Biocarburants 1ère, 2ème et 3ème génération

Le 11 décembre 2012

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Substituts aux carburants fossiles, les biocarburants sont aujourd’hui une réalité et sont incorporés aux carburants classiques à hauteur de 5 à 10% dans plusieurs pays. Dans la limite de 10 %, ce mélange ne nécessite pas d’adaptation moteur. Au-delà, les applications plus souvent expérimentales existent pour des flottes captives.

Les biocarburants suscitent des débats importants en Europe, concentrent de nombreux programmes de recherche et déjà quelques déclarations sur la mise en service de biocarburants de 3ème génération. L'occasion de faire le point sur la situation du marché et de présenter quelques éléments de prospective.

 

Des biocarburants de première génération matures

Ce sont les technologies actuelles qui fournissent la totalité des biocarburants incorporés aux carburants fossiles. Les Etats-Unis, qui ont inscrit ces technologies dans leur volonté d’indépendance énergétique, sont les premiers producteurs et premiers consommateurs mondiaux avec 50 % de la production. Depuis plusieurs années, le bioéthanol est incorporé à hauteur de 10% dans l’essence. Vient ensuite l’Amérique latine avec 25% de la production et l’Europe à 17%.

Les objectifs européens revus à la baisse pour les 1ères  générations

La Commission Européenne a en effet abaissé à  5% l'objectif d’incorporation de biocarburant de 1ère génération d’ici 2020 (4,5 % à la pompe aujourd'hui). L’objectif global fixé de 10 % d'incorporation de biocarburant reste valide mais ne pourra être atteint que par d’autres moyens (développement du véhicule électrique et des biocarburants de 2ème et 3ème générations). Pour cette décision, l’UE a pointé plusieurs effets du développement des biocarburants :

  • Une forte contribution à la hausse des prix des matières alimentaires constatée depuis 2007.

Dans le contexte de la sécheresse aux Etats-Unis, le directeur de la FAO a demandé en Août 2012  "une suspension immédiate et temporaire de la législation américaine" imposant des quotas de bioéthanol, produit à partir du maïs, pour apporter "un répit au marché et permettant que plus de récoltes soient utilisées pour l'alimentation animale et humaine"

  • Une aggravation de l’insécurité alimentaire et de la déforestation.
  • Un coût important pour les consommateurs (pointé en France par le rapport de la Cour des Comptes de janvier 2012 chiffrant le coût supporté par les consommateurs au développement de la filière à 3 milliards d’euros entre 2005 et 2010 sous forme d’exonérations fiscales).
  • Un bilan carbone contesté : la prise en compte des changements d’affectation de sol dans le bilan carbone modifie considérablement les résultats. Le biodiesel de soja provoque 4 à 5 fois plus d'émissions de gaz à effet de serre que le gasoil en comptabilisant les hectares de forêt tropicale transformés. Le projet de nouvelle directive européenne devrait tenir compte de ce calcul.

Un décret de l'UE doit confirmer ces nouveaux objectifs pour le développement des biocarburants, notamment en ne subventionnant à partir de 2020 que les biocarburants permettant "de substancielles réductions des émissions de gaz à effet de serre et qui ne sont pas produits à partir de plantes utilisées pour l'alimentation humaine et animale".

Les biocarburants de 2ème génération pour 2020-25

Ils sont produits à partir de plantes non alimentaires, déchets et résidus végétaux. L’avantage de ces technologies est de ne pas entrer en concurrence avec l’alimentation humaine, en utilisant non pas les cultures mais les sous-produits. Plusieurs industriels s’intéressent à ces technologies dont les pétroliers. On compte dans le monde 150 projets mais qui ne sont encore que des pilotes ou des démonstrateurs. La production industrielle n’arrivera pas avant 2020-2025. Plusieurs freins restent à lever :

 

  • Une structuration de la filière : les volumes de déchets collectés sont encore insuffisants et sont en concurrence avec d’autres usages comme la nourriture du bétail, la fertilisation des sols ou bien le bois énergie dont les rendements sont supérieurs aux biocarburants,
  • Un besoin d’améliorer le rendement des process d’extraction du sucre de ces déchets pour rentabiliser la technologie,
  • Enfin des besoins d’investissements plus importants que pour les biocarburants 1ère génération car les technologies sont plus complexes.

 

Les biocarburants de 3ème  génération pour 2025

Ces 3èmes générations de biocarburants sont issues de lipides ou de sucres synthétisés à partir de micro-algues. Ces procédés sont prometteurs car ils ont des rendements plus importants à l’hectare et ne concurrencent pas directement les productions alimentaires. Les efforts de R&D sont encore très importants pour réduire les besoin énergétiques liés à leur culture (notamment le maintien en suspension des algues) et globalement leurs coûts de production. L’INRIA estime qu’il faudra encore une dizaine d’années pour que la filière devienne rentable. La phase d’industrialisation ne serait donc pas pour avant 2025.

Notons l’annonce récente de Fermentalg, une entreprise française de biotechnologies spécialisée dans la production de molécules à partir d’algues, de la production des 1er litres de biodiesel conforme à la norme européenne en cours de test sur un véhicule de série.

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