Coup d'œil sur les biocarburants

Définition

Les biocarburants sont des carburants fabriqués à partir de la biomasse. La biomasse regroupe l’ensemble des matières organiques y compris les restes d'organismes vivants, mais aussi leurs produits secondaires. Ainsi, les biocarburants peuvent être fabriqués, du moins en théorie, à partir de toutes sortes de plantes et d'animaux et de leurs différents constituants: ceux destinés à l’alimentation, ceux ré-enfouis dans le sol comme engrais, mais aussi ceux utilisés pour fabriquer d'autres produits, voire ceux que nous éliminons. Pourquoi cette ruée vers les biocarburants ?

Les biocarburants ne sont pas une nouveauté. Depuis des millénaires, on brûle du bois, du charbon de bois et des excréments d'animaux séchés pour se chauffer. Cependant, ces cent dernières années, nous avons délaissé la surface de la terre pour nous tourner vers son sous-sol, vers des combustibles fossiles tels que le charbon, le pétrole et le gaz naturel qui ne sont rien d’autre qu’une biomasse très dense à l’état solide, liquide ou gazeux. Le monde industrialisé a bâti ses systèmes de chauffage, d'électricité et de transport autour de ces combustibles fossiles, notamment parce qu'ils étaient relativement bon marché. C’est ainsi que le pétrole est devenu un carburant-clé pour les transports car c’est un concentré d’énergie sous forme liquide ; aujourd'hui, voitures et camions en consomment presque la moitié de sa production mondiale. Mais à long terme, le pétrole « facile » (abondant et bon marché) va devenir de moins en moins disponible. C’est pourquoi, on s'intéresse aux biocarburants comme alternative car, d’une part ils peuvent diminuer la dépendance au pétrole, et d’autre part ils peuvent être produits ou trouvés localement. Le changement climatique

Peut-être plus important encore, les biocarburants offrent également l’opportunité de ralentir la production mondiale de CO2. La combustion des carburants fossiles contribue largement à l'augmentation du niveau de CO2 dans l'atmosphère, ce qui a un impact pour notre environnement. Les transports contribuent pour environ un quart des émissions de CO2 liées à l’énergie (voitures et camions comptent pour environ 10%) et la demande augmente rapidement. A mesure que la population mondiale augmente et prospère, les 900 millions de véhicules aujourd'hui en circulation dans le monde pourraient atteindre les deux milliards au milieu du siècle.

Biocarburants classiques ou de 1ère génération

Le choix d'une matière première organique pour biocarburants se porte d’abord vers des plantes riches en énergie, cultivables facilement et en grandes quantités. Le biocarburant actuellement le plus répandu, l'éthanol, est produit à partir de canne à sucre, de maïs ou de blé. Ces plantes riches en amidon ou en sucre sont converties en éthanol par le biais d'une fermentation classique. Le second biocarburant le plus répandu, les EMAG (Esters Méthyliques d'Acides Gras), est souvent obtenu à partir de graines de colza, d'huile de palme ou de graines de soja. Ces huiles végétales sont converties en un carburant de type diesel au travers d’un procédé commun appelé transestérification. Le mélange avec de l'essence et du Diesel

En théorie, l'éthanol et les EMAG peuvent être utilisés sous forme pure comme carburants routiers mais la réalité veut que la plupart des moteurs actuels ne soient pas conçus pour cela. En effet, ces produits présentent certains inconvénients en tant que carburant : par exemple l'éthanol absorbe l'eau, ce qui peut corroder le moteur, et les EMAG ont tendance à figer dans des conditions rigoureuses de températures. Malgré tout, à de basses concentrations, l'éthanol peut être mélangé avec de l'essence et il en est de même pour les EMAG avec du diesel. Du reste, les moteurs actuels tolèrent ces mélanges dans des proportions de 5% à 10% (B5 ou E10) sans aucun problème. Et alors que le consommateur ne voit, lui, aucune différence, en arrière plan les fournisseurs de carburant doivent, eux, disposer d’infrastructures spécialisées pour préparer ces mélanges et les distribuer en toute sécurité à la pompe (wagons, réservoirs de stockage, dispositifs de mélange, camions-citernes). Véhicules d’avant-garde ?

De nombreux constructeurs automobiles augmentent la production de véhicules à motorisation adaptée pour accepter des taux d’incorporation de biocarburant beaucoup plus élevés. Mais à concentration élevée, les biocarburants, surtout l'éthanol, ont un pouvoir énergétique plus faible ce qui se traduit par un kilométrage parcouru au litre moindre qu’avec un carburant classique. Malgré tout, la commercialisation de ces véhicules est en augmentation et les distributeurs de carburant installent des pompes E85 ou B100 dont les dispositifs de stockage et de distribution viennent en supplément de ceux pour carburants classiques.

Un bilan carbone équilibré ?

Les biocarburants et les carburants fossiles émettent à peu près la même quantité de CO2 lorsqu'ils sont brûlés dans les moteurs. Mais la différence en faveur des biocarburants provient d’une absorption équivalente du CO2 de l’air durant la croissance de la matière première organique qui les composent – par photosynthèse pour le cas des plantes. En théorie donc, le bilan est neutre. A noter que les carburants fossiles sont également d'origine organique, mais ils ont absorbé leur CO2 il y a trop longtemps pour que l'on puisse comptabiliser cette absorption dans les bilans actuels. Le CO2 du ‘puits à la roue’

La diminution réelle de CO2 qu’apporte un biocarburant dépend totalement du parcours suivi par la matière première organique avant sa combustion. Les facteurs à considérer dans la mesure du cycle de vie réel du CO2, aussi appelés ‘émissions du puits à la roue’, comprennent: la fertilisation azotée des sols, l'énergie nécessaire au séchage ou au broyage des graines, le carburant pour les véhicules agricoles, l'énergie indispensable au processus de conversion proprement dit, et enfin le carburant requis pour le transport du biocarburant. Chaque parcours est différent. Les différents profils du CO2 aujourd'hui

Bien qu'on ne se soit pas mis d'accord sur une méthodologie universelle, on s'efforce de calculer la production de CO2 sur cette base du ‘puits à la roue’. Ainsi, l’éthanol typique américain, issu du maïs, n’économise que 10% à 30% de CO2 par rapport à l'essence; l’éthanol de blé britannique en épargne plutôt 50% et l’éthanol brésilien, à base de canne à sucre, 90%. Certaines variétés d'éthanol et d‘EMAG sont plus contestables, et on a même estimé que leur production accroîtrait la concentration en CO2 dans l’atmosphère en raison de traitements gourmands en énergie, de la déforestation, du drainage des tourbières ou du labourage des champs en jachère. Vers un effort collectif

Si le biocarburant est mélangé à l'essence à hauteur de 10%, l'économie en CO2 (sur la base des chiffres ci-dessus) produite par votre véhicule est de l’ordre de 3% à 8%. Un véhicule avec une motorisation adaptée fait mieux, même en tenant compte des inconvénients du E85 (potentiel énergétique moindre de l'éthanol). Mais, la réduction du CO2 dans les transports ne se résume pas qu’à la seule question du carburant. La technologie des véhicules et le comportement des consommateurs y

sont également pour quelque chose. S'attaquer aux émissions de CO2 issues des transports implique que l'on encourage les fournisseurs de carburant à mettre au point des carburants à faible teneur en carbone, les constructeurs automobiles à produire des voitures et des camions plus économes et que l'on incite les consommateurs à rationaliser et à minimiser leurs déplacements (meilleure conduite, usage des transports en commun, covoiturage, maintenance régulière des véhicules). Les normes en pratique

La production d'éthanol et d’EMAG pose un certain nombre de questions, notamment pour les pays en voie de développement et ceux situés sous des climats tropicaux. Des garde-fous sont nécessaires par exemple en ce qui concerne le travail des immigrés et des enfants, la protection des droits de l'homme et les droits fonciers des communautés locales. Outre l'importance du profil du CO2 des biocarburants, l'environnement doit également être préservé sur le plan des habitats naturels, des espèces rares ou protégées (biodiversité), du sol et de l'eau. La nourriture a un concurrent

Mais la grande question soulevée par les biocarburants est la nouvelle allocation des matières premières agricoles. La production de canne à sucre, de maïs, de blé, de graine de colza, d'huile de palme et de graine de soja ne peut pas répondre à la demande mondiale de carburants routiers, sauf si l'on cultive massivement et que l'on dévie de leur usage habituel les cultures servant à l’alimentation. Mais la demande alimentaire, elle aussi, augmente rapidement. Biocarburants de 2ème ou de future génération

De nouveaux biocarburants se profilent à l’horizon, issus de matières premières organiques non alimentaires qui peuvent être disponibles en grande quantité sans rivaliser avec les terres agricoles. Outre le défi pour transformer ces matériaux plus difficiles à convertir, il faut s’assurer que le cycle de vie du CO2 demeure faible, garantir un carburant de haute performance et faire en sorte que la production soit commercialement viable. Les coûts de production de ces biocarburants de future génération seront accrus et convaincre les gens de payer davantage pour préserver leur environnement en réduisant le CO2 sera difficile. Et pourtant, ils représentent une véritable alternative aux biocarburants classiques.

Version 1: publiée le 2 novembre 2007 © Shell International Limited (SI), 2007 - SI se réserve le droit d'autoriser ou non la reproduction partielle ou intégrale de cette publication, son stockage dans un système de recherche documentaire ou sa transmission par de quelconques moyens. L'autorisation est normalement fournie après identification de la demande. Les compagnies dans lesquelles Royal Dutch Shell plc possède directement ou indirectement des investissements sont des entités séparées. Dans cette publication, les expressions "Shell", "Groupe" et "Groupe Shell" sont parfois employées par commodité dans le cas de références aux sociétés du Groupe en général. De même, les mots "nous", "notre" et "nos" sont également employés pour se référer aux sociétés du Groupe en général ou à ceux qui y travaillent. Ces expressions sont également utilisées quand aucune société n'est spécifiquement désignée.