

Tableau 2. Variation des emissions de polluants lors de la combustion du biodiesel, dans un moteur de B100 (biodiesel pur) et deB20 (proportions volumiques (v/v) : 20 % de biodiesel + 80 % de petrodiesel), comparativement au petrodiesel.

Variation des quantitesemises (%)*

Polluant B100 B20 ReferencesAldehydes et cetones –10 a +50 — Mittelbach et Remschmidt (2006); Graboski et McCormick (1998);

Knothe et al. (1997)Dioxyde de carbone –10 a +20 — Pereira et al. (2007); Mittelbach et Remschmidt (2006); Poitrat (2002);

Altin et al. (2001); Peterson et Hustrulid (1998)Dioxyde de soufre –100 –20 Tashtoush et al. (2003); Korbitz (1999); Graboski et McCormick (1998)Hydrocarbures imbrules –54 a –93 –20 a –30 Huang et Wu (2007); Keskin et al. (2007); Sahoo et al. (2007); Monyem et

Van Gerpen (2001); Korbitz (1999); Graboski et McCormick (1998);Schumacher et al. (1996); Van Gerpen (1996)

Hydrocarbures poly-aromatiques

0 a –80 –13 a –60 Huang et Wu (2007); Correa et Arbilla (2006); Graboski et McCormick(1998); Knothe et al. (1997)

Matieres particulaires 0 a –50 0 a –22 Huang et Wu (2007); Korbitz (1999); Graboski et McCormick (1998);Knothe et al. (1997); Schumacher et al. (1996); Van Gerpen (1996)

Monoxyde de carbone –15 a –65 –10 a –25 Huang et Wu (2007); Keskin et al. (2007); Sahoo et al. (2007); Tashtoushet al. (2003); Al-Widyan et al. (2002); Monyem et Van Gerpen (2001);Korbitz (1999); Graboski et McCormick (1998); Schumacher et al.(1996); Van Gerpen (1996)

Oxydes d’azote –9 a +19 –9 a +7 Huang et Wu (2007); Sahoo et al. (2007); Monyem et Van Gerpen (2001);Graboski et McCormick (1998); Schumacher et al. (1996); Van Gerpen(1996)

*Le niveau de reference de 100 % est attribue aux emissions generees lors de la combustion du petrodiesel. Le signe negatif indique une diminution desemissions du polluant considere par rapport au niveau de reference, alors que le signe positif traduit une augmentation.

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Autres avantagesUn element important caracterisant le biodiesel est qu’il

n’a pas besoin d’etre importe puisqu’il est produit sur place(Rollefson et al. 2004; Al-Widyan et Al-Shyoukh 2002). Deplus, le biodiesel ameliore la lubrification du moteur. Parexemple, le biodiesel de type B1 (1 % de biodiesel + 99 %de petrodiesel, v/v) ameliore la lubrification de l’ordre de65 %, ce qui peut contribuer a allonger la duree de vie dumoteur (Huang et Wu 2007). En plus d’offrir les avantagesdecrits precedemment, la production de biodiesel contribue ala protection des ressources naturelles et pourrait renforcerles economies locales en region (Nast et al. 2007).

Les limites du biodiesel

La temperatureL’un des facteurs limitants lors de l’utilisation du bio-

diesel est la temperature. En effet, ce biocarburant operemoins bien que le petrodiesel a de faibles temperatures. Cetinconvenient apparaıt encore plus evident lorsque le bio-diesel est produit a partir de graisses animales ou d’huilescaracterisees par de fortes teneurs en acides gras de typespalmitique et stearique (tableau 1) (Warabi et al. 2004; Maet Hanna 1999). Le PT peut alors etre superieur a la tem-perature ambiante, surtout durant les saisons froides. Le bio-diesel a l’etat brut est donc davantage adapte pour lesperiodes chaudes de l’annee ou pour les regions tropicales.

La viscosite cinematiqueMeme si la transesterification ainsi que les autres pro-

cedes de traitement permettent de reduire la viscosite cine-matique de la matiere premiere (l’huile), les resultatspresentes dans la litterature montrent que le biodiesel pos-sede une viscosite cinematique de 3,6 a 6,7 mm2/s, supe-rieure a celle du petrodiesel. En consequence, lorsque l’onbrule du biodiesel dans un moteur, des phenomenes d’en-crassement accelere des filtres du moteur sont souventrapportes, ce qui influence negativement l’interet pour cebiocarburant (Nikiema et Heitz 2008; Audet et Rainville2004; Knothe et al. 1997).

Le pouvoir calorifiqueParfois, l’utilisation de biodiesel se traduit par une baisse

de performance pouvant etre accompagnee d’une plusgrande consommation de carburant, phenomenes justifiespar le plus faible PC du biodiesel comparativement au petro-diesel, tel que discute dans les sections precedentes. Eneffet, la combustion du biodiesel fournit jusqu’a 15 %moins de puissance et provoque une augmentation de con-sommation pouvant atteindre 20 % (Frondel et Peters2007; Puhan et al. 2005; Altin et al. 2001). Cependant, cesresultats restent assez variables selon la source du biodieselainsi que le procede utilise pour son obtention.

Le cout et la commercialisationUne limite tres importante a l’utilisation du biodiesel est

l’aspect economique, etant donne que ce biocarburant estsouvent beaucoup plus dispendieux que le petrodiesel etdonc peu competitif. Pour la production de biodiesel, lecout de la matiere premiere represente 60 a 95 % du coutglobal du produit (Encinar et al. 2007; Riley 2004; Zhang

et al. 2003). De plus, l’approvisionnement en matiere pre-miere est aussi un facteur limitant a prendre en considera-tion. En effet, dans le cas des huiles vegetales, brutes ouusees, et des graisses, les quantites disponibles ne permet-tent pas, en general, de repondre a des marches importants(Tsai et al. 2007).

Plusieurs estimations situent le cout de production mini-mum du biodiesel par transesterification entre 0,36 et0,85 $CAN/L (Encinar et al. 2007; Demirbas 2003; Bender1999). Par exemple, 1 L de biodiesel produit a partir d’huilevegetale coute au moins 0,67 $CAN, ce qui est plus cherqu’une obtention a partir de graisses animales ou usees,laquelle reviendrait a un maximum de 0,52 $CAN/L(Bender 1999). En 2006, le prix moyen de vente pour 1 Lde petrodiesel a ete de 1,04 $CAN au Quebec (avec dessommets situes a 1,10 $CAN/L en juillet) alors qu’il etaitde 0,58 $CAN en 1998 (REQ 2000, 2007b). Ainsi, quoiquele biodiesel n’etait pas economiquement rentable il y aquelques decennies, il pourrait le devenir si l’augmentationdu prix du carburant petrolier se poursuivait. Un modeled’estimation du cout de production du biodiesel incluantles frais d’immobilisation et de production industrielle aete recemment elabore (Haas et al. 2006).

Des politiques d’encouragement a la production de bio-diesel incitent plusieurs pays, notamment d’Europe, a reduire,voir annuler les taxes imposees au biodiesel, lui permettantainsi de rivaliser avec le carburant petrolier. Aux Etats-Unis, une telle politique existe deja, mais elle exerce uneffet positif modere en raison des couts reduits des carbu-rants issus des ressources fossiles (Frondel et Peters 2007;Nast et al. 2007; Harold 1997a, 1997b). Dans certainesprovinces canadiennes telles la Colombie-Britannique,l’Ontario et le Quebec, l’exemption provinciale peut attein-dre 0,22 $CAN/L (Conseil quebecois du biodiesel 2007;(S&T)2 Consultants Inc. et Meyers 2006). De plus, le bio-diesel beneficie d’une exemption federale de 0,04 $CAN/Lqui devrait prendre fin en 2008. Par ailleurs, en 2007, legouvernement canadien a decrete le secteur des biocarbu-rants comme etant prioritaire et prevoit injecter 1,5 mil-liards de dollars canadiens sur 9 ans pour encourager,entre autres, la production de biodiesel (Cabinet du premierministre du Canada 2007).

Le pouvoir corrosifLe pouvoir corrosif du biodiesel sur le moteur est un fac-

teur important a surveiller. Cependant, peu d’experiencesont ete menees afin de mesurer l’influence et l’importancede ce parametre dans diverses situations. Le pouvoir corrosifdu biodiesel depend de son origine. La corrosion se traduitpar une perte en masse (par exemple, dilution du cuivre etaugmentation de sa teneur dans le carburant) et une appari-tion de fissures en profondeur. Le pouvoir corrosif est influ-ence par la teneur en acides tel l’acide linoleique (rappelonsque l’indice d’acide est un indicateur de l’acidite du bio-diesel) ou par une forte teneur en composes sulfures tels lesthioglycosides, etc. (Kaul et al. 2007).

Le pouvoir corrosif du biodiesel sur le cuivre est pris encompte dans la norme ASTM, laquelle fixe la limite a undegre 3. Pour la plupart des cas decrits dans la litterature(biodiesel produit a partir d’huiles de soja, de colza, dekaranja, etc.), les proprietes corrosives du biodiesel (sou-

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vent de degre 1) sont similaires a celles du petrodiesel(Fernando et al. 2007; Rashid et Anwar 2007; Kaul et al.2007). Cependant, il existe quelques exceptions. Par exem-ple, le biodiesel obtenu a partir de l’huile de pourghere aun pouvoir corrosif en immersion totale de 0,0117 mg/an,jusqu’a 2 fois plus important que celui du petrodiesel dansles memes conditions (0,0058 mg/an), mais tout de memeacceptable. Dans le cas du biodiesel obtenu a partir del’huile « salvadora », exceptionnellement riche en compo-ses soufres (environ 1200 ppm (en masse) de soufre), lepouvoir corrosif (0,1236 mg/an) est jusqu’a 20 fois plusimportant que celui du petrodiesel (Kaul et al. 2007). Untel biodiesel serait donc peu recommande dans un moteurmais pourrait etre interessant comme additif. Notons egale-ment que l’utilisation d’acide sulfurique lors de la transes-terification contribue a augmenter la teneur en soufre duproduit final, ce qui occasionne une augmentation de sonpouvoir corrosif (Mittelbach et Remschmidt 2006).

Lorsque le biodiesel est utilise a une temperature et unepression elevees, les problemes de corrosion peuvent etreencore plus importants. Dans ces cas, des materiaux en acierinoxydable plutot qu’en cuivre sont a privilegier (Sgroi et al.2005). D’autre part, meme si le biodiesel est en general peucorrosif, il peut le devenir a la suite d’un mauvais ou d’unlong entreposage (Rashid et Anwar 2007).

L’avenir du biodieselLe prix du baril de petrole, qui ne devait atteindre 40 $US

qu’en 2050 selon diverses estimations, se situe de nos joursbien au-dessus de 90 $US. Alors qu’au debut des annees2000 plusieurs etudes evaluaient la production de biodieselcomme une technologie non rentable, force est de constater,aujourd’hui, que ces projections semblent erronees (Nast etal. 2007). L’Europe travaille d’ailleurs a augmenter la pro-portion de biocarburants dans le diesel et dans l’essence a5,75 % d’ici 2010. Ainsi, entre 2002 et 2004, la produc-tion europeenne de biodiesel (dominee par l’Allemagne,la France et l’Italie) est passee de 1150 � 109 a 1950 �109 L/an (Frondel et Peters 2007). En Afrique et en Asie,plusieurs experiences basees sur des ressources locales onteu lieu ces dernieres annees (Vivek et Gupta 2004; Haıdaraet al. 2000). Aux Etats-Unis, l’interet est tout aussi pro-nonce et plusieurs nouveaux distributeurs voient reguliere-ment le jour, tel Earth Biofuels Inc. (United StatesDepartment of Energy 2006). Dans ces pays, l’interet pourle biodiesel est stimule par plusieurs facteurs, principale-ment environnementaux. En effet, le biodiesel est un pro-duit biodegradable, securitaire et moins toxique que lesproduits petroliers (Knothe et al. 2005; Audet et Rainville2004). Ce n’est donc pas sans raison que certains avancentqu’il s’agit du substitut au petrodiesel le plus prometteur(Audet et al. 2005; Kusdiana et Saka 2004; Graboski etMcCormick 1998).

En 2006, le Canada a consomme 23 � 106 t (soit environ26,5 � 109 L) de diesel, dont 46 % a travers le secteur destransports. Pour le Canada, le potentiel de production de bio-diesel est estime a plus de 3 � 109 L, ce qui permettrait desatisfaire environ 22 % de la demande en diesel du secteurdes transports. Pour 2006–2007, la production anticipee debiodiesel est environ d’une centaine de millions de litres

(soit 4 fois plus importante que celle en 2005–2006), princi-palement a partir d’huiles usees, de graisses ou de suif(Beckman 2006; CCC et Auto21 2006; BioMer 2005;Holbein et al. 2004). Au Canada, 0,5 � 106 t de gras animalsont produites annuellement. Une partie de ces graisses estutilisee dans divers secteurs et on estime a environ 50 %le pourcentage residuel (compose de dechets ou de graissesa faible valeur ajoutee) qui pourrait etre affecte a la pro-duction de biodiesel (Riley 2004; (S&T)2 Consultants Inc.et Meyers 2004). Cette nouvelle valorisation des dechetsen biocarburant ne peut qu’etre benefique pour l’environ-nement. Ainsi, selon une recente etude, le biodiesel pour-rait, des 2010, avoir un marche estime a 1 � 109 L (CCCet Auto21 2006). En effet, le gouvernement canadien arecemment pris la resolution d’augmenter la proportion desbiocarburants dans les combustibles jusqu’a une teneur de5 % (v/v) d’ici 2010 ((S&T)2 Consultants Inc. et Meyers2006).

La substitution du petrodiesel par le biodiesel dans unmoteur provoque une augmentation des emissions de CO2souvent comprises entre 10 et 20 % (Pereira et al. 2007;Poitrat 2002; Altin et al. 2001; Peterson et Hustrulid 1998).De plus, la culture des graines oleagineuses souvent al’origine du biodiesel passe par l’utilisation d’engrais quioccasionnent non seulement des emissions de GES proble-matiques (protoxyde d’azote (N2O) mais perturbent aussil’equilibre ecologique des cours d’eau tout en appauvris-sant les sols (Audet et Rainville 2004). Par ailleurs, auCanada, il faut 1 kg de carburant fossile (pour l’equi-pement agricole, le procede de transformation de l’huileen biodiesel ainsi que le transport du biocarburant) pourproduire 2,5 kg de biodiesel (CCC et Auto21 2006).L’impact des emissions des GES occasionnees par le bio-diesel represente donc a lui seul un defi majeur. En effet,il s’agit d’evaluer les emissions de GES occasionnees parchaque intrant (huile, alcool, catalyseurs, etc.), le procedede transformation de l’huile en biodiesel ainsi que le trans-port de ce dernier (Mittelbach et Remschmidt 2006).Toutefois, les hypotheses de calculs varient frequemmentd’un auteur a un autre (Dohy et Poitrat 2006; Parlov et al.2004). Au Canada, quelques estimations ont ete effectuees,notamment pour le biodiesel produit a partir d’huile decolza (Adler et al. 2007; CCC et Auto21 2006). Selon laplupart des auteurs, la contribution du biodiesel a l’effetde serre reste actuellement 2 a 5 fois moins importanteque celle du petrodiesel (Frondel et Peters 2007; Poitrat2002). En effet, les emissions de CO2 pendant la combus-tion du biodiesel sont compensees par la consommation dece GES par les plantes, lors de leur photosynthese. Ainsi,on estime qu’en substituant le petrodiesel par du biodieselobtenu apres esterification d’une huile vegetale, on realiseune reduction nette des emissions de CO2 pouvant atteindre3 kg par kilogramme de petrodiesel (Frondel et Peters2007; Rollefson et al. 2004; Tan et al. 2004; Poitrat2002). Cette reduction devrait provoquer a long terme unediminution de l’accumulation du CO2 dans l’atmosphere(Peterson et Hustrulid 1998). Les economies de CO2 reali-sees par le biodiesel pourraient se traduire sous une formed’economie monetaire substantielle (estimee a environ70 $CAN/t de biodiesel) avec l’application du principe dupermis d’emission de CO2 (Poitrat 2002).

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En reponse a l’emergence importante des travaux derecherche sur la production de biodiesel, le nombre annuelde nouveaux brevets ne cesse d’augmenter, et ce depuis2000. Cette croissance exponentielle traduit l’interet crois-sant pour les biocarburants a travers le monde (Mittelbachet Remschmidt 2006). Entre janvier et mars 2007, plus d’unetrentaine de nouveaux brevets sont apparus. En general, cesbrevets sont assez similaires, les differences residant dansles types de reactifs et de catalyseurs utilises ainsi que lesoperations de separation et purification conduisant au bio-diesel (Bowen et Bowen 2007; Lin 2007; Sears 2007;Vieira et al. 2007; Chou 2006; Earle et al. 2006; Sato etal. 2006; Yuen May et al. 2006; Khalil et Leite 2005; Patten2005; Zappi et al. 2005; Luxem et Troy 2004; DelgadoPuche 2003; Hanna 2003; Van et Hendriks 2001).

D’autre part, de nouvelles applications du biodiesel,notamment comme lubrifiant ou additif, se revelent deplus en plus attrayantes. Par exemple, ce biocarburantpeut, apres nitration, etre utilise comme additif (1 g de bio-diesel nitre par litre de petrodiesel) dans le petrodiesel afind’en ameliorer l’IC (Canoira et al. 2007). Le biodiesel peutegalement, dans certains cas, devenir un herbicide efficace(melange de 1 % (v/v) avec un surfactant), permettant lecontrole de la croissance de certaines plantes, y compris letabac et la tomate (Vaughn et Holser 2007).

ConclusionL’augmentation des couts de vente du petrodiesel entre-

tient et stimule un interet grandissant pour de nouvellessources d’energies renouvelables. Le biodiesel est un carbu-rant issu, par exemple, d’huiles vegetales ou de graisses ani-males, capable de remplacer le petrodiesel dans les moteurs.Lorsque commercialise, ce biocarburant doit repondre a desnormes dictees par chaque pays, qui prennent en comptedivers parametres tels la viscosite cinematique, le point detrouble, le point d’ecoulement, le point eclair, l’indice decetane, la stabilite a l’oxydation, etc. Au Canada, plusieursnormes sont en vigueur, notamment CAN/ONGC 3.520 etASTM D6751-07b.

Actuellement, le cout de production du biodiesel auCanada (jusqu’a 0,85 $CAN/L) est important et les creditsmonetaires de CO2 realises en optant pour ce biocarburantne sont pas encore apparents. D’autre part, l’utilisation dubiodiesel se traduit generalement par une consommationplus importante, comparativement au petrodiesel. Par ail-leurs, la majorite des polluants sont emis en plus faiblesquantites lors de la combustion de ce biocarburant, ce quile rend moins nocif pour l’environnement. Au Canada, lesmatieres premieres a privilegier pour la production de bio-diesel sont les graisses animales ainsi que les huiles desoja et de colza. En outre, le marche de ce biocarburantdevrait atteindre 1 � 106 L d’ici 2010.

RemerciementsLes auteurs remercient le Conseil de recherches en scien-

ces naturelles et en genie (CRSNG) du Canada pour sonsoutien financier. Par ailleurs, la coauteure J. Nikiema ex-prime sa profonde gratitude au CRSNG pour le financementde ses etudes a travers le programme des bourses d’etudessuperieures du Canada.

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