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QUELLE FILIÈRE POUR LES BIO CARBURANTS ?

Thierry Mahé
- Aujourd'hui simples additifs, les biocarburants vont-ils conquérir le titre de carburant à part entière ? Possible. Mais l'Europe doit revoir sa législation, les constructeurs intégrer cette donne à leur offre et les pétroliers composer avec l'industrie agricole.

Le gouvernement vient de signer le vrai départ de la filière des biocarburants en France. Avec des engagements fermes et chiffrés. Qui outrepassent les consignes européennes fixant à 5,75 % leur taux d'incorporation en 2008. Par rapport au ratio actuellement pratiqué, qui plafonne à 0,8 %, le Premier ministre exige, en France, 7 % en 2010, puis 10 % en 2015. Il faut y voir un effet immédiat de la flambée du prix du baril. Et peut-être, en arrière plan, un début de réorientation de la politique agricole française.

De bonnes décisions, certainement, mais bien tardives. Car la France a laissé en friche, pendant plus d'une décennie, une filière dans laquelle elle s'était pourtant hissée au premier rang européen. Et pendant ce temps, nos voisins nous ont largement dépassés ! L'Allemagne et l'Espagne en tête. Le Brésil, avec ses 25 %, est évidemment l'Eldorado des biocarburants. Moins souvent cités, les États-Unis consomment 10 % de bioéthanol. Un véritable camouflet, à considérer que la France représente 42 % des ressources potentielles d'alcool végétal dans l'Union européenne.

Les tenants du bioéthanol se rebiffent

En France, se sont modestement maintenues les filières du biodiesel et de l'ETBE (l'éthyl-tertio-butyl-éther, dérivé de l'éthanol), grâce au soutien (intéressé) des pétroliers. Pour plusieurs raisons. D'abord la forte "diésélisation" du parc français - 70 % des immatriculations récentes. Ensuite, l'exigence légale de désulfurer le gazole à des fins environnementales. Or le rôle naturel de lubrifiant que joue le soufre, le biodiesel le remplit aussi bien. Ajoutons qu'en raison de la chute des immatriculations essence et du suréquipement du territoire en raffineries, la France, importatrice de pétrole, est aussi... fortement exportatrice d'essence. Aucune raison donc, de lui trouver un substitut.

Ainsi, tout allait dans le sens de la stabilisation d'une petite production de biodiesel... et, disons-le, de marginalisation de la filière bioéthanol pur. Or les tenants du bioéthanol, revigorés par la volonté gouvernementale, se rebiffent sérieusement ! Quasiment au point de faire sécession. Alain d'Anselme, président du Syndicat national des producteurs d'alcool agricole (SNPAA), brandit ainsi le projet, en cas de situation de blocage, de créer une filière de distribution parallèle avec la grande distribution. « Les grandes surfaces vendent déjà 55 % de l'essence en France. Elles seraient très désireuses de distribuer aussi du bioéthanol. » Un avis corroboré par de récents propos des dirigeants des centres Leclerc.

Actuellement, le véritable frein à la consommation d'éthanol est lié aux normes européennes qui fixent le taux maximum d'alcool en mélange à de l'essence sans plomb à 5 %. Ainsi, les Suédois, qui pratiquaient du mélange à 10 %, ont-ils dû revenir en arrière en 2000.

Avec des adaptations tout à fait mineures, un moteur à essence peut fonctionner avec un mélange dit E85 (85 % d'éthanol, 15 % d'essence) comme à l'essence pure. Ce sont les véhicules "Flexible Fuel Vehicles" (ou FFV) dont, en Amérique du Nord comme dans les pays scandinaves, GM, Scania (bus) et surtout Ford se sont fait les champions. À noter cependant que ces véhicules comportent un petit réservoir d'essence pour les démarrages à froid.

La distribution : nerf de la guerre

Opportunistes, les constructeurs s'adaptent au marché local. Ainsi, Ford, qui se targue de la vente de 15 000 exemplaires de son Focus FFV en Suède, vient-il d'annoncer le lancement de ce véhicule en France pour novembre 2005. Et PSA, très présent au Brésil, procure depuis cette année des véhicules FFV (Peugeot 206 et la Citroën C3) inconnus sous nos latitudes.

La simple adaptation de véhicules conventionnels à l'éthanol est cependant un pis-aller, puisque l'éthanol, en vertu de sa nature antidétonante, pourrait autoriser un taux de compression plus élevé et, partant, un rendement supérieur.

Tout le débat sur l'éthanol va donc consister à le considérer non plus comme un additif, mais bien comme un carburant à part entière.

En attendant, ce n'est pas l'éthanol pur qui est utilisé en France, mais très majoritairement son dérivé fourni par les pétroliers, l'ETBE, qui contient moins de la moitié d'éthanol en masse. Le reste provient de produits du raffinage comme le naphta. Les principaux arguments en faveur de l'ETBE sont un niveau d'octane élevé et surtout sa parfaite tolérance à l'eau. En effet, l'alcool a ce défaut d'une grande affinité avec l'eau (phénomène de démixtion). A contrario, l'ETBE est soupçonné d'effets nuisibles pour la santé.

Le débat d'expert est ce qu'il est. Reste que la fabrication de l'ETBE requiert des infrastructures lourdes dont seuls disposent les pétroliers. Ce qui a évidemment pour effet d'enraciner l'hégémonie de ces derniers sur les biocarburants. Aussi, les partisans d'une filière purement végétale ont-ils beau jeu de s'exclamer : « L'ETBE est un phénomène purement franco-espagnol. Dans le monde, les trois quarts des véhicules circulent avec des mélanges d'essence et d'alcool pur. » Les pétroliers se sont également rendus indispensables dans la filière diester puisque cette dernière fait pour l'instant usage, lors de sa fabrication, de méthanol d'origine fossile.

Enfin - et surtout ! - si la grande distribution a raflé la moitié des pompes à essence à usage des particuliers, il n'en va pas de même des poids lourds, abonnés aux Total et autres Shell. Bref, le nerf de la guerre, c'est la distribution et là, les pétroliers jouent dans leurs jardins.

Les céréaliers et les betteraviers sont prêts

Quel retentissement va susciter le retour en grâce des biocarburants sur l'agriculture française ? Les céréaliers et autres betteraviers, grands promoteurs du bioéthanol, se disent près, d'emblée, à assumer ce surcroît de demande. Sans heurt ni à-coup. L'objectif de 5,75 % d'addition dans l'essence entraîne une demande de 10,5 millions de tonnes de bioéthanol, soit des surfaces requises de 6,4 millions d'hectares en céréales et betteraves. Rien d'insensé. Déjà au regard des terres en jachère. Et même, cet excédent de production pourrait être couvert par le seul gain des rendements agricoles. En revanche, un accroissement significatif de la production d'oléagineux (à la source du biodiesel) est un peu plus problématique, en raison de la nécessaire rotation des terres, pour éviter les maladies.

Évidemment, les plus grognons - et non sans bon sens ! - diront que pour cultiver des champs, il faut dépenser des carburants fossiles et accessoirement accroître la part d'entrants (pesticides, engrais...) désastreux aux sols et nappes phréatiques. En matière d'environnement, un chiffre brandi en appelle toujours un contraire ! Une étude du ministère de l'Industrie et de l'Ademe, parue en 2002, semble cependant prouver la vertu environnementale des biocarburants, du moins sous son aspect purement énergétique. En termes de ratios (énergie restituée sur énergie non renouvelable mobilisée), elle donne un net avantage à l'éthanol sur l'essence : 2,05 contre 0,87. L'ETBE, qui peut-être vu comme un panaché fossile - renouvelable, se situe à 1,02.

Un impact favorable sur l'effet de serre

Industriellement, comment la France va-t-elle faire face aux engagements de son Premier ministre ? En fait, très facilement car le terrain était déjà bien préparé. Ainsi la première étape du plan prévoit le triplement en deux ans de la production des deux filières confondues. Un facteur à relativiser au regard des quantités... modestes. Un million de tonnes produites en 2007-2008. À la date butoir de 2007, la filière diester bénéficiera de trois nouvelles usines : Compiègne 2 (200 000 tonnes), Le Mériot (250 000 tonnes) et Montoir-Saint-Nazaire (220 000 tonnes), toutes évidemment accolées à des complexes de raffinage pétroliers. Dans le même temps, les surfaces cultivées en oléagineux à destination de diester vont passer de 280 000 hectares à près de 700 000 hectares. Côté éthanol, la France n'a pas vraiment de soucis à se faire : elle dispose de 40 % de l'outil européen de distillation. Encore faudrait-il étudier de plus près si cet outil, éclaté sur un grand nombre de moyennes installations, offre bien la taille critique d'un appareil industriel.

Question indépendance énergétique de la France, les biocarburants se placent évidemment dans la colonne "plus". Qu'en est-il de leur impact environnemental ? Côté effet de serre, le bilan est nécessairement non négatif puisque le CO2 dégagé lors de la combustion provient... du CO2 absorbé lors de la croissance de la plante. Les "purs et durs" de la filière bioéthanol parlent d'un taux de réduction de 75 % des émissions de CO2 entre 1 litre d'essence et 1 litre d'éthanol. Plus juge et moins partie, le PDG de PSA, Jean-Martin Folz, avançait dernièrement une réduction de 5 % de CO2 grâce à un mélange d'éthanol à 10 %.

Le bilan des biocarburants plaide aussi au regard des polluants locaux (CO, NOx, HC, etc.). Les États-Unis, les plus tatillons en la matière, abondent en ce sens. C'est particulièrement vrai de l'éthanol qui ne contient pas d'azote. Pour autant, le rôle de "moindre pollution" des biocarburants ne joue qu'à partir d'un seuil significatif de mélange. Par exemple, 30% pour ce qui concerne le gazole. Un taux auxquelles seules les flottes captives (bus en particuliers) sont autorisées. Là encore, la Communauté européenne devra re-plancher sur sa réglementation.

Enfin, l'argument "chaud" des biocarburants : ils sont créateurs d'emploi. En Allemagne, la filière biodiesel aurait créé pas moins de 19 000 emplois. Et les céréaliers du SNPAA brandissent un chiffre magique : le bioéthanol est soixante fois plus créateur de main d'oeuvre que le raffinage. Encore qu'en l'espèce, il s'agisse plutôt de maintien d'emplois existants. À vos tracteurs !

LA FRANCE DISTANCÉE...

- La France, avec moins de 1 % de taux d'incorporation de biocarburants - paradoxe pour un grand pays agricole, qui plus est initiateur ! - est laissée loin derrière par ses voisins européens.

- L'Espagne, deux fois la production française de bioéthanol, et l'Allemagne, qui s'est nettement prononcée en faveur du biodiesel, sont dopées par une très forte défiscalisation.

- Le Brésil incorpore 25 % d'éthanol à son essence.

- Les États-Unis, dont la production de bioéthanol explose de 20 % par an depuis 2001, se placent au premier rang mondial avec 164 millions d'hectolitres produits en 2005.

POUR COMPLÉTER LE RÉSERVOIR D'ESSENCE LA FILIÈRE BIOÉTHANOL

L'éthanol, ou alcool éthylique (CH3CH2OH), est le produit de la fermentation, de la distillation, puis de la déshydratation de sucres fermentés type glucose, ou saccharose ou d'amidon. C'est un additif à l'essence.

Matières premières usuelles

- En Europe, blé et autres céréales comme le maïs (États-Unis, surtout), betterave. Au Brésil, canne à sucre.

Variantes

- L'éthanol a un dérivé, l'ETBE (l'éthyl-tertio-butyl-éther), obtenu par réaction avec l'isolubylène d'origine fossile. - L'éthanol déshydraté peut aussi être mélangé au gazole à hauteur de 3 % (Brésil) sans additif ou de 15 % avec un solubilisant (Scandinavie).

État actuel du marché

- Mélange à 5 % d'éthanol pur, ou 15 % d'ETBE (dérivé de l'éthanol), sans adaptation du moteur. - Mélange à 25 % (Brésil) avec quelques adaptations du moteur côté matériaux. - Mélange à 85 % (E85) avec des moteurs "Flex Fuel".

Objectifs européens immédiats pour atteindre 5,75 % en 2008

- Mélange à hauteur de 10 %. La production de bioéthanol doit quasiment quadrupler pour atteindre 140 millions d'hectolitres en 2010.

Atouts

- Excellent rendement à l'hectare et nul besoin, dans l'immédiat, d'une réallocation des terres (on avance le chiffre de 360 000 hectares disponibles pour le bioéthanol). - Haut indice d'octane (130 contre 95 pour l'essence sans plomb).

Verrous

- La forte "diésélisation" du parc automobile européen, français en particulier. - La résistance des pétroliers et l'attentisme des constructeurs. - La contrainte réglementaire européenne, qui fixe à 5 % le taux maximum d'éthanol en mélange à de l'essence sans plomb.

POUR AJOUTER AU PLEIN DE GAZOLE LA FILIÈRE BIODIESEL

Le diester, ou ester méthylique d'huile végétale (EMHV), est le produit de la réaction d'une huile végétale avec un méthanol d'origine fossile. C'est un additif au gazole. (On écarte ici la consommation d'"huiles brutes", réservées à des niches - engins agricoles.)

Matières premières usuelles

- Oléagineux : colza (surtout aux États-Unis) ou aussi tournesol (Europe). De façon plus anecdotique, réutilisation d'huiles alimentaires usagées.

Variantes

- Le procédé de catalyse homogène de l'IFP (usine de Sète). Comme il utilise une réaction à l'éthanol et non plus au méthanol (ester éthylique), il fournit un produit 100 % bio.

État actuel du marché

- Un mélange à 5 % dans le gazole, de façon transparente,à l'usager. - Un mélange à 30 % réservé aux flottes captives (c'est actuellement le cas de 4 000 véhicules en France).

Objectifs européens immédiats pour atteindre 5,75 % en 2008

- Mélange à hauteur de 30 %. La production de diester va atteindre 1,650 million de tonnes en 2010. Le leader français, Diester Industrie, en produit actuellement 350 000 tonnes/an.

Atouts

- L'immense appui industriel et logistique des pétroliers. - Le soutien implicite des constructeurs automobiles français, qui ont fait le pari du gazole. - Le diester supplée le rôle lubrifiant du soufre (taux fixé à 50 ppm depuis janvier 2005, durci à 10 ppm en 2009).

Verrous

- La nécessaire rotation des terres limite la production d'oléagineux et affaiblit le rendement à l'hectare. - L'impact environnemental positif est grevé par l'incorporation de produits d'origine fossile. - Le sous-produit de la réaction, la glycérine (100 kg de glycérine pour 1 tonne de diester), dont le marché est saturé.

FORD, CHAMPION DES "FLEXIBLE FUEL VEHICLES"

- Grâce à deux modèles, la Ford Taurus et surtout la Ford Focus, destinée au marché européen. La Ford Focus, fonctionne avec une très forte proportion d'éthanol. - Ce dernier modèle sera disponible sur le marché français dès novembre 2005. Les constructeurs français vont suivre.

LA FILIÈRE LIGNOCELLULOSIQUE : C'EST L'AVENIR !

... Mais pas avant quinze ou vingt ans. On le rencontre dans la littérature sous les procédés Biomass to Liquid (BTL) ou procédé Fischer-Tropsch. L'idée consiste à produire un carburant de synthèse avec la totalité de la plante ou de l'arbre : herbe, bois, écorce, tige, feuilles, etc. et non plus ses graines. Voire les boues des stations d'épuration. Le facteur de gain est colossal puisque si un hectare de canne à sucre produit environ 25 tonnes de sucres simples, il apporte aussi de 50 à 60 tonnes de biomasse non comestible mais potentiellement convertibles en éthanol. Idéal en théorie, le procédé est freiné par sa complexité qui suppose des phases de gazéification à haute température, de synthèse catalytique... À noter que le procédé Fischer-Tropsch peut également produire du carburant liquide à partir de charbon (enjeu prioritaire aux États-Unis).

LE BIOÉTHANOL

Étendard des céréaliers et betteraviers... - Bon pour notre balance économique, champion des bilans "du puits à la roue", ami de la France agricole, il pourrait faire la transition en douceur entre le tout pétrole et le tout hydrogène.

LE BIODIESEL

chouchou des pétroliers... - C'est la vision "raisonnable" des carburants de substitution, aux regards du pouvoir industriel des raffineurs, comme de l'état actuel du parc automobile français...

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