Biocarburant : Qu’est-ce que c’est ? 

Biocarburant : Définition

Définit en 2009 par une directive de la Commission européenne, le terme de biocarburant désigne “les combustibles liquides ou gazeux destinés aux moyens de transports et produits à base de biomasse”, c’est-à-dire les carburants de sources d’origine biologique non fossiles. Ces sources sont multiples et lorsque l’on évoque un biocarburant non issu de biomasse forestière ou d‘algues, on peut aussi utiliser le terme d’« agrocarburant ».

Biocarburant : Pourquoi en utiliser plutôt qu’un carburant fossile ?

Les biocarburants sont considérés comme étant des carburants de substitution. Leurs atouts sont nombreux mais le principal étant celui de renforcer l’indépendance énergétique en réduisant la dépendance des véhicules au pétrole et en anticipant l’épuisement de ses réserves. Selon leur classification, ces énergies alternatives peuvent être utilisées sous forme d’additif ou de complément, en proportion variable dans de l’essence ou du gazole, avec ou sans adaptation de la distribution d’énergie ou des véhicules, ou, ce qui est plus rare, totalement substituables aux carburants fossiles, comme pour le B100 par exemple.

D’autre part, les enjeux de ces carburants alternatifs viennent principalement du fait qu’ils soient produits à partir de matières organiques végétales et renouvelables. Qu’ils proviennent de la betterave, du colza, du tournesol, de céréales ou simplement de déchets agricoles, alimentaires ou forestiers, ces énergies alternatives répondent à plusieurs problématiques à la fois, telles que : :

1. La réduction des émissions de gaz à effet de serre (GES)
2. La réduction des émissions d’oxydes azotés et souffres (Nox, SOx)
3. Le soutien à l’activité agricole, forestière, et même industrielle
4. La création d’emploi en milieu rural
5. La valorisation des déchets

Une meilleure autonomie protéique : la fibre végétale extraite lors de la création de biocarburants, comme les tourteaux pour le colza, participent pleinement à l’alimentation animale du fait de son apport en protéines.

Ces enjeux sociaux et environnementaux font de l’industrie des biocarburants un enjeux majeur des politiques mondiales et notamment européennes et françaises depuis quelques années. Afin de se conformer au protocole de Kyoto, la Commission Européenne a notamment mis en place un « Cadre européen énergie-climat » à l’horizon 2020-2030 statuant par exemple pour une augmentation à 20 % la part des énergies renouvelables (23 % pour la France).

Biocarburant : Comment en produire ?

Il existe deux générations dans les biocarburants qui se base sur la matière première utilisée dans la production de l’énergie.

• Les biocarburants de « 1ere génération » dits « conventionnels »
• Les biocarburants « 2nde génération » dits « avancés »
  

Lorsqu’il s’agit d’une matière première qui peut être utilisée dans une chaine alimentaire humaine ou animale, il s’agit de biocarburant de 1ère génération alors que lorsque la biomasse est issue de résidus agricoles, déchets forestiers, cultures dédiées, nous parlons alors de biocarburant de « seconde génération ». Cette deuxième famille n’est pas produite à échelle industrielle pour le moment en raison de procédés de production plus complexes.

Les biocarburants de 1ere génération sont accusé d’entrer en concurrence directe avec l’alimentation humaine et/ou animale et de favoriser la déforestation, ce qui a mené à des réglementations européennes plus strictes, cependant, cette accusation ne prend pas toujours en compte la réalité du parcours de production du biocarburant, de la gouvernance adoptée et de la matière première utilisée.

En ce qui concerne le colza, son biodiesel est un co-produit des éléments valorisés par la chaine d’alimentation animale (tourteaux de colza), la chaine d’alimentation humaine (huile ménagères ou huile de grande distribution), ou encore par l’industrie cosmétique et pharmaceutique (glycérine végétale). Sa production n’engage donc aucune réaffectation des sols et entre donc en partie dans la catégorie de la biomasse issue des résidus agricole. Il est ainsi référencé comme “Biodiesel – sans changement d’affectation des sols” dans la “Base carbone” de l’ADEME

Biocarburant : Quels sont les différents types ?

Les bioessences

La seconde classification sépare les substituts de l’essence, « bioessence », des substituts du gazole « biogazole ».
La filière des bioessences représente près de 7,9% de l’énergie contenu dans l’essence en 2019 et fonctionne majoritairement en étant incorporé dans l’essence fossile. Cette famille de biocarburant se divise en trois types de produits :

• L’éthanol, ou bio-éthanol

Les sources de l’éthanol d’origines agricoles sont multiples : betteraves à sucre, céréales, raisins et les cultures dédiées à sa production représentent environ 3% de la surface agricole française.

Ce carburant végétal est donc issu de la fermentation des sucres présents dans la biomasse puis d’une distillation pour le séparer de l’eau. Il est ensuite directement mélangé à de l’essence fossile commerciale directement en raffinerie. Ce mélange se fait de manière systématique dans le SP95-E5 (5%) et le SP95-E10 (10%) sans modification nécessaire des véhicules, ou de façon plus importante dans le superéthanol E85, qui contient entre 65 et 85 % de bioéthanol, mais qui nécessite quant à lui des moteurs dédiés.

Enfin, l‘éthanol peut être distribué sous l’appellation d’ED95. Il sera alors composé à 95% de bioéthanol mais dans ce cas, le biocarburant n’est plus destiné à des véhicules essence mais bien à des moteurs de type Diesel spécifiquement conçus pour ce carburant, ainsi que pour des flottes captives disposant d’une logistique d’approvisionnement et de maintenance dédiée.

• L’ETBE (éthyl tertio butyl éther)

L’ETBE est le seul agrocarburant qui n’est pas renouvelable à 100%. En effet, il est produit à partir d’éthanol végétal auquel on incorpore de l’isobutène. Ce dernier étant pour l’instant d’origine chimique, des études sont en cours afin de produire et de commercialiser de l’isobutène produit à base de sucre.

A l’instar de l’éthanol, l’ETBE est lui aussi destiné à être incorporé dans de l’essence selon les proportions suivantes :

15% dans le SP-95 E5
16% dans le SP98
22% dans le SP-95 E10

• Les bioessence de synthèse

Dans ce dernier cas, l’énergie alternative est issue de procédés industriels opérés directement en raffinerie consistant à traiter des huiles végétales par hydratation ou par procédé Fischer – Tropsch à partir d’un gaz de synthèse. On parle alors d’Huile Végétale Hydro Traitée Essence, ou HVHTE. La France est le premier producteur européen d’éthanol, elle exporte environ un quart de sa production dans le reste de l’Union européenne et représente 4 000 emplois directs et 5 000 emplois indirects.

Les biogazoles

De son côté, la filière des biogazoles, ou biodiesels, représente en 2019 près de 7,3% de l’énergie contenue dans le gazole. Les biodiesels sont produits à partir d’huiles végétales, animales ou usagées, mais les huiles pures ne sont pas conformes aux exigences de qualité et doivent donc être transformée par procédé chimique.

Lorsque l’huile est transformée en ester, on dit que le biogazole est issu d’une transestérification, on parle alors d’Esther Méthylique d’Acide Gras (EMAG), autrement on parle de biogazole de synthèse.

• Les esters méthyliques d’acides gras (EMAG)

Les EMAG sont aussi nombreux que les origines des huiles et sont différenciées en 3 sous-catégories :
EMHA (Ester Méthylique d’Huile Animale), lorsque l’huile est issue de graisses animales.
EMHV (Ester Méthylique d’Huile Végétale), lorsque l’huile est extraite de plantes oléagineuses.
EMHU (Ester Méthylique d’Huile Usagée), si l’huile est un résidu d’huiles végétales alimentaires usagées.

En 2019, la catégorie des EMAG représentent 83,4% des biocarburants incorporés au gazole, avec 77,4% rien que pour la sous-catégorie des EMHV.

Différents co-produits destinés à l’industrie alimentaire (humaine ou animale) entrent dans le processus de production des EMAG, que ce soit en amont ou en aval. On observe notamment la production de tourteaux de colza, complément protéique riche à hauteur de 32% en protéine pour les animaux, ou de glycérine, qui peut être valorisée dans les domaines pharmaceutique, cosmétique ou alimentaire.

En ce qui concerne la production des matières premières destinées aux EMAG, l’Europe se place en grande première avec 60% des volumes produits, dont 48% proviennent de la France.

Enfin, de la même façon que les bioessence, les EMAG sont majoritairement utilisés en incorporation dans le diesel à des pourcentages différents. De manière banalisée, il est incorporé à hauteur de 7% dans le gazole commercial, on parle alors de B7, mais on le trouve aussi à hauteur de 10% dans le gazole B10, de 30% en volume dans le gazole B30, et jusqu’à 100% dans le B100. Le B30 et le B100 ne sont cependant pas disponible à la commercialisation mais destinés à des moteurs en particuliers, et surtout à des flottes captives et professionnelles.

• Les biogazoles de synthèse

Il existe deux types de biogazole de synthèse :

HVO, c’est à dire le biogazole issu d’un procédé d’hydrotraitement de l’huile végétale ou de graisses animales (Huiles Végétales Hydro Traitées Gazole HVHTG ou HVO), et le biogazole BTL (Biomass to liquid) issu d’un procédé de conversion thermochimique.

De même que pour les bioessence de synthèse, ces procédés sont des procédés industriels lourds, complexes et onéreux.

Biocarburants : pour ou contre ?

Les biocarburants, bien que critiqués et souvent décriés, ont une importance cruciale dans le domaine énergétique, et notamment pour répondre aux enjeux de la transition énergétique du transport.

La filière française du biogazole en France est forte et dynamique et se place en un atout majeur dans l’activité économique française. En effet, la France est le second producteur européen de biodiesel ,avec environ 3% de sa surface agricole consacrée à la production. Elle représente 20 000 emplois dont 12 000 emplois directs , et entre en jeu dans la recherche d’indépendance alimentaire et protéinique de la France, enjeu majeur du Plan de Relance de la France avec le Plan Protéine, démontrant l’aspect économique inhérent de ces carburants pour souder filière agricole et industrielle en France

Sources :

https://www.ecologie.gouv.fr/biocarburants
https://www.ecologie.gouv.fr/cadre-europeen-energie-climat
https://www.ecologie.gouv.fr/carburants-et-combustibles-autorises-en-france
https://fr.wikipedia.org/wiki/Biocarburant
https://www.ifpenergiesnouvelles.fr/enjeux-et-prospective/decryptages/energies-renouvelables/quel-avenir-les-biocarburants
https://agriculture.gouv.fr/quest-ce-que-les-biocarburants
https://ec.europa.eu/energy/topics/renewable-energy_en
https://www.connaissancedesenergies.org/biocarburants-et-agrocarburants-est-ce-la-meme-chose-140602
https://www.connaissancedesenergies.org/fiche-pedagogique/biocarburant
https://www.ifpenergiesnouvelles.fr/tags/biocarburants