L'agroéthanol ou bioéthanol est un biocarburant utilisable dans certains moteurs à essence. Le terme bioéthanol est un amalgame entre le préfixe bio du grec , vie, vivant et du terme éthanol. Le préfixe bio indique que l'éthanol est produit à partir de matière organique (biomasse) et n'a pas de lien avec le terme généralement utilisé pour désigner l'agriculture biologique. Le préfixe « bio » est donc contesté dans certains pays francophones. Il s'agit d'un vecteur énergétique issu de l’agriculture ou des déchets de l'industrie forestièreN.O., Au pays du bioéthanol, in Agrapresse.fr, 3 juillet 2006, Article 229955-13. et appartenant à la famille des énergies renouvelables.
Cet éthanol d’origine végétale n’est rien d’autre que de l’alcool éthylique, le même que celui que l’on trouve dans toutes les boissons alcoolisées.
Historique vignette|Exposition de l'Alcool, du 24 mai au à Paris. En 1902Journal de Tournon du dimanche 26 juin 1921, , col. 1. puis 1904, le ministère français de l'Agriculture organise un « Circuit automobile du Nord » destiné à propager l'utilisation de l'alcool comme carburant dans les moteurs à explosionRevue du Touring Club de France, mars 1931.. Un congrès de l'alcool est également organisé sur le sujet en 1903.
La Société des transports en commun de la région parisienne expérimente un carburant contenant de l'alcool sur Schneider de type H à partir du : de cette date à , ils consomment d'alcool carburé (ou benzol), pour parcourir Édouard Barthe, député de l'Hérault et président de la Commission du Carburant national à l'Assemblée, président du groupe viticole et de la commission des boissons, article "Le Carburant National", dans le Journal de Tournon] du dimanche , déjà cité..
Entre 1899 et 1908, quatre courses spécifiques dites Critérium de l'alcool sont organisées en France, l'ingénieur Hubert Le Blon recueillant le fruit de ses recherches lors de la troisième édition, son moteur à billes obturatrices au lieu de pointaux traditionnels s'imposant avec les voitures Bardon en 1901.
Le 1923, les efforts d'Édouard Barthe pour la promotion d'un carburant national à base d'alcool sont entérinés par la loi..
Fabrication
Les végétaux contenant du saccharose (betterave, canne à sucre…) ou de l’amidon (blé, maïs…) peuvent être transformés pour donner du bioéthanol, obtenu par fermentation du sucre extrait de la plante sucrière ou par hydrolyse enzymatique de l’amidon contenu dans les céréales. On parle généralement de filière « sucre » pour désigner cette filière de production du « bioéthanol ».
Par rapport à la filière « huile » permettant de produire de l'huile végétale brute et du biogazole (ester éthylique d'huile végétale ou EEHV), la filière « sucre » est de loin la plus développée dans le monde, principalement au Brésil., où le bioéthanol de canne à sucre couvre 22 % des besoins nationaux en carburant, en Suède où outre la vente de super éthanol, l'essence contient 5 % de bioéthanol (à base de canne à sucre). Aux États-Unis, plus de 10 % de l’essence contient du bioéthanol (principalement de maïs) à hauteur de 10 %.
Carburants et moteurs Mélanges avec l'essence
Il peut être mélangé à l’essence en des proportions allant de 5 à 85 %.
Il existe plusieurs types de carburants contenant de l'éthanol la plupart sont des mélanges d'essence et d'éthanol à différentes proportions. On les désigne par la lettre E suivie du pourcentage d'éthanol dans le mélange : par exemple du E85 représente un carburant contenant 85 % d'éthanol et 15 % d'essence. Dans cette nomenclature, E100 désigne l'éthanol pur.
On trouve ainsi du E5, E7, E10, E15, E20, E70, E85, E95, E100 en fonction du pays dans lequel on se trouve et de l'utilisation que l'on veut en faire.
En France, la commercialisation de l'E85 aux particuliers, légalement nommé Super éthanol, est officielle depuis le . Depuis, on trouve très souvent aussi du SP95E10, et le SP95 peut contenir jusqu'à 5 % d'éthanol sans mention particulière.
Du bioéthanol à l’ETBE
En Europe, les pétroliers préfèrent transformer l’éthanol en ETBE (éthyl tertio butyl éther) qui peut être incorporé à l’essence jusqu’à hauteur de 15 %. L’ETBE aurait l’avantage d’être mieux adapté aux moteurs. En effet, l’incorporation directe de l’éthanol à l'essence pose certaines difficultés techniques : le mélange essence/éthanol a une pression de vapeur plus élevée et tolère mal la présence de traces d’eau. Ces difficultés peuvent être surmontées par une reformulation des bases essence et par l’élimination des traces d’eau dans les cuves. Néanmoins, l'ETBE est moins vertueux pour l'environnement, d'où le choix de la France (et de nombreux autres pays) pour l'E85.
Mélanges avec le gazole
Le biocarburant E-Diesel est un mélange qui se compose de gazole entre 85 et 95 %, et d’éthanol anhydre (sans eau) et un package d’additifs spécialement réalisé pour la stabilité du mélange et pallier certains des inconvénients du bioéthanol comme son faible indice de cétane(8), son plus faible pouvoir lubrifiant … afin de répondre au plus près à la norme des carburants diesel EN590. La concentration d’additif peut varier dans le mélange entre 0,6 et 1 % en volume. L’avantage principal du E-diesel, est de pouvoir être utilisé dans n’importe quel véhicule équipé d’un moteur diesel sans aucune modification.
Mélanger le gazole conventionnel avec de l’éthanol et l’additif améliore le fonctionnement de la combustion et augmente légèrement la volatilité du combustible. Le résultat principal est la réduction des émissions de gaz polluants réglementés tels que les particules (PM) et les fumées. Cette diminution se doit au contenu en oxygène du biocarburant qui limite la formation des particules lors de la combustion du carburant. Le mélange du bioéthanol avec le gazole a aussi pour conséquence et inconvénient principal la réduction du point d’éclair () le rendant donc plus inflammable.
Moteurs fonctionnant à l'éthanol et les VCM ou Flex fuel
Les moteurs à éthanol actuels sont des moteurs à essence légèrement modifiés. Les véhicules sont équipés soit de ces moteurs spécifiquement conçus pour l'éthanol, soit de moteurs dits Flex fuel, ou encore de boîtiers « Flex » pour transformer une voiture à essence en voiture bi-carburant.
Les moteurs à essence des automobiles modernes non flexfuel supportent, suivant leurs fabricants, de 15 % à 50 % d’éthanol sans aucune modification. De plus, en Europe depuis les années 2000 tous les véhicules commercialisés, équipés de moteur à essence, sont prévus pour accepter au moins 10 % d'éthanol dans le carburant et bien plus en Amérique.
Flex fuel (ou VCM, Véhicule à Carburant Modulable) est le nom donné aux véhicules spécialement conçus pour fonctionner indifféremment au Super éthanol E85 et/ou au Super sans plomb classique. Plus précisément, les véhicules Flex fuel sont capables d’adapter automatiquement leur fonctionnement pour tout mélange d’essence et d’éthanol pur dans des proportions comprises entre 0 % et 85 % en volume d’éthanol, d’où le mot « Flex ». Ce sont en pratique des véhicules dotés de moteurs à essence équipés de dispositifs d’injection et de capteurs électroniques spécifiques.
La consommation d'éthanol est supérieure d'environ 25 % à celle d'essence ; toutefois, le taux de compression peut être plus élevé ce qui permet d'exploiter plus de puissance. En général, les moteurs à éthanol sont étudiés pour fournir des puissances et couples similaires à ceux des moteurs à essence. Cependant, certains moteurs « flex fuel » fonctionnant indifféremment au super 95 ou à l'éthanol E85, fournissent des rendements supérieurs (plus de 10 %) lors du fonctionnement sous E85. Les émissions nettes de sont réduites d'environ 40 %.
Il existe maintenant des kits « Flex », un boîtier électronique qui ajuste les temps d'injection et permet aux voitures à injection multipoint ou monopoint de rouler librement au super éthanol.
Le kit existe au Brésil, aux États-Unis, en Suède depuis des années.
Il y a plusieurs marques de kit « Flex », Euroflex, ful.flex, flextek. Plusieurs entreprises mettent en vente des modèles de kits éthanol homologués en France : eFlexFuel Technology, FlexFuel Energy Development, Biomotors ou. Les forfaits (boîtier- pose- garantie...) vont de (selon les types de motorisation) avec des modèles de boîtier automatique ou bi-carburant.
Plus de roulent au Brésil avec des kits flex, 90 % des voitures sont compatibles.
Depuis les années 2000 de plus en plus d'automobiles avec des moteurs à essence classiques consomment du E85, alors qu'aucune étude n'a été faite pour déterminer l'impact de ce carburant dans des moteurs à essence classiques, les constructeurs automobiles se bornant à préconiser l'utilisation des carburants homologués lors des tests d'homologations de leurs automobiles..
Environnement Controverse Cet agrocarburant est présenté comme un carburant vert, mais son appellation de « bioéthanol » est controversée pour plusieurs raisons : Pour l'ETBE sa transformation à partir de l'éthanol utilise des produits chimiques (acide sulfurique) et une grande quantité d'énergie, qui donne finalement un bilan énergétique pour l'ETBE quasiment aussi mauvais que celui de l'essence d'origine fossile Note de synthèse commune ADEME-DIREM, décembre 2002.. En comparaison, les biocarburants pour moteurs diesels (huile végétale pure, EMHV, EEHV) offrent des bilans énergétiques nettement supérieurs (dans un rapport 2 à 5 suivant les indicateurs pris). Une étudePubliée dans la revue Environmental science and technology (EST) ; (Résumé) nord-américaine conduite par le Mark Z. Jacobson (université Stanford) a conclu que le bioéthanol présentait autant de risques sanitaires et de pollution que l’essence ; Il pourrait causer une augmentation des pathologies respiratoires aux États-Unis, selon un modèle mathématique simulant la qualité de l’air en 2020, année où les véhicules fonctionnant à l’E-85 devraient être largement disponibles.Deux substances cancérogènes benzène et butadiène diminueraient dans l’air, mais ce sont alors le formaldéhyde et l’acétaldéhyde, deux autres cancérigènes qui augmenteraient (Il est également prévu que le nombre des véhicules augmente). Mark Z. Jacobson, estime que le nombre de cancers liés à l’E-85 serait du même ordre de grandeur que celui qu'on estime induit par l’essence. Si la contribution à l'effet de serre est réputée bien moindre (elle n'est pas nulle), les impacts différés de l'agriculture intensive semblent pas, mal ou très partiellement pris en compte par les écobilans de l'agroéthanol dont la production risque d'encore accroître les problèmes liés aux engrais chimiques, pesticides, labour, érosion et consommation de terre gagnées sur la forêt ou qui aurait pu être restaurées par de vraies jachères (repos et restauration de l'humus et du sol) ou occupées par des cultures alimentaires. Il n'est actuellement pas certain que la production d'éthanol conduise à un gain net d'énergie. En effet, certaines études concluent que la production d'éthanol est un procédé ayant un apport énergétique négatif Site petroleum.berkeley.edu, alors que d'autres arrivent à une conclusion inverse . Néanmoins les études négatives sont basées sur la transformation à partir de maïs et les positives à partir de betteraves, elles ne sont donc pas comparables.