Les biocarburants: bienfait ou méfait?

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RENEW
L’idée d’utiliser la biomasse et les déchets organiques pour réduire notre dépendance vis-à-vis des ressources naturelles de la Terre et limiter les émissions nocives a été saluée par certains comme la solution par excellence au réchauffement de la planète. D’autres, cependant, la rejettent, car la production de biocarburants consomme de l’énergie et entraîne une augmentation du prix des aliments en détournant les terres agricoles de leur usage alimentaire.

Le projet RENEW s’est attaché à mettre le problème à plat, à évaluer les diverses méthodes de production de biocarburants et à estimer le potentiel de l’Europe à produire la biomasse nécessaire. Parmi les 31 partenaires issus de 8 États membres de l’UE et de la Suisse que regroupe le projet figurent des représentants des industries automobile, pétrolière et du papier, de l’ingénierie de procédés, des producteurs d’électricité et des universités.

Les résultats montrent que l’Europe présente de «nombreuses opportunités » de production de carburant BtL (Biomass to Liquid), un biocarburant synthétisé à partir d’une biomasse lignocellullosique (bois, paille et plantes énergétiques). Les chercheurs sont arrivés à cette conclusion après avoir étudié le diesel BtL ainsi que deux autres options: le méthanol/diméthyl éther (DME) et le bioéthanol.

EN SAVOIR PLUS

Réviser nos connaissances sur les biocarburants

Le projet RENEW s’est fixé trois objectifs: mieux comprendre les méthodes de production des carburants BtL et vérifier leur adéquation aux véhicules actuels et futurs; évaluer le potentiel de production de biomasse pour les différentes régions d’Europe et analyser les aspects environnementaux, économiques et techniques de la production; et enfin, proposer des recommandations pour les divers acteurs.

Le projet a testé six gazéifieurs (équipements qui convertissent la biomasse en gaz) en Europe, et plusieurs milliers de litres de BtL ont été produits à Freiberg, en Allemagne. L’équipe a étudié le cycle de vie complet, depuis la source jusqu’au réservoir, ainsi que la technologie mise en oeuvre à chaque étape. Les chercheurs ont évalué les coûts économiques de la production et de la distribution des biocarburants, ainsi que l’impact environnemental. Ce dernier point a pris en compte des problèmes mondiaux tels que le réchauffement planétaire, mais aussi locaux comme l’acidification et l’eutrophisation des sols et de l’eau ou la qualité de l’air (smog d’été).

Un potentiel «substantiel»

L’équipe de RENEW a conclu que les carburants de synthèse BtL pouvaient avoir un effet notable sur la réduction des émissions de gaz à effets de serre provenant du secteur des transports. Selon l’Agence européenne pour l’environnement (AEE), les émissions de gaz carbonique (CO2) pour l’ensemble de l’Europe auraient diminué de 14 % entre 1990 et 2005 (et non de 7,9 % seulement) si les émissions de CO2 liées aux transports avaient décru comme celles des autres secteurs. Dans l’UE, le secteur des transports est le seul dont les émissions augmentent.

Des essais réalisés sur des véhicules diesel, utilitaires ou particuliers, montrent que les carburants qui conviennent le mieux sont le diesel BtL et le DME BtL, bien que ce dernier nécessite une modification du moteur. La consommation est égale ou inférieure à celle des carburants conventionnels, et selon l’équipe du projet RENEW, les futures recherches contribueront à améliorer le rendement.

Les scientifiques du projet RENEW ont aussi démontré que les biocarburants ne nuisent pas à l’environnement, et que l’impact de la production de la biomasse sur l’environnement peut être réduit si l’on utilise des méthodes de production plus durables. Les partenaires du projet ont recommandé de diminuer l’usage des engrais et d’améliorer le rendement en utilisant de nouvelles espèces de plantes.

Par où commencer?

Les régions qui produisent le plus de biomasse se trouvent au centre de la France, dans l’est de l’Allemagne et l’ouest de la Pologne. L’équipe estime que l’Europe produit assez de biomasse pour soutenir la construction de 50 usines de production de carburants BtL d’ici 2020. Ces usines pourraient produire suffisamment de biocarburants pour satisfaire 4% de la demande totale en diesel dans le secteur des transports routiers.

Selon les estimations concernant le potentiel total de la biomasse pour 2020, une utilisation de 50% seulement pour les transports signifie que la substitution de carburant pourrait atteindre 12% de la demande globale (17% de la demande totale en diesel) pour les transports routiers.

Bien sûr, les gouvernements et l’industrie veulent connaître le coût de production de ces biocarburants. Le coût de l’énergie produite par la biomasse résultant de l’exploitation des taillis de saules à courte rotation, où les branchages ne sont récoltés que certaines années, va de 4,3 à 5,8 euros par gigajoule (GJ). Le coût à partir de la paille et des résidus forestiers va de 2,4 à 5 euros par GJ. Le projet envisage une harmonisation des coûts en Europe autour de 3,5 à 4 euros par gigajoule. Par comparaison, l’énergie issue du pétrole brut coûtait au début 2008 environ 5,5 euros par gigajoule, avant raffinage. Dans des conditions optimales, RENEW estime que le coût global de production du BtL devrait être de 0,5 à 0,9 euro par litre d’équivalent gazole.

En termes de technologie, le projet a sélectionné deux modes de production qui satisfont ses critères de rentabilité, d’exploitation et d’environnement: la synthèse de bioéthanol DME par gazéification de la liqueur noire («black liquor gasification») et la synthèse de biodiesel par conversion Fischer-Tropsch («centralised entrained flow gasification»). La première méthode suppose d’intégrer une nouvelle technologie dans un broyeur mélangeur. La seconde utilise une installation autonome produisant un biodiesel de synthèse, directement utilisable sans modification des moteurs actuels. Le rendement (la quantité de biomasse pouvant être convertie en carburant) est respectivement de 69% et 54%, et les deux méthodes sont souples en termes de type de carburant produit.

Commençons par le commencement

Pour la recherche sur les biocarburants, la prochaine étape consiste à réaliser une installation de démonstration de 50 mégawatts afin de tester les concepts développés par RENEW.

Toujours soucieuse de voir loin, l’équipe de RENEW a identifié les emplacements convenant le mieux aux premières usines de BtL à l’échelle industrielle. Les chercheurs proposent l’ouest de la Pologne, qui offre une biomasse en quantité et à faible coût, et la Suède, qui dispose d’une activité forestière bien établie et dont les résidus seraient utilisables pour un coût relativement faible.

Les résultats du projet RENEW représentent une base solide pour le développement de la prochaine génération de biocarburants, afin qu’à l’avenir, cette importante source d’énergie puisse contribuer pleinement aux besoins de l’Europe.