Perseverare diabolicum...
Bravo pour la réussite technique et bonnet d'âne pour la conversion en éthanol.
Aux USA des professionnels du secteur commencent à se tourner vers la conversion des micro-algues en biogaz (après avoir tâté la filière biodiesel par ex).
Non seulement le produit de conversion n'est pas le bon, mais la destination finale (le moteur thermique avec ses rendements catastrophique) n'est pas la bonne.
Les allemands envisagent plusieurs options dont l'une me semble idéale : se servir du biogaz comme moyen de pallier aux intermittences de l'éolien (se stocke bien) et le  convertir localement via des piles à combustibles à haut rendement (ils expérimentent des piles de plusieurs centaines de kW capables de rendements de 70%) fournissant électricité et chaleur (mises en ligne en fonction des besoins locaux en chaleur par ex).
Comme la filière biogaz valorise les déchets locaux et que la filière micro-algues à un bon rendement (pour un végétal) il me semble y avoir complémentarité et synergie des intérêts.
Soyons optimistes ! On a la 1ère étape...

4500 litres d'éthanol par hectare représentent 2,2 tonnes-équivalent-pétrole par hectare. C'est moins bien que la betterave. Dans les deux cas, il faut déduire les quantités importantes d'énergie consacrées à la culture, à la récolte et à la fabrication, ce qu'on "oublie"de dire. Ce n'est pas fameux. Par contre les 20 000 litres par hectare que l'on fait miroiter représentreraient 10 tep parhectare. Même après déduction des quantités d'énergie nécessaire, ce serait remarquable. A suivre.
Le biogaz est une option intéressante, mais attention aux quantités possibles. 40 millions de m3 annoncées en Allemagne, soit l'équivalent de 35 Mtep, çà me paraît irréaliste. Car cela représente une disponibilité de biomasse d'environ 150 Mtep en énergie primaire nette, si l'on tient compte du faible rendement énergétique de la fermentation( environ 1/3) et de la nécessité d'utiliser une grande part de cette énergie pour faire fonctionner la filière. C'est 4 fois plus que la production annuelle possible de biomasse en Allemagne, même en y incluant toute l'herbe des prairies et des chemins. Je ne pense pas que l'Allemagne puisse faire mieux que doubler sa production actuelle, qui est de 2,5 Mtep.
Attention également aux rendements annoncés pour les piles à combustibles. Il y a loin d'un rendement annoncé en laboratoire et un rendement pratique!

Ce n'est pas une question d'augmentation du rendement, c'est une
question de diminuer le prix... A l'inverse totale du moteur thermique
la pile à combustible est à son efficacité maximum quand elle produit
peu et voit son efficacité diminuer au fur et à mesure que la puissance
fournie augmente
Pour augmenter le rendement il suffit d'augmenter la taille (nombre de stacks dans une PEM par exemple).
Si
on a une pile à combustible de 10 kW qui a 60% de rendement, pour la
faire passer à 75% de rendement il suffit de mettre une étiquette
dessus "pile à combustible de 1 kW"...
(rendement max : 1,23/1,48 = 83%)

[ pour bmd ]
Une étude (Hartmann/Kaltschmitt (2002) revisée) indiquait un potentiel de 23 milliards de m3. Ailleurs on parle de 40 milliards de m3. En excluant les plantes énergétiques j'obtiens 15 milliards.
N'oublions pas qu'ils envisagent d'utiliser les boues de stations d'épuration (caca), nos fermentescibles (le 1/3 de nos poubelles)  et déchets animaux dont l'alimentation est en grande part importée (soja par ex)).
Donc leur potentiel dépasse celui de leur biomasse déjà difficile à quantifier. Ils ont étudiés les rendements du maïs transformée en biogaz et on sait que le miscanthus fait deux fois mieux. Les micro-algues ont aussi été étudié couplées à la production de biogas (pour convertir une part du CO2 restant).
Où est la réalité de leur potentiel ?
Par ailleurs un constructeur allemand,  EnBW, indique viser la production industrielle d'une pile de la classe 1 MW avec un rendement de conversion (en électricité) du combustible (biogaz semble visé) de 70%. Rien n'indique qu'ils y soient parvenus à ce jour, mais rien n'indique l'abandon du projet.

BMD, quand je parle de limitation de la biomasse, il s'agit de la limitation par le rendement de la  photosynthèse, qui règle la transformation du CO2 atmosphérique en biomasse! L'addition de toutes les formes de biomasse possibles ne peut dépasser les quantités de végétaux produites annuellement par la photosynthèse sur le terrotoire allemand!
Bien sûr, on peut importer de la biomasse: éthanol brésilien, soja ou viande d'Argentine; Mais on en exporte aussi!
Le problème de toutes ces annonces, c'est qu'il y a derrière une recherche de capitaux pour monter les entreprises. Et même les scientifiques y prêtent la main, car il faut bien vivre. C'est donc une forme de publicité, mensongère comme la plupart. Mais l'arnaqueur et le pigeon  forment un couple
indissociable.

surface en jachère en Allemagne : 1 millions d'hectares
irradiation solaire sur la surface horizontale : 1000 kWh/m²/an
rendement de la photosynthèse pour les cultures sauvages (pas d'engrais, pas de pesticide, les cultures agricoles peuvent être à 5% mais dans ce cas on utilise des produits de synthèse ce qui fausse le bilan) : 0,1 à 2%, prenons la limite basse 0,1 %

production énergétique des plantes : 0,1 * 1*10^10 [m²] * 1000 [kWh/m²] = 1000 * 10^9 [kWh] = 1000 TWh

(calcul à vérifier merci)

1000 TWh = 85 MTEP

Avec la limite haute d'efficacité de 2% (qui correspond à l'écosystème d'une forêt) on est à 1700 MTEP.

Dans ces chiffres on ajoute également les 50% des cultures alimentaires qui partent en déchets.

There is plenty of room at the bottom : on est très loin d'avoir une agriculture économe en espace et en énergie (peut être même avons nous l'agriculture la moins efficace de l'histoire de l'humanité).

Parmis les pistes immédiates existantes et mise en place en ce moment même il y a les cultures intercalaires, par exemple (pour élargir au delà du biogaz) en sylviculture les exploitants ont pour habitude d'espacer les arbres (destiner à faire des meubles, des matériaux de construction, etc) de plusieurs mètres pour éviter qu'ils ne se gênent à la fin de leur vie. Quand ils ont un contrat sur le long terme ils peuvent doubler la densité de leur plantation et supprimer la moitié des arbres au bout de la moitié du temps de pousse classique (avant que les arbres supplémentaires ne viennent gêner la croissance des autres) pour les envoyer en usage énergétique.

Dans le cas du biogaz en Allemagne, ils ont doublé la production annuelle des cultures énergétiques en champs en faisant un truc très simple : ils envoient les cultures dans le digester avant leur maturité ce qui donne le temps d'enchainer directement sur une deuxième récolte d'une plante différente.

La grande question ce n'est pas la production d'énergie possible mais comment on l'exploite et donc les possibilités de manutention de la biomasse. On doit avoir des exploitations qui sont suffisamment proches des cultures énergétique (la biomasse a peu d'énergie au kg et en volume ce qui rend le transport critique). La biomasse a ceci de particulier que plus on augmente les volumes à consommer sur un site et plus le cout augmente ce qui est l'exact inverse de tout le mode de vie fossile !

L'idéal ce serait d'avoir un système agricole tourné vers des cultures diversifiés avec présence d'élevage (une espèce de "ferme 2.0"), mais ça s'oppose radicalement aux grandes exploitation en monocultures et à la spécialisation.

[ pour chelya ]
Je sais que dans une étude comparative officielle aux USA (entre maïs/switchgrasss et miscanthus) ce dernier a montré (avec peu d'engrais) une capacité de conversion de 3% du rayonnement solaire.