Les bactéries dans l'armée
Les premières tentatives de remplacement du carburant à haute énergie JP-10, qui est notamment utilisé dans les Tomahawks américains, ont été menées il y a cinq ans au Georgia Institute of Technology et au Joint Bioenergy Institute. En fait, il s'agissait des travaux de troisième cycle de Stephen Sarria sous la direction de la professeure agrégée Pamela Peralta-Yahya. Le JP-10 a attiré l'attention des scientifiques en raison de son coût élevé: il s'agit désormais d'un carburant de haut niveau au prix de 27 $ pour 3,75 litres. Ce prix est justifié par la densité énergétique élevée du carburant due, comme disent les chimistes, aux « hydrocarbures à systèmes cycliques tendus ». Le carburant appartient à la classe élite HEDF (combustibles à haute densité énergétique) ou carburant à haute énergie spécifique, qui n'est actuellement disponible que pour les consommateurs militaires à un coût. La combustion du JP-10 dans les moteurs permet d'obtenir 20 à 30 % d'énergie en plus qu'avec l'essence 98e ordinaire. Mis à part les détails chimiques, l'une des « puces » d'un tel carburant est constituée de molécules de pinène, qui, en fait, sont produites par les conifères. De plus, le pin sent toujours les aiguilles de pin - sans lui, un vrai sapin de Noël se transformerait en un faux habile.
Pour satisfaire l'armée américaine avec du pin artificiel comme composant du missile JP-10, toutes les forêts d'Amérique du Nord ne suffiraient pas. Le seul Tomahawk est chargé d'environ 460 kilogrammes de carburant. Par conséquent, les développeurs ont décidé d'utiliser les services de bactéries. Pour ce faire, un gène responsable de la synthèse du pinène à partir du glucose ordinaire a été introduit dans le microorganisme (Escherichia coli intestinal classique) coli. Il ne restait plus qu'à collecter la « récolte » sous forme de produits du métabolisme bactérien (rendement environ 36 mg/l), traiter catalytiquement et remplir les cuves Tomahawk. Pamela Peralta-Yahya a résumé les résultats de l'étude:
« Nous avons créé un précurseur durable du carburant à haute densité énergétique qui ressemble exactement à ce qui est actuellement produit à partir du pétrole et qui peut être utilisé dans les moteurs à réaction existants. »
Cependant, cette technologie n'a pas encore trouvé de mise en œuvre pratique, en grande partie en raison de la faible productivité des bactéries modifiées.
Le problème même de la disponibilité du JP-10 n'est pas seulement important dans les affaires militaires. S'il était possible d'obtenir un analogue peu coûteux d'un carburant aussi riche en énergie, il pourrait alors être versé dans les réservoirs des paquebots civils. Et cela réduirait sérieusement le volume de carburant transporté à bord ou le rayon d'action avec tous les bonus économiques qui en découlent. En moyenne, les supercarburants militaires sont 11% plus efficaces que le meilleur kérosène d'aviation utilisé dans le transport civil. Le Pentagone n'est pas non plus opposé à remplacer le JP-8 par un analogue synthétique et bon marché du JP-10, par exemple le stratégique B-52. Les Américains ont déjà essayé de créer des compositions de carburant modifiées. Syntroleum Corporation a créé il y a quinze ans un mélange de carburant JP-8 et de carburant FT, synthétisé à partir de charbon, qui a même été testé sur le bombardier B-52. Un peu plus tard, cela a également été testé sur les F18A Super Hornet. C'était à l'époque des prix élevés des ressources pétrolières et la production de combustible liquide à partir du charbon était en quelque sorte justifiée. Au fil du temps, le pétrole de schiste est apparu aux États-Unis, le coût de "l'or noir" a chuté et les expériences sur les compositions de carburant ont cessé pendant un certain temps. Tout cela prouve une fois de plus qu'aucun problème environnemental n'est à l'origine de la prochaine "révolution synthétique" dans l'aviation militaire et les fusées américaines - tout s'explique par une économie banale.
Les Tomahawks ont besoin de biocarburant
Il y a maintenant environ 4 000 missiles tactiques Tomahawk aux États-Unis. C'est un nombre suffisamment important pour commencer à développer un analogue synthétique du JP-10. Par ailleurs, l'Institut de Physique Chimique de Dalian (Chine) a obtenu l'an dernier des résultats sur les supercarburants artificiels issus de la biomasse lignocellulosique. C'est loin d'être la matière première la plus rare pour les biocarburants - le bioéthanol en est produit depuis longtemps dans le monde. Les Chinois ont mis au point un procédé basé sur l'utilisation d'alcool furfurylique, qui permet d'obtenir des analogues assez bon marché du JP-10. Selon les données, une tonne de ce carburant coûte maintenant environ 7 000 dollars et, selon les technologies chinoises, le prix devrait être réduit à 5 000. Officiellement, les scientifiques déclarent une utilisation exclusivement civile du développement, mais, bien sûr, les avions militaires et les missiles tactiques de la Chine deviendront l'un des consommateurs de bio-JP-10.
Les chercheurs Cameron Moore et Andrew Sutton du Laboratoire national de Los Alamos aux États-Unis ont breveté en avril dernier une méthode légèrement différente de production de biocarburants. Depuis 2017, le partenaire du projet est Gevo, qui espère ajouter des développements au secteur civil. Comme vous le savez, le maïs a toujours été la principale culture aux États-Unis. Plus de 20 millions d'hectares de terres sont ensemencés avec cette plante chaque année. Le maïs pour les Américains n'est pas seulement de la nourriture en conserve dans les supermarchés et des aliments pour animaux, mais aussi du bioéthanol, qui est utilisé pour diluer jusqu'à 50 % de l'essence dans les stations-service. Moore et Sutton, travaillant pour le département américain de l'Énergie, ont créé un cycle de production JP-10 à partir de déchets de maïs. De plus, tout d'abord, le bioéthanol est obtenu à partir du maïs, et ce n'est qu'alors que le supercarburant est synthétisé à partir du son restant avec un rendement en produit fini pouvant atteindre 65 %. Cela réduit considérablement le coût des nouveaux biocarburants et se passe également de réactifs et de déchets hautement dangereux.
Selon les premières estimations, le coût total du carburant à base de maïs pour les Tomahawks baissera de 50 %, ce qui pourrait vraiment révolutionner l'industrie du carburant. Il existe d'autres calculs plus optimistes: un gallon de bio-JP-10 coûtera environ 11 $ au lieu des 27 aujourd'hui. Les transporteurs civils espèrent que lorsque les militaires élaboreront des technologies pour produire des supercarburants, les avitailleurs des aéroports seront également remplis kérosène énergétique. Cela sera très utile dans un monde post-pandémique, lorsque les gens auront peur des voyages longue distance: des billets à bas prix peuvent aider dans ce cas. Il existe des informations sur l'utilisation d'essais de compositions de carburant basées sur le nouveau JP-10 sur les routes aériennes des États-Unis vers l'Australie. L'expansion des surfaces de maïs aux États-Unis sera également l'un des stimuli du développement de l'économie. Les Américains espèrent qu'avec l'introduction du cycle chimique Sutton-Moore dans la production de masse, de nombreux nouveaux emplois dans l'agriculture apparaîtront. Compte tenu de l'utilisation des déchets de production de bioéthanol comme matière première, les effectifs des entreprises produisant ce carburant vont également s'étoffer. Tout autour, il y a des avantages. La chose la plus importante, bien sûr, à Los Alamos est considérée comme la réduction de la dépendance de l'État à l'égard des approvisionnements extérieurs en produits pétroliers. Et, bien sûr, toute cette histoire chimico-technologique plaît beaucoup aux militants de Greenpeace, bien qu'ils ne l'aient pas encore admis.
Parmi les aspects positifs évidents de l'émergence de la nouvelle technologie bio-JP-10, il existe de nombreux inconvénients. Premièrement, la réduction naturelle du coût de l'utilisation au combat des missiles tactiques par le Pentagone deviendra un autre déclencheur de l'agression américaine. Deuxièmement, dès que les hommes d'affaires sentiront que le cycle Sutton-Moore est effectivement rentable économiquement, une grande partie de la superficie agricole sera ensemencée en maïs. Cette culture industrielle peut en partie évincer le reste: blé, soja, etc. Avec une demande constante, les contraintes d'approvisionnement vont augmenter le coût des produits et réduire leur disponibilité pour les populations. À propos, cela a déjà été observé dans un certain nombre de pays qui utilisent activement des sources d'énergie renouvelables telles que l'huile biosolaire et le bioéthanol. Et enfin, troisièmement, pour augmenter le rendement du maïs, il ne suffira clairement pas d'étendre simplement les superficies et les semences génétiquement modifiées de la fameuse "Monsanta". Le temps viendra de l'intempérance avec les engrais chimiques, et ici le fameux "Greenspace" aura beaucoup de questions.
