Les hydrocarbures liquides de synthèse pourraient constituer une alternative aux carburants classiques, en étant d'un emploi aussi aisé pour l'utilisateur final. Nous nous y intéressons de près et faisons parallèlement porter nos efforts de R&D sur la filière hydrogène-pile à combustible.

Les hydrocarbures liquides de synthèse

Pour produire ces liquides de synthèse, une voie prometteuse consiste à passer par l'étape intermédiaire d'un gaz de synthèse pouvant être obtenu à partir de gaz naturel (GTL), de charbon (CTL) ou de biomasse (BTL). Le gaz intermédiaire ainsi obtenu peut ensuite être transformé en carburants, lubrifiants, bases chimiques, DME (Di-Méthyl Ether) et oléfines (MTO, Methanol to Olefins).

Le GTL (Gas to Liquids) est un procédé de conversion chimique du gaz naturel permettant d'obtenir des produits pétroliers liquides (naphta, diesel, lubrifiants) de grande qualité environnementale. Son rendement énergétique toutefois encore insuffisant appelle des améliorations, afin de minimiser les quantités de gaz naturel nécessaires et de réduire très significativement les émissions de gaz à effet de serre.

La voie BTL (Biomass to Liquids) est l'un des procédés de production de biocarburants de deuxième génération. Un schéma BTL s'articule en plusieurs étapes de procédés : gazéification de biomasse, traitement et purification des effluents du gazéifieur, synthèse d'hydrocarbures liquides par voie Fischer Tropsch, méthanol ou DME. Il peut être décliné de multiples manières selon les options retenues en termes de matières premières, pré-traitement, gazéification, traitement et valorisation du gaz de synthèse. Pour les filières valorisant des résidus et des déchets agricoles et forestiers, la filière BTL affiche un bilan gaz à effet de serre plus positif que les carburants de première génération, mais se révèle être plus compliquée au plan technique et industriel.

Le DME est un gaz liquéfié, synthétisé à partir de gaz naturel ou d'autres gaz issus de procédés de conversion, dont les propriétés physiques sont semblables à celles du gaz de pétrole liquéfié (GPL). En juin 2007, la construction d’une unité de production de DME par déshydratation du méthanol a démarré au Japon. Engagé par Fuel DME Production Co, dont Total est actionnaire à 10%, ce projet vise à évaluer et développer le marché japonais de ce nouveau combustible. L’unité, dont la production devrait débuter en 2008, produira jusqu’à 80 000 tonnes par an de DME gaz propulseur et de DME fuel.

Le procédé MTO permet de transformer du méthanol en éthylène, propylène et autres oléfines plus lourdes, elles aussi converties en propylène et éthylène, grâce au procédé de craquage des oléfines. Associée à UOP LLC, Total Petrochemicals a démarré en 2007 une unité de démonstration de production de MTO. Ce pilote alimente en oléfines légères l'unité pilote de polymérisation du Centre de recherche de Total à Feluy (Belgique).

Le système hydrogène-pile à combustible

L'hydrogène est un vecteur énergétique qui, entre autres intérêts, présente celui de pouvoir être élaboré à partir de nombreuses sources : reformage d'hydrocarbures, gaz de synthèse issu de biomasse, charbon et résidus pétroliers, ou encore électrolyse de l'eau à partir d'électricité d'origine renouvelable (éolienne, hydraulique ou photovoltaïque...). Il peut servir pour la génération d'énergies secondaires (chaleur, électricité) ou bien comme substitut au vecteur électrique dans le domaine de l'électronique portable (téléphones et ordinateurs). En revanche, son utilisation à grande échelle pour le transport, suppose encore de remédier à bien des difficultés économiques et technologiques (infrastructures de distribution, stockage embarqué...).

Le développement de l'hydrogène est très lié à la technologie de la pile à combustible, qui consiste à générer de l'électricité en recombinant l'hydrogène disponible avec l'oxygène de l'air et constitue un procédé propre. Son seul sous-produit de réaction étant l'eau, il contribue à réduire les émissions de CO₂ ainsi que d'autres types de polluants (NO_x, CO, HC...).

Nous développons nos activités dans ce domaine prometteur à travers une politique active de partenariat et de recherche :

• en matière de transports, Total contribue à la mise en place des premiers éléments d'une infrastructure de distribution de l'hydrogène carburant, avec deux stations publiques en Allemagne, et une troisième en Belgique, à la mi-2008. Objectif de ces trois stations : alimenter en hydrogène liquide des BMW série 7 Hydrogène, dans le cadre d’un accord de partenariat entre BMW et Total ; le Groupe est également partenaire du projet Clean Energy Partnership Berlin, qui vise à avoir plusieurs centaines de véhicules fonctionnant à l’hydrogène en circulation d’ici à 2015 ;
• pour l'utilisation stationnaire, Total participe également à des projets relatifs aux piles à combustibles.