Biocarburants: Quels enjeux?

[mick]

Bonjour,

 Le Salon Automobile de Paris fait la part belle aux énergies renouvelables.

 Les biocarburants sont des carburants obtenus à partir d'une matière première végétale (biomasse). Il existe deux grandes filières de production des biocarburants : la filière éthanol qui comprend l'éthanol et l'ETBE (éthyl tertio butyl éther) pour les véhicules essence et la filière des huiles végétales avec l'EMHV (esters méthyliques d'huiles végétales) pour les véhicules diesel.

 Pour les véhicules essence
En France, ce sont la betterave et les céréales qui sont les principales ressources utilisées pour la production de l'éthanol. Actuellement, seules les voies sucrières et amylacées sont utilisées au stade industriel.

Cependant le traitement de la biomasse lignocellulosique fait l'objet de travaux de recherche pour y optimiser les techniques et les coûts. L'incorporation d'éthanol dans l'essence est possible, jusqu'à 5% en volume sans modification des moteurs conformément à l'annexe 1 de l'arrêté du 23 décembre 1999 modifié relatif aux caractéristiques des supercarburants sans plomb.

Cependant, il faut noter que des précautions sont nécessaires pour éviter :
- Un phénomène de démixtion (séparation des phases essence et alcool) qui oblige à limiter la teneur en eau de l'éthanol. Dans les circuits de distribution, ce phénomène peut avoir des conséquences graves.
- Une augmentation de la volatilité du mélange. Pour respecter les spécifications, il est nécessaire d'utiliser une base essence adaptée.

L'utilisation des mélanges riches (par exemple à 85% ou E85) en éthanol se fait au Brésil où il existe plus de 4,5 millions de véhicules légers fonctionnant à l'éthanol. Néanmoins, le véhicule nécessite une adaptation spécifique.

L'éthanol peut être utilisé sous forme d'ETBE, produit résultant de sa synthèse avec une base pétrolière issue des raffineries : l'isobutène. L'ETBE contient 49,75% en masse (47% en volume ) d'éthanol combiné sous forme chimique. La synthèse de l'ETBE est très proche de celle du MTBE (additif d'origine pétrolière utilisé pour améliorer l'indice d'octane). De ce fait, les unités de production de MTBE peuvent être transformées pour la production d'ETBE grâce à des investissements faibles.
L'ETBE peut être incorporé jusqu'à 15% en volume dans l'essence conformément à l'arrêté du 23 décembre 1999 modifié relatif aux caractéristiques des supercarburants sans plomb.

L'incorporation de l'ETBE présente les avantages suivants :
- Pas de problème de volatilité.
- Un gain d'indice d'octane élevé.
- Une parfaite tolérance à l'eau.

 Pour les véhicules diesels
En France, c'est principalement le colza qui est utilisé (avec une faible part de tournesol) pour la fabrication des EMHV.
Les caractéristiques physico-chimiques des EMHV sont voisines de celles du gazole et du fioul domestique, ce qui permet de les utiliser en mélange avec du gazole dans les moteurs diesel classiques pour véhicules routiers ou en mélange avec du fioul domestique.

En France, il existe deux possibilités d'utilisation d'EMHV :
- Une incorporation faible (de l'ordre de 5% en volume) dans le gazole classique et une utilisation banalisée conformément à l'arrêté du 23 décembre 1999 modifié relatif aux caractéristiques du gazole et du gazole grand froid (annexe1).
- Une incorporation bien plus élevée (30% en général), pour utilisation dans des flottes urbaines spécifiques autorisées par dérogation.
Le taux de 5% est le résultat d'un programme de validation d'un gazole contenant 5% d'EMC (ester méthylique de colza) réalisé entre 1991 et 1995. Jusqu'à hauteur de 5%, la présence d'EMHV n'entraîne pas de modification notable des propriétés du mélange, ce qui permet de ne pas modifier les véhicule utilisateurs. De plus, à ce taux, l'incorporation ne demande pas d'ajustement de la formulation du gazole au regard des spécifications de la norme européenne EN 590.

 Ecobilan
Une étude Écobilan mandatée par la DGEMP(DIREM) et l'ADEME a été réalisée au cours du premier semestre 2002, en vue d'établir les bilans énergétiques et les émissions de gaz à effet de serre des biocarburants et des carburants fossiles, à partir de l'expérience française de production de biocarburants. Aucune considération de caractère économique n'a toutefois été prise en compte dans cette étude.

Les résultats des bilans concernant l'étude des filières actuelles montrent un bon positionnement de l'ensemble des filières biocarburants en comparaison des filières de carburants traditionnels.

D'un point de vue énergétique,
- Le rendement énergétique défini comme le rapport entre l'énergie restituée sur l'énergie non renouvelable mobilisée) pour les filières de production d' éthanol de blé et betterave est de 2 à comparer avec le rendement pour la filière essence de 0,87.
- Le rendement énergétique des filières ETBE de blé et betterave est voisin de 1 contre un rendement de la filière MTBE de 0,76.
- Enfin, la filière EMHV présente un fort rendement énergétique proche de 3, à comparer avec le rendement du gazole de 0,9.
D'un point de vue du bilan des gaz à effet de serre, les filières de production de biocarburants présentent également un gain important par rapport aux filières de carburants fossiles.
- L' impact sur l'effet de serre de la filière essence est environ 2,5 fois supérieur à celui des filières éthanol en considérant l' hypothèse de combustion totale des carburants ce qui se traduit par un gain d' environ 2,7 tonnes équivalent CO2 / tonne pour le scénario actuel.
- Le bilan gaz à effet de serre de la filière gazole est environ 3,5 fois supérieur à celui des filières EMHV, soit un gain de 2,5 tonnes équivalent CO2 / tonne.

 Les enjeux de la recherche
Les enjeux de la recherche en matière de biocarburants consistent en l'amélioration d'une part, du rendement de conversion de la biomasse actuellement médiocre et d'autre part, de la gestion des coproduits issus des filières actuelles. C'est pourquoi il est envisagé le lancement d'un programme de recherche appliqué au développement de la technologie de gazéification de la biomasse ligno-cellulosique notamment pour la production de gaz de synthèse qui transformé selon le procédé Fischer-Tropsch, permettrait la fabrication de biocarburants liquides de bonne qualité.

 Comparaison bioéthanol/essence
La comparaison des besoins en combustible fossile (pétrole brut) et des émissions de CO2 d´un litre d´éthanol et d´un litre d´essence montre des résultats bien différents :
- Produire un litre d´essence nécessite 1.36 litre de pétrole brut alors que la production d´un litre d´éthanol n´en implique que 0.33 litre.
- Les phases de production et de combustion d´un litre d´essence engendrent une émission de 3 kg de CO2eq alors que ce chiffre tombe à 0.6 kg pour un litre d´éthanol (de la culture de la plante à la combustion du carburant).

Extrait de http://www.industrie.gouv.fr

[Jay75]

Je suis assez content qu'on parle autnt de biocarburant pour ce salon de l'automobile.

La France est quelque peu en retard dans ce domaine et je suis persuadé qu'elle va rapidement rattraper ce manquement.

Professionnellement je suis informaticien mais je travaille pour une socité d'environnement (VEOLIA). Sa branche propreté, VEOLIA PROPRETE, a été chargé de développer une usine de production d'environ 60.000 tonnes de biodiesels dans les environs de Limay Porcheville dans les Yvelines.

Dans les environs de ma résidence secondaire, j'ai des champs à perte de vue (Beauce) et l'activité de production de sucre des deux usines locales s'essouffle. Il a été décidé de réduire l'activité sucre au profit de la production de bioethanol et de diester. On va donc voir de plus en plus de betteraves et de colza !

Les choses se mettent en place et c'est une bonne chose pour tous le monde et notamment pour le secteur de l'agriculture qui avait bien besoin de se relancer dans un projet d'avenir (à mort la PAC en gros).

[pinguin]

Si vous voulez lire des choses interressantes sur les solutions énergétiques pour alimenter nos véhicules du futur, je vous conseille le Hors Série de Science et Vie.
C'est un spécial Automobile mais ça parle vraiment plus de carburant, de moteurs et d'energie propres que de nouvelles voitures.

http://www.journaux.fr/revue.php?id=112743