Alcool : la betterave a de “ l`esprit “

I N D U S T R I E
Alcool :
la betterave
a de “ l’esprit “
La betterave sucrière fournit près de 70 % des
matières premières dédiées à la production
d’alcool agricole. Sa distillation fait l’objet de
procédés spécifiques lui permettant de s’adapter
aux exigences des différentes familles de produit
final. Y compris les biocarburants qui
représentent aujourd’hui plus d’un quart des
volumes d’alcool agricole utilisés en France.
I
l y a 6 000 ans, les Égyptiens l’utilisaient déjà pour la confection de
boissons et de parfums.
Aujourd’hui, on le trouve également
dans les cosmétiques, les médicaments,
les vernis, colles et peintures et, à la
pointe du combat pour les énergies
renouvelables, dans les biocarburants.
Bien qu’on le désigne sous le terme
générique d’alcool éthylique (ou d’éthanol), ce composant indispensable à de
nombreux produits alimentaires et industriels se décline sous différentes formes.
À chaque application son alcool. Et, bien
sûr, à chaque alcool son circuit de distillation.
En France, l’alcool d’origine agricole
représente environ 90 % de la production1. Obtenu par fermentation puis distillation de matières agricoles, on peut
considérer que la quasi-totalité du règne
végétal constitue une ressource potentielle, qu’il s’agisse de matières premières
sucrées (fruits, racines, tiges...), de matières amylacées 2 (céréales, pomme de
terre...) ou encore de matières cellulosiques (fibres, bois). « La première catégorie contient des sucres simples directe-
ment fermentescibles par des levures,
tandis que l’amidon et les celluloses –
insensibles, en l’état, à l’action des levures – nécessitent une opération préalable
de transformation par hydrolyse pour
obtenir des sucres fermentescibles »,
explique Franck Jolibert, ingénieur au
laboratoire de l’Union nationale des
groupements de distillateurs d’alcool
(Ungda).
Cet avantage fait des plantes sucrières la
principale matière première pour la production d’alcool agricole. Et si la canne à
sucre domine naturellement au niveau
mondial, c’est la betterave qui s’impose
en France, fournissant à elle seule 69 %
des substrats de fermentation capables
d’être transformés en "esprit".
Brut, surfin ou déshydraté...
Première étape, la fermentation a pour
but de produire un vin3 alcoolisé à partir
des moûts sucrés – sous forme de jus de
betterave ("jus vert") ou de coproduits
issus du process sucrier (mélasse,
égoûts4...) – auxquels on ajoute des levures. Au terme de la transformation des
Principales matières premières
utilisées pour la distillation, les
plantes sucrières offrent un potentiel
de 32 g d’éthanol pour 100 g de
plante, pour la betterave, et de
28g/100g, pour la canne à sucre.
grain de sucre N°11 octobre 2006
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Deux filières
agricoles
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sucres en alcool, ce vin qui titre 8 à 11 %
certains d’entre eux peuvent appartenir à
vol. est prêt à être distillé. L’opération
la famille des alcools, comme le propa-
s’effectue dans d’imposantes colonnes
nol. » De plus, ces non-alcools peuvent
de distillation dotées de 40 à 45 plateaux
avoir des arômes et saveurs indésirables
(système d’échange liquide/vapeur) qui
pour certaines utilisations.
La production française d’alcool pur* – 7 millions
d’hectolitres par an (Mhl) est organisée autour de
deux filières distinctes :
Alcool d’origine viti-vinicole
(cognac, armagnac, eaux de vie...)
0,6 Mhl/an
plus de 50 sites de distillation
matières premières : 1 Mt de marc de raisin,
3,2 Mhl de lies et vins
forment les étages de distillation5. Le vin
porté à ébullition est introduit au milieu
L’opération de purification – appelée
de la colonne tandis qu’on apporte, à la
"surfinage" ou "rectification" – consiste
base, de la vapeur d’eau. En s’élevant
à concentrer l’alcool et à le séparer des
dans la colonne, cette vapeur se charge
impuretés par une nouvelle série de dis-
en alcool qui se concentre d’étage en
tillations successives qui s’effectuent
étage. Après condensation, l’alcool brut
dans des colonnes de rectification. Cha-
est recueilli sous forme liquide en tête de
que colonne ayant une fonction spécifi-
colonne, tandis que les résidus, ou
que (épuration, élimination du méthanol,
"vinasses", sont récupérés en pied de
concentration des mauvais goûts...), l’al-
colonne.
cool suit un circuit adapté à la qualité et
Alcool d’origine agricole
6,4 Mhl/an
8 groupes, 17 sites industriels en 2006
(+ 2 sites en cours de création)
matières premières : 4,6 Mt de betterave,
250 000 t de blé
* Hors alcool de synthèse
Sources : Ungda, Snpaa
au profil souhaités. « L’alcool surfin (plus
« Cet alcool brut titre au minimum 92 %
de 96 % vol.) représente le haut de
vol., précise Martine Decloux, professeur
gamme, note Martine Decloux. C’est l’al-
au département Génie industriel alimen-
cool de bouche qui entre dans la compo-
taire de l’ENSIA 6. Il est alors composé
sition des liqueurs et boissons apéritives,
alcool débarrassé de son eau7 n’a pas
d’eau, d’éthanol et de composés volatils
dont les fabricants sont particulièrement
d’applications dans le domaine alimen-
que l’on appelle "non-alcools"... même si
exigeants. L’alcool surfin produit pour ces
taire. Sa fabrication fait appel à différents
clients répond à un cahier des charges
procédés, dont une technique récente,
parmi les plus rigoureux. » Répondant à
dite par "adsorption", qui consiste à iso-
des impératifs moins draconiens, l’alcool
ler l’éthanol grâce à des tamis moléculai-
rectifié dit "extra neutre" sera plutôt des-
res capables de capter l’eau. Ainsi que le
tiné à la fabrication de vinaigres ou de
souligne Franck Jolibert, « cette méthode
solvants pour peintures, vernis, colles...
est intéressante car elle permet d’éviter
Alcool agricole : répartition
des utilisations
en France Pharmacie
4 % Vinaigre
Chimie
5%
l’utilisation de solvants. Mais d’autres
2%
Pour d’autres utilisations, comme cer-
techniques encore plus perfomantes,
tains parfums, cosmétiques et prépara-
issues des nanotechnologies, sont en
tions pharmaceutiques, il est nécessaire
cours de développement, à l’image de la
d’utiliser un alcool surfin déshydraté. Cet
déshydratation membranaire. »
Parfumerie
13 %
Boissons
34 %
Négoce
14 %
Alcool
de bouche
(Anisés, liqueurs...)
Source : Snpaa
Bioéthanol
27 %
Alcool
surfin
Alcool de betterave :
le cycle de production
Betterave
sucrière
Alcool
surfin
deshydraté
Deshydratation
Rectification
Alcool rectifié
extra-neutre
Parfumerie
Cosmétiques
Pharmacie
Levures
Jus*
Diffusion
Vin
Fermentation
Vinaigrerie
Chimie
(solvants...)
Alcool
brut
(éthanol)
Distillation
* ou égoûts et mélasse
issus du process sucrier
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grain de sucre N°11 octobre 2006
Bioéthanol
Deshydratation
Carburant
automobile
en bref
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L’Association nationale des
industries alimentaires
La distillation est une
activité industrielle en
étroite relation avec le
monde agricole.
Constituées d’un nombre important de
plateaux, les colonnes de distillation et
de rectification d’alcool agricole
donnent aux installations industrielles
cette silhouette imposante.
(Ania) organise ses
premières assises,
le 10 octobre 2006, à Paris,
au Carrousel du Louvre.
Cette manifestation qui
s’adresse aux dirigeants des
Le bioéthanol : un brut
déshydraté
« En outre, conclut Franck Jolibert, la
filière travaille actuellement à de nouveaux développements techniques tels
L’éthanol destiné aux carburants automo-
que la production d’énergie à partir de la
biles de nouvelle génération, le bioétha-
méthanisation des vinasses et la valorisa-
nol, est un produit incorporé à l’essence
tion de celles-ci sous forme d’amende-
sans plomb, à hauteur de 5 à 10 % –
ment pour les cultures, ou encore le recy-
voire majoritairement (85 %) pour les
clage des condensats et la valorisation du
véhicules "flex-fuel". Il est également uti-
CO2 émis lors de la fermentation... »
lisé par l’industrie pétrolière comme pro-
Autant d’avancées visant à rendre l’acti-
duit de base pour la fabrication d’ETBE,
vité de distillerie encore plus performante
un autre composant pour biocarburants8.
Si l’eau contenue dans l’alcool brut n’est
et respectueuse de l’environnement. ■
1.L’alcool issu des produits pétroliers est appelé
alcool de synthèse.
2. Matières végétales contenant de l’amidon.
3. Le terme de vin s’applique à tous les liquides
prêts à être distillés, quel que soit le substrat de
fermentation.
4. Jus sucrés recueillis à différentes étapes du
process de cristallisation du sucre.
5. Par comparaison, les colonnes utilisées pour
les eaux de vie et spiritueux contiennent
généralement une quinzaine de plateaux.
6. École nationale supérieure des industries
agricoles et alimentaires.
7.La teneur en eau de l’alcool déshydraté se
mesure en "partie part million" (ppm).
8. Voir Grain de sucre n°10
10 000 entreprises du
secteur a pour vocation de
créer un moment
d’échanges et de réflexion
entre industriels, pouvoirs
publics, scientifiques et
acteurs économiques et
sociaux. Les tables rondes
et débats – portant sur les
forces, les perspectives
d’avenir et les défis
stratégiques que la filière
pas miscible avec l’essence, la présence
devra relever dans les
de non-alcools (dont les composés odo-
prochaines années – seront
rants) ne pose en revanche pas de pro-
ponctués par l’intervention
blème pour la carburation automobile.
des principaux ministres
Aussi le bioéthanol est-il produit à partir
concernés par ce secteur
de l’alcool brut soumis directement à une
opération de déshydratation (sans phase
de rectification).
clé de l’économie française :
Dominique de Villepin,
Premier ministre, Thierry
Quel que soit le substrat utilisé (bette-
Breton, ministre de
rave, canne, blé...), le process de distilla-
l’Économie et des Finances,
tion du bioéthanol est identique, et les
Dominique Bussereau,
qualités du produit final équivalentes,
ministre de l’Agriculture et
« soit un alcool éthylique dont la teneur
de la Pêche, Renaud Dutreil,
en eau est inférieure à 3000 ppm », spé-
ministre des PME.
cifie Martine Decloux. Mais là encore les
plantes sucrières ont des atouts à faire
valoir. Soit en termes de bilan éco-environnemental (par exemple, les résidus de
canne à sucre sont utilisés pour produire
www.ania-assises.fr
Contact : Virginie Flichy
(01 53 83 86 00)
Courriel : [email protected]
une part de l’énergie nécessaire au fonctionnement des distilleries), soit au plan
des rendements : un hectare de betterave
permet de produire 5,8 tonnes d’éthanol,
contre 2,5 t pour la même surface de blé.
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