Les Biocarburants - Biodiesel

Le boom du colza - une aubaine pour l’Europe ?

dimanche 22 février 2009
par frage

La photosynthèse est à l’origine de la production de l’ensemble de la matière végétale ou biomasse. Elle joue un rôle majeur dans la production de l’ensemble des biocarburants car c’est la première étape de conversion de l énergie lumineuse en énergie chimique. Les plantes riches en huiles, à croissance rapide et avec une forte activité de photosynthèse sont celles qui présentent le plus d’intérêts pour la production de biodiesel.

Les huiles utilisées pour les biocarburants sont obtenues par le pressage de graines de plantes riches en huile végétale (oléagineux). Actuellement sont utilisées les huiles de colza, de tournesol, de palmier, de soja, de jatropha et de moutarde ou des huiles végétales résiduelles.

Le biodiesel ou biogasoil est un biocarburant qui est obtenu par une réaction chimique d’une huile végétale avec un alcool (souvent méthanol ou éthanol) en présence d’un catalyseur comme par exemple l’hydroxide de potassium (KOH), l’hydroxide de sodium (NaOH). Pendant ce procédé appelé transestérification, du biodiesel et du glycérol sont produits. Le dernier est séparé du biodiesel. Conformément à ses propriétés chimiques, le biodiesel porte aussi le nom d’ester méthylique d’huiles végétales (EMHV).

EN 2006 en Allemagne, le biodiesel est utilisé majoritairement pour les voitures utilitaires (environ 50% des ventes totales), le pourcentage utilisé pour les voitures de particuliers reste mineur (6%). Environ 40% du biodiesel sont ajouté au diesel classique et vendu sous le nom B5, B10, B20 pour un diesel contenant 5, 10 ou 20% de biodiesel (source : FNR, Allemagne).

En France

En France, la production du biodiesel est assurée pour l’essentiel à partir de colza et plus marginalement de tournesol. On prévoit aussi l’utilisation de graisses animales et des huiles de friture usagées (source : Ministère de l’Écologie, du Développement et de l’Aménagement Durables, Ministère de l’Économie, des Finances et de l’Emploi).
En France, la portion de biodiesel à la consommation énergétique finale pour le transport est de 0,7% en 2005 (source : Eurostat).

En Europe

En Europe, c’est essentiellement le colza qui est cultivé pour la production de biodiesel. Sa productivité par hectare et par an est chiffrée à 1550 litres en 2008 (source : Agence pour les Ressources Renouvelables FNR, Allemagne). On observe une productivité variable selon les différentes ressources végétales.
En Europe, la production de colza et de son huile n’est plus suffisante depuis 2005 pour couvrir les besoins en biodiesel de l’industrie (source : Oilworld).
De 2001 à 2007, la consommation d’huile de colza dans l’Union européenne (UE) a doublé pour dépasser les 7,8 millions de tonnes dont 64% sont utilisés pour la production de biocarburants. On pourra noter que la consommation par le secteur agroalimentaire a baissé à cause de l’augmentation des prix depuis la fin des années 90.
Jusqu’à aujourd’hui, l’augmentation de la consommation en Europe est assurée principalement par l’import des quatres huiles suivantes (chiffres pour l’année 2007) :

l’huile de palmier (4,58 millions de tonnes),
l’huile de soja (0,62 millions de tonnes),
l’huile de colza (0,48 millions de tonnes),
l’huile de tournesol (1,17 millions de tonnes) (source : Oilworld).

A l’échelle mondiale

En 2006 , la France est le troisième producteur de biodiesel (0,63 billion litres) après l’Allemagne (2,8 billion litres, plus que 50% de la production mondiale du biodiesel) et les Etats-Unis (0,85 billion litres, 2007) (source : REN21 RE 2007 Global Status Report).
Les autres gros producteurs de biodiesel sont notamment l’Autriche, la Belgique, la République Tchèque, le Danemark et le Royaume-Uni (source : REN 21 RE2007 Global Status Report).

La production de biodiesel a augmenté rapidement avec une moyenne annuelle d’augmentation de 40 % entre 2002 et 2006, plus que 50% en 2007 (source : REN21 RE2007 Global Status Report).
Une expansion rapide peut être observée en Asie (Malaisie, Indonésie, Singapore, Chine), en Amérique latine (Argentine, Brésil) et en Europe de Sud-Est (Roumanie et Serbie). L’ambition de la Malaisie est d’occuper 10% du marché mondial du biodiesel. Dans le cadre d’un programme sur les biocarburants, l’Indonésie a planifié de passer de 1,5 millions hectares d’huile de palmier cultivés à 7 millions en 2008 (source : REN 21 RE207 Global Status Report).

Aspects positifs

- Le biodiesel qui est une énergie renouvelable peut contribuer à une utilisation moindre des ressources fossiles et à la réduction d’émissions de gaz á effet de serre. La quantité de CO₂ émis lors de la combustion de biodiesel correspond à la quantité absorbé par les plantes lors de la photosynthèse.

- Afin de réduire les émissions en CO₂ la directive de l’UE de 2001 cible pour 2010 une contribution des biocarburants à hauteur de 5,75% de l’ensemble des carburants pour le transport en Europe (source : EU directive 2001/77/EC). Pour y arriver, plusieurs pays européens ont mis en place des système d’exemption d’impots sur les biocarburants et notamment le biodiesel pour les rendre plus compétitifs. Une croissance remarquable de portions de biodiesel au gazole peut-être observé en Allemagne, en France, en Espagne, et en Italie.
Une approche plus commune entre les pays d’Europe permettrait de favoriser des stratégies plus efficaces et plus économiques. Les stratégies actuelles illustrent néanmoins la vitesse d’évolution sur le marché.

- En Europe, on peut envisager d’utiliser la terre cultivable et inutilisée pour la production de biodiesel avec un potentiel de reprise économique et de création d’emploi dans des régions rurales.

- Par rapport à d’autres ressources d’énergie renouvelables, les coûts de production sont relativement bas et les technologies actuellement sur le marché permettent une production à grande échelle.

Aspects négatifs

- En 2008, en comparaison avec d’autres biocarburants - bioéthanol, BtL (Biomass to Liquids), biogaz - le rendement (en l/ha a) du biodiesel reste faible (source : FNR, Allemagne).

- La culture des plantes pour le biodiesel requiert des terres cultivables et entre par conséquent en compétition avec celles des plantes pour l’alimentation. On pourra craindre la hausse des prix des aliments et des crises alimentaires. Des situations inquiétantes liées à la culture de plantes pour le biodiesel sont observées dans les pays en voie de développement. Les organisations non gouvernementales (ex : Friends of the Earth, Greenpeace, WWF) revendiquent un développement social, écologique et économiquement durable qui prends en compte l’évolution des prix et l’accessibilité de la nourriture, les conséquences écologiques dont la menace de la biodiversité, les émissions de CO₂ et la pollution de l’environnement.

- La monoculture de plantes pour la production de biodiesel ou de bioéthanol à grande échelle peut s’opposer à la biodiversité, conduire à l’augmentation de la déforestation et à l’appauvrissement des sols. L’emploi d’engrais et de produits de protection végétale ajoute des problèmes de pollution du sol et des eaux.

- L’étude Ecobilan commandé et publié en 2002 par l’ADEME (Agence gouvernementale De l’Environnement et de la Maîtrise de l’Energie) et la DIREM (Direction des Ressources Energétiques et Minérales) suggère que la réduction de gaz à effet de serre, qui est obtenue par le remplacement du gazole par le biodiesel, reste modeste :
Les chiffres indiquent une réduction des gaz à effet de serre d’environ 4% par rapport au gazole conventionnel pour un mélange à 95% de gazole et 5% de biodiesel (source : Ecobilan).
Sous l’hypothèse d’une incorporation de biodiesel à 100%, le bilan gaz à effet de serre est environ 3,5 fois inférieur à celui du gazole. Cohérent avec cette étude, l’Agence Fédérale de l’Environnement allemande énonce que la réduction d’émissions de CO₂ se situe entre 20 et 80 % quand le biodiesel était utilisé comme carburant pur par rapport à l’utilisation de gazole conventionnel pur. Cette large plage résulte partiellement des différentes possibilités d’utilisation des produits secondaires survenant lors de la production de biodiesel (paille, déchets agricoles).
Les émissions de gaz à effet de serre issu de la fertilisation des champs, notamment le protoxyde d’azote (gaz hilarant) et les ressources fossiles utilisées pour l’exploitation (machines agricoles, fertilisants, etc.) peuvent faire basculer le bilan.
Afin de réduire les émissions de gaz à effet de serre issus du transport, il faudrait étendre très fortement la surface cultivée - selon l’Agence Fédérale de l’Environnement allemande une vision peu réaliste qui du fait des coûts et de la quantité de terre cultivable requise.
Sans le recyclage des produits secondaires, le bilan écologique et économique du biodiesel demeure modeste.

Axes de reflexion

- Sur le longue terme, le potentiel de chacun des biocarburants dépend de son bilan énergétique, de sa contribution à la mitigation du changement climatique, de la disponibilité des ressources, de sa capacité d’intégration dans les infrastructures existantes et des coûts de production.

- Le bilan de réduction des émissions de CO2 relativement faible pour le biodiesel et les impacts écologiques importants posent la question de la viabilité des investissements dans ce secteur sur le long terme. Quelles alternatives représentent les biocarburants dans la perspective de réduire les émissions de CO2 et de devenir plus indépendants des ressources fossiles ?

- Les politiques sont en accord avec l’opinion publique pour que la production de la biomasse et de biocarburants soit durable. Pour aller dans ce sens, la Comission Européenne a publié en 2008 une directive pour les énergies renouvelables. La mise en place d’une capacité de production durable devrait devenir une condition fondamentale pour obtenir financements et subventions (source : Comission Europénne).

Perspectives

- Le biodiesel peut se substituer actuellement pour une part faible mais non négligeable à l’utilisation des ressources fossiles. Son développement contribue à la protection du climat.

Dans l’avenir proche, il est souhaitable que les surfaces agricoles soient utilisés plus efficacement. Les émissions de gaz à effet de serre associés à la production de biodiesel doivent encore être réduites pour parvenir à un bilan global plus positif. Les développements actuels de technologies autour des biocarburants de 2^e génération vont permettre de faire évoluer la production de biodiesel dans le sens du durable.