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Biocarburants

après l'or noir, voici l'or vert ?

Les biocarburants seront-ils l'énergie de demain ? Face à un prix du pétrole qui ne cesse d'augmenter, avec en ligne de mire l'appauvrissement des réserves, et face à une prise de conscience de la dangerosité des gaz à effet de serre, le développement de cette filière semble prometteur.

Qu'est ce qu'un biocarburant

En lieu et place du terme générique de "biocarburant", on devrait utiliser le terme de "carburant d'origine agricole", voire de "carburant d'origine végétale". En effet, un biocarburant est un combustible liquide obtenu à partir de cultures ou de déchets végétaux. Il existe trois grandes filières de biocarburants :

Les combustibles obtenus à partir de cultures oléagineuses, essentiellement le colza et le tournesol. On en tire l'huile qui, après filtration, s'utilise directement comme carburant dans un moteur diesel, sans modification de ce dernier. Les seuls problèmes que pose l'huile végétale sont dus à sa viscosité plus grande que celle du gasoil, il est donc préférable de la chauffer pour la liquéfier (en 1910, l'inventeur Rudolf Diesel présentait déjà un moteur fonctionnant à l'huile de lin).
Ces huiles sont aussi transformées en EMHV (ester méthylique d'huile végétale), obtenu après mélange avec de l'alcool méthylique. L'EMHV (autrement appelé diester) est rarement utilisé pur, mais souvent par incorporation au diesel.



Les combustibles obtenus à partir d'alcools (méthanol, éthanol). A l'origine de ces derniers on trouve les cultures sucrières (betterave, canne) et celles qui donnent de l'amidon (le blé par exemple), lequel amidon, par hydrolyse, donne ensuite du sucre.
Ces alcools peuvent être utilisés purs comme au Brésil, une voiture commercialisée sur deux est bi-combustible (fonctionnant aussi bien à l'essence, qu'à l'alcool, ou qu'à un mélange des deux).
L'alcool peut également être transformé en incorporant un produit pétrolier obtenu en raffinerie, l'isobutène, ce qui donne ETBE (Ethyl Tertio Butyl Ether), dans ce cas aucun changement de moteur n'est requis.



Les combustibles obtenus à partir de méthane. Ce dernier est contenu dans le biogaz résultant de la fermentation de n'importe quelle matière organique : déchets alimentaires, déchets de bois, paille, et bien sûr produits des cultures. Lors de la décomposition de ces matières, 50 % à 90 % du biogaz produit sont du méthane. Ce méthane peut s'utiliser pur (comme le gaz naturel véhicule, GNV) ou servir à alimenter un procédé industriel de fabrication de combustibles liquides à partir de gaz (1).

Actuellement, deux familles de biocarburants se partagent le haut du pavé en France : l'huile sous forme d'EMHV, appelé plus communément diester, et l'alcool sous forme d'éthanol.

Les atouts des biocarburants

La théorie valide l'optimisme et les espoirs engendrés par les biocarburants. L’utilisation d’huile pure de colza ou de tournesol à la place du gazole permet en effet une réduction des trois quarts des gaz à effet de serre émis pendant l’ensemble du cycle de vie du carburant, de sa production à sa combustion, pour un même contenu énergétique. Celle de l’éthanol pur, à la place de l’essence, permet une réduction de 75 %.

Par opposition aux rejets massifs de CO2 des énergies d’origine fossile que rien ne compense et qui sont libérés lors de la combustion d'essence ou de gazole, le CO2 émis par les biocarburants durant leur combustion est compensé par le carbone absorbé par les plantes (colza, tournesol, etc.) durant leur phase de végétation. C'est ce rapport entre le CO2 retenu par les végétaux et le CO2 émis lors de la combustion qui explique la réduction des émissions de gaz à effet de serre. De plus, durant la combustion, ces carburants verts ne dégagent ni particule ni ozone ni souffre.

La production des biocarburants nécessite moins d’énergie non renouvelable que celle des carburants classiques. À énergie restituée identique, il faut environ trois fois moins d’énergie non renouvelable pour produire les esters méthyliques de colza et de tournesol que pour produire un litre d’essence. Il en faut aussi deux fois moins pour l’éthanol de blé ou de betterave et cinq fois moins pour les huiles pures. Les biocarburants sont produits directement sur les territoires nationaux, il n'y a donc pas d'importation ce qui limite les transports et la pollution qu'entraîne ce secteur. Ainsi, la production 2003 de biocarburants correspond à une économie d’énergie non renouvelable nette de l’ordre de 220 000 tonnes équivalent pétrole.
De plus que ce soit lors de la récolte, du stockage, de la livraison ou de l'utilisation des biocarburants, les risques de pollution sont limités.

Au-delà de cet aspect environnemental, les biocarburants contribuent également à la réduction de la dépendance énergétique des pays, une hausse de la production permettant de réduire les importations de pétrole.
Enfin pour ce qui est de la France, selon un rapport présenté à l'Assemblée Nationale, le développement de la production de biocarburants sur le territoire serait un moyen de créer ou de maintenir des emplois en milieu rural, environ 4 000 emplois à l'heure actuelle.

Le marché français boude les biocarburants

Le pétrole fournit actuellement 98 % de l'énergie consommée par les transports. Pourquoi, dans ce secteur, pourtant si demandeur, le marché des biocarburants ne décolle t-il pas ? La réponse est simple : le frein économique.
Les biocarburants sont plus onéreux à produire que les carburants classiques, en moyenne la production d’un litre de biocarburant coûte environ 45 centimes d’euros contre 23 centimes pour un litre de carburant d'origine pétrolière. La flambée progressive du prix du pétrole tend néanmoins à infirmer cet état de fait. A partir d'un baril à 75 euros, le coût de production d'un litre de biocarburant est équivalent à un litre de carburant d'origine pétrolière.

En matière de développement des biocarburants, le Brésil et les Etats-Unis sont en tête. Le premier produit la moitié de la production mondiale d'éthanol (soit plus de 8,5 millions de tonnes/an) et le second 43 %.
Le parc automobile brésilien comprenait, en 2004, 3 millions de véhicules fonctionnant à l'éthanol pur et 16 millions fonctionnant au mélange éthanol et essence sans plomb. La consommation globale d’éthanol en tant que carburant s’élevait alors à environ 10 millions de tonnes en 2003, soit près de 40 % de la consommation nationale de carburant (hors diesel).

En comparaison de ces deux mastodontes du biocarburant, l’Europe présente un énorme retard.
En France, la place faite aux biocarburants - 400 000 tonnes par an depuis 5 ans - semble ridicule mise en parallèle avec les quantités de pétrole mis sur le marché pour le secteur des transports : 90 millions de tonnes en 2004.

En pratique, quasiment aucun véhicule ne roule à 100 % aux biocarburants en France. Prenons l'exemple du diester, il n'est utilisé qu'incorporé au gazole. Officiellement, la France a opté pour cette "stratégie du mélange" pour éviter toute modification moteur et ainsi ne pas avoir à changer son parc automobile, officieusement on peut penser que le lobbying pétrolier n'est pas pressé de voir ce concurrent débarquer sur le marché. Notons qu'en Allemagne et en Autriche, la fiscalité incite à utiliser au contraire le diester pur. En attendant, en France, le diester peut être incorporé à 5 % dans le gazole commercial et jusqu'à 30 % dans certains parcs spécifiques (transport urbain, etc.). L'incorporation de 30 % de diester dans le gazole permet de réduire de 10 % le taux de rejet de CO2 et de monoxyde de carbone et de 20 % celui des particules. La consommation de biocarburants en 2004 a ainsi permis d'éviter l’émission d’un peu plus d’e un million de tonne équivalent CO2.

L'Etat français entend améliorer la situation, le ministère de l'agriculture se disant prêt à encourager les recherches notamment sur l'ester méthylique d'huiles animales (2) et sur les biodiésels de synthèse. Une première flotte de véhicules flex-fuel devrait être mise en circulation cette année à titre expérimental, leurs moteurs fonctionnant aussi bien avec de l'essence normale qu'avec de l'essence à 85 % d'éthanol. Rappelons qu'au Brésil, ces moteurs dits "flex-fuel" sont commercialisés depuis des années. Le terme "expérimental" semble donc ici totalement déplacé.
Cette frilosité du gouvernement français s'expliquerait-elle par la TIPP (taxe intérieure sur les produits pétroliers) imposée à l'essence actuelle ? Y aurait-il des réticences à voir diminuer cette tirelire géante ? En tout cas, en 2003 le biodiésel vendu a rapporté 17 millions d'euros de TIPP, contre 141 millions d'euros pour les mêmes volumes de diesel classique : le manque à gagner est donc de 124 millions d'euros.

Le développement des biocarburant peut-il rimer avec la préservation de l'environnement ?

Si en France, en 2004, 301 000 ha ont été consacrés aux biocarburants, leur prochain développement pourrait rapidement voir doubler les surfaces agricoles nationales consacrées à la production des cultures énergétiques. La quasi-totalité de ces 301 000 ha ont été pris sur des terres consacrées à la jachère.
En 1999, 1,5 million d’hectares a été mis en jachère en France par la PAC (politique agricole commune), qui autorise néanmoins (jusqu'en 2013), l'exploitation de ces terres à des fins "non alimentaires". C'est la voie royale pour les biocarburants, et pour un paradoxe…
...En effet, empiétant sur les terres réservées à l'origine à la jachère, ces cultures entraînent une nouvelle source de pollution venant se rajouter à l'existante. Une trop forte utilisation d’engrais ou de pesticides dans la conduite de ces cultures énergétiques et un renforcement de l’irrigation augmentent les impacts négatifs de l’agriculture sur la biodiversité, la qualité des sols et la ressource en eau. Soulignons également que plus de la moitié de l’énergie fossile (pétrole, gaz) utilisée pour l’agriculture, soit 2,5 % de l'énergie fossile consommée en France par an, sert à la fabrication des engrais.

Pour l'heure, 5 régions de la moitié Nord du pays totalisent 60 % des cultures énergétiques françaises. Quatre sites sont en mesure de réaliser l'estérification des huiles et 4 autres sont spécialisées dans la production d'ETBE. Six nouvelles usines devraient êtres construites d'ici 2007 pour répondre à une demande grandissante.

et demain...

Si demain, pour endiguer les émissions de gaz à effet de serre, nous décidions de tous rouler aux biocarburants, ces derniers devraient se substituer au pétrole et à ses dérivés dans le secteur des transports.

En 2004, la consommation mondiale de pétrole dans les transports routiers atteignait 1,5 milliard de tonnes. Il faudrait donc fournir 1,5 milliard de tonnes d'équivalent pétrole par an, sans compter l'augmentation de la demande d'énergie. Si on prend l'exemple de la culture de betterave, un hectare produisant en moyenne 2 tonnes d'équivalent pétrole par an, il faudrait consacrer 525 millions d'hectares soit 1/3 de la surface agricole mondiale (1,5 milliard d'hectares) à cette filière biocarburant.

A l'heure où la faim dans le monde est loin d'être endiguée, n'est il pas préférable de réserver ces terres en priorité à la production alimentaire ? Même si on peut imaginer encore étendre les terres agricoles en Amérique latine, en Afrique subsaharienne et dans certains pays d’Asie de l’Est, il n’existe pratiquement plus de terres pouvant être exploitées à des fins agricoles en Asie du Sud-Est, au Proche-Orient et en Afrique du Nord.

(1) La liquéfaction du méthane nécessite l'élimination des impuretés susceptibles de geler, comme l'eau, le dioxyde de carbone, le soufre et certains des hydrocarbures les plus lourds. Le gaz est ensuite réfrigéré à -162 °C environ sous pression atmosphérique afin de condenser le méthane en liquide - retour article
(2) L'Ester méthylique d’huile animale est obtenu en remplaçant l’huile végétale par de l’huile issue des graisses animales (filière équarrissage). Filière industrielle inexistante en France, mais déjà présente dans certains pays européens - retour article