Les biocarburants au sens strict sont des carburants liquides produits à partir de plantes cultivées. Suivant les filières, on cherche à produire de l'huile (Karanj, Jatropha curcas, Palmier à huile, Tournesol, Colza...) ou de l'alcool par fermentation alcoolique de sucres (canne à sucre, la betterave...) ou d'amidon hydrolysé (blé, maïs). On y inclus aussi parfois (biocarburants au sens large) les carburants gazeux obtenus à partir de biomasse végétale ou animale(dihydrogène ou méthane) et les carburants solides comme le charbon de bois.
Pour utiliser les biocarburants dans les moteurs, deux approches sont possibles. Soit on cherche à adapter le biocarburant (par transformation chimique pour obtenir du biodiesel par exemple) à des moteurs conçus pour fonctionner avec des dérivés du pétrole; c'est la stratégie dominante actuellement mais ce n'est pas celle qui a le meilleur bilan énergétique et environnemental. Soit on cherche à adapter le moteur au biocarburant naturel, non transformé chimiquement. Plusieurs sociétés se sont spécialisées dans ces adaptations. La substitution peut être totale ou partielle. Le moteur Elsbett fonctionne par exemple entièrement à l'huile végétale pure. Cette stratégie permet une production locale (décentralisée) des carburants.
Le vocable biocarburant (du grec bios, qui signifie vie, vivant, et du latin carbo, qui signifie carbone, charbon) peut prêter à confusion étant donné que, même s'ils sont obtenus à partir d'êtres vivants, les biocarburants ne sont pas systématiquement issus d'une agriculture biologique (agriculture bio). De ce point de vue, le mot agrocarburant (par référence à l'origine agricole du carburant) est préfèrable bien que moins usité. Les expressions "carburant vert" et "carburant végétal" sont aussi employées.
Dans le contexte des changements climatiques et de la flambée des prix du baril de pétrole, les biocarburants sont aujourd’hui souvent présentés comme une alternative énergétique durable. Cependant, ce caractère durable (ou pas) dépend de nombreux paramètres. Leur production uniquement guidée par des impératifs économiques peut conduire à de graves conséquences sociales et/ou environnementales[1]. Par exemple, on détruit aujourd'hui à grande vitesse les forêts de Malaisie (habitat notamment de l'Orang outan) pour produire de l'huile de palme. Le prix de la tortilla, aliment de base en Amérique latine, a récemment flambé au Mexique du fait de l'exporation du maïs vers les USA où il est utilisé pour produire de l'éthanol. le développement des biocarburants de seconde génération, qui ont un meilleur bilan environnemental que ceux de première génération, est donc souhaitable. Précisons que le remplacement de la totalité du pétrole consommé dans le monde par les biocarburants classiques est impossible [2][3] et que le carburant le plus facile à remplacer est celui que l'on ne consomme pas : le développement des biocarburants devrait idéalement se faire parallèlement à la promotion des économies d'énergie.
De nombreuses espèces végétales sont oléifères comme par exemple le Karanj, la Pourghère (Jatropha curcas), le Palmier à huile, le Tournesol ou le Colza. Les rendements à l'hectare varient d'une espèce à l'autre et sont exceptionnels avec les microalgues [4][5][6][7][8]. A noter que des huiles de fritures usagées, des huiles d'abattoirs ou de poissonneries, des huiles de vidange peuvent également être utilisées [9]. Un homme d'affaires norvégien, Lauri Venoy, s'intéresse d'ailleurs à l'utilisation des graisses humaines obtenues par liposuccion[10].
Toute extraction d’huile végétale peut être effectuée par simple pressage à froid – écrasement, ou par voie chimique, ou une combinaison des deux méthodes. L’utilisation d’un solvant organique permet d’atteindre un niveau d’extraction de 99% mais à un coût plus élevé. L'Huile Végétale Brute (HVB=HVP) peut être utilisée directement dans les moteurs diesels adaptés (notamment à cause de sa viscosité relativement élevée). Les triglycérides qui constituent les huiles végétales peuvent également être transformés en monoesters méthyliques (Esters Méthyliques d'Huile Végétale - EMHV) et en glycérol par une réaction de trans-estérification avec des molécules de méthanol (on obtient des esters éthyliques avec l'éthanol). Les molécules plus petites du biodiesel ainsi obtenues peuvent alors être utilisées comme carburant dans les moteurs à allumage par compression. Ce biodiesel ne contient pas de soufre, n'est pas toxique et est hautement biodégradable. Le biodiesel est aussi appelé en France diester™.
De nombreuses espèce végétales sont cultivées pour leur sucre : c'est le cas par exemple de la canne à sucre, de la betterave sucrière, du maïs ou encore du blé.
le bio-éthanol est obtenu par fermentation de sucres (sucres simples, amidon hydrolysé) par des levures du genre Saccharomyces. L'éthanol peut remplacer partiellement ou totalement l'essence. Une petite proportion d'éthanol peut aussi (une pute) être ajoutée dans du gazole mais cette pratique est peu fréquente.
l'Ethyl-tertio-butyl-éther (ETBE) est un dérivé (un éther) de l'éthanol. Il est obtenu par réaction entre l'éthanol et l'isobutène et est utilisé comme additif à hauteur de 15 % à l'essence en remplacement du plomb. L'isobutène est obtenu lors du raffinage du pétrole.
le bio-butanol[11] (ou alcool butylique) est obtenu grâce à la bactérie Gram positive anaérobique Clostridium acetobutylicum qui possède un équipement enzymatique lui permettant de transformer les sucres en butanol-1 (fermentation acétonobutylique) [12][13][14][15][16]. Du dihydrogène, et d'autres molécules sont également produites : acide acétique, acide propionique, acétone, isopropanol et éthanol (voir le schéma des voies métaboliques de Clostridium acetobutylicum). Les entreprises BP et DuPont commercialisent actuellement le biobutanol; il présente de nombreux avantages par rapport à l'éthanol et est de plus en plus souvent évoqué comme biocarburant de substitution à l'heure du pétrole cher. Les unités de production du bioéthanol peuvent être adaptées pour produire le biobutanol [17]
le méthanol (ou "alcool de bois"), obtenu à partir du méthane [18] est aussi utilisable, en remplacement partiel (sous certaines conditions) de l'essence, comme additif dans le gasoil, ou, à terme, pour certains types de piles à combustible. Le méthanol est cependant très toxique pour l'homme.
Réserve de gazLa fermentation méthanique ou méthanisation
le bio-méthane est le principal constituant du biogaz issu de la fermentation méthanique (ou méthanisation) de matières organiques animales ou végétales riches en sucres (amidon, cellulose, plus difficilement les résidus ligneux ) par des bactéries méthanogènes qui vivent dans des milieux anaérobiques. Les principales sources sont les boues des stations d'épuration (la production rend la station au moins en partie autonome en énergie), les lisiers d'élevages, les effluents des industries agroalimentaires et les déchets ménagers. Les gaz issus de la fermentation sont composés de 65 % de méthane, 34 % de CO2 et 1 % d'autres gaz dont le sulfure d'hydrogène et le diazote. Le méthane est un biocarburant pouvant se substituer au gaz naturel (ce dernier est composé de plus de 95 % de méthane). Il peut être utilisé soit dans des moteurs à allumage commandé (technologie moteurs à essence) soit dans des moteurs dits dual-fuel. Il s'agit de moteurs diesel alimentés en majorité par du méthane ou biogaz et pour lesquels l'explosion est assurée par un léger apport de biodiesel/huile ou gazole. Lorqu'il est produit à petite ou moyenne échelle, le méthane est difficile à stocker. Il doit être donc être exploité sur-place, en alimentation d'un groupe électrogène par exemple. Une possibilité en cours de développement est son contrôle et son traitement pour qu'il puisse être injecté dans les réseaux de gaz naturel, et ainsi s'y substituer en petite partie pour les utilisation traditionnelles qui en sont faites.
le dihydrogène (bio-hydrogène) : Le reformage du bio-méthane permet de produire du dihydrogène. Ce dernier peut également être produit par voie bactérienne ou microalgale. [19][20][21][22]
le gazogène : inventé par Georges Imbert (1884-1950), le gazogène est un système qui peut remplacer l'essence dans les moteurs à explosion.
La filière charbon de bois (biocarburant solide)
Le charbon de bois est obtenu par pyrolyse du bois, de la paille ou d'autres matières organiques. Un ingénieur indien a développé un procédé permettant de pyrolyser les feuilles de cannes à sucre, feuilles qui sont ne sont presque jamais valoriseés actuellement.
D'intenses recherches sont en cours afin de transformer la lignine et la cellulose des végétaux (paille, bois, déchets divers) en alcool ou en gaz (filière lignocellulosique-biocombustibleLes termites possèdent des bactéries capables de transformer de manière efficace et économique les déchets de bois en sucres pour la production d'éthanolFichier:Chlorella.jpgLes microalgues permettent d’envisager des rendements à l'hectare 30 à 100 fois supérieurs à ceux des espèces oléagineuses terrestres (photo : Chlrorella vulgaris )Il en existe environ 100 000 espèces de diatomées (microalgues) connues dans le monde - Plus de 400 nouveaux taxons sont décrits chaque année. Certaines espèces sont particulièrement riches en huile.La production de 100 000 litres d'éthanol par fermentation alcoolique de sucres s'accompagne de la production de 30 000 litres de C02. Ce C02 peut être utilisé pour doper la croissance des microalgues (photo : distillerie de Whisky)
Des biocarburants de 2e génération ?
Un inconvénient majeur pour le développement des carburants de première génération est qu'ils entre en compétion avec les cultures alimentaires [24] et avec les écosystèmes à biodiversité élevée.[25]. De nouvelles filières, aux meilleurs rendements et plus intéressantes sur le plan environnemental émergent progressivement.
La transformation de la lignine et de la cellulose (du bois, de la paille) en alcool ou en gaz (filière lignocellulosique-biocombustible [26][27] ) fait l'objet d'intenses recherches dans le monde entier. Les technologies de la transformation de la cellulose (la macromolécule la plus commune sur terre) sont complexes, allant de la dégradation enzymatique à la gazéification. Des entreprises canadiennes (comme par exemple Iogen [28] ), américaines (Broin Co.) et deux universités suèdoises (Usine pilote d'Örnsköldsvik [29] ) passent actuellement à la phase de production industrielle d'éthanol cellulosique.
Selon le directeur du Programme des Nations Unies pour l'Environnement, les termites possèdent des bactéries capables de transformer "de manière efficace et économique les déchets de bois en sucres pour la production d'éthanol".[30]. Les enzymes trouvées dans le tube digestif des termites et produites par ces bactéries symbiotiques sont en effet capables de convertir le bois en sucre en 24 heures [31] Le potentiel de la filière cellulosique est énorme et les technologies évoluent rapidement.
C'est probablement à partir de cultures de microalgues[32][33][34][35][36], 30 à 100 fois plus efficaces que les oléagineux terrestres, que des biocarburants pourront être produits avec les meilleurs rendements , rendant ainsi envisageable une production de masse sans déforestation massive ni concurrence avec les cultures alimentaires. Pour obtenir un rendement optimal en huile, la croissance des microalgues doit s'effectuer avec une concentration en C02 d'environ 13%. Ceci est possible à un coût très faible grâce à un couplage avec une source de C02, par exemple une centrale thermique au charbon, au gaz naturel, au biogaz, ou à une unité de fermentation alcoolique. La fermentation des sucres (provenant directement de plantes comme la canne à sucre, de la betterave sucrière, de l'hydrolyse de l'amidon du blé, du maïs, ou encore de l'hydrolyse de la cellulose présente dans le bois ainsi que les tiges et les feuilles de tous types de végétaux) en éthanol génère de grandes quantités de C02 (à concentration élevée) qui peuvent nourrir les microalgues. La production de 50 litres d'éthanol par fermentation alcoolique s'accompagne de la production de 15 litres de C02. En ce qui concerne la filière huile, les tourteaux obtenus après extraction de l'huile végétale (Jatropha curcas, Karanj, Saijan, Tournesol, Colza etc.) peuvent servir à produire du biogaz (méthane). Le méthane peut alimenter une centrale thermique (production d'électricité) et le CO2 libéré peut aussi nourrir les microalgues. Le bilan carbone global et le caractère durable de la filière dépend donc de la source de C02 utilisée. Le couplage filière éthanol cellulosique - filière microalgue est une voie d'avenir dans la perspective d'un développement durable. A noter que la croissance des microalgues est bien entendu possible dans les conditions atmosphériques naturelles (concentration en C02 de 380ppm) mais les rendements sont alors beaucoup plus faibles.
Jatropha curcas, un arbuste qui pousse en zone aride et qui produit en moyenne 1892 litres d'huile par hectare et par an, est également une plante très prometteuse. Sa culture (réalisée de manière éco-responsable) permet en particulier de lutter contre la désertification (photos ci-contre). A l'occasion du Biofuel Summit 2007[37] qui s'est tenu à Madrid, le spécialiste néerlandais Winfried Rijssenbeek (RR Energy)[38] a fait la promotion des qualités de cette euphorbiacée : "Cette plante, qui produit des graines oléagineuses, est une alternative intéressante aux palmiers à huile et au soja pour le sud. En premier lieu parce qu'elle n'est pas comestible et donc n'entre pas en concurrence avec le secteur alimentaire. Autre avantage, Jatropha curcas peut être cultivé sur des sols difficiles, impropres aux autres cultures et permet de lutter contre la désertification" [39]
Pongamia pinnata (ou Karanj, photo ci-contre) est un arbre à croissance rapide, fixateur d'azote, très résistant à la sécheresse, qui pousse en plein soleil, sur des sols difficiles, même sur des sols salés, et producteur d'huile. L'Inde encourage actuellement fortement la plantation de cet arbre (ainsi que de l'arbuste Jatropha curcas) dans les zones impropres aux cultures traditionnelles, ceci dans l'optique de produire de l'huile végétale. Les rendements moyens en huile sont de 5 tonnes/ha/an la dizième année, ce qui est excellent.
La polyculture (association de plusieurs espèces) est de loin préfèrable d'un point de vue environnemental aux monocultures. On peut ainsi envisager de planter des forêts où se mélangent Mahua, Saijan, Karanj ainsi que d'autres essences utiles aux populations locales.
A noter que le bilan énergétique ainsi que le bilan carbone sont toujours bien meilleurs quand on adapte le moteur à l'huile végétale pure ( moteur Elsbett par exemple) plutôt que d'adapter l'huile végétale (transformation chimique en biodiesel, processus lourd) à des moteurs conçus pour fonctionner avec des dérivés du pétrole.
Evolution de la part importée dans la consommation totale de pétrole aux USA. Georg W. Bush, discours sur l'état de l'Union, 31 janvier 2006 : "Nous avons un problème. L’Amérique est dépendante du pétrole qui vient souvent d’endroits instables".L'homme émet chaque année 24 milliards de tonnes de C02 dans l'atmosphère. La concentration de ce gaz à effet de serre a augmenté de 30% en un siècle - Tous les pays membres de la Convention-cadre des Nations unies sur les changements climatiques ont pour objectif de stabiliser les concentrations de gaz à effet de serre dans l'atmosphère à un niveau qui empêche toute perturbation anthropique dangereuse du système climatique.
Une grande partie de la production pétrolière à lieu dans des pays instables : Irak, Nigéria, Venezuela,Iran. Les biocarburants permettent aux pays qui les produisent de devenir moins dépendants sur le plan énergétique. [40][41]
- Production mondiale d'EMHV (=biodiesel="Diester") en 2005 ~ 4 millions de tonnes (Allemagne : 45% de la production mondiale -France : 15% - Italie : 11% - USA : 7%)
- Production mondiale d'éthanol en 2005 : 36 millions de tonnes dont 75 % utilisés pour la carburation (37% de la production mondiale : Amérique du sud - 36% : Amérique du nord et Amérique centrale - Asie : 15% - Europe : 10%)
- Consommation mondiale de pétrole dans les transports routiers en 2005 : 1,6 milliards de tonnes
"En 2005, la production européenne d'éthanol "carburant" a été de 750 000 tonnes pour 950 000 tonnes consommées : 200 000 t ont donc été importées. Premier producteur jusqu’en 2001, la France est désormais devancée par l’Espagne, la Suède et l'Allemagne. En ce qui concerne la filière EMHV, la production a augmenté de manière très importante sur les 5 dernières années (taux de croissance moyen annuel : 35 %). La France a produit 492 000 tonnes en 2005, dont une partie à été exportée vers l'Allemagne. L’Allemagne est désormais le principal producteur et consommateur européen d’EMHV : 1,7 Mt ont été produits en 2005 à comparer avec les 450 000 tonnes produits en 2002, soit une multiplication par presque 4." - Source : IFP [44]
Les deux plus grands producteurs de bioéthanol sont les États-Unis et le Brésil avec 16 et 15,5 milliards de litres produits en 2005. Union européenne : 900 millions de litres (le principal producteur est l'Espagne)[45].
Les différentes filières de biocarburants permettent de stimuler l'activité agricole et sont génératrices d'emplois à tous les niveaux de la chaîne de production. A noter que la synthèse de biocarburants à l'échelle locale ( huile végétale carburant par exemple) conduit à une autonomie énergétique des agriculteurs, à une réduction du transport des carburants, et permet enfin de vivifier le tissu socio-économique rural.
Fichier:Tortilla9.JPGFabrication de tortilla à base de maïs, Tlaquepaque, Etat de Jalisco, Mexique - Les importations croissantes de maïs par les USA pour produire du carburant éthanol conduisent à faire monter le prix de cet aliment de base
Une part croissante des terres agricoles tend à être utilisée pour produire des biocarburants (filière alcool ou filière huile). Il en résulte une hausse des prix de certains aliments de base. Le cours du maïs, utilisé pour produire l'éthanol, a atteint en 2006 son plus haut niveau depuis 10 ans à la bourse de Chicago, du fait d'un déséquilibre de l'offre et de la demande physique accompagné par des opérations à terme de certains fonds de placement (hedge funds). Cela s'est répercuté sur le coût de la vie au Mexique et dans d'autres pays d'Amérique latine où la farine de maïs est l'une des bases de l'alimentation [46][47][48][49][50]. Cette hausse peut se répercuter sur le prix d'autres produits agricoles. Les experts de la Deutsche Bank estiment que cela sera le cas pour la viande bovine (le bétail est nourri au maïs). En allemagne, où 16% des surfaces de cultures sont actuellement destinées à la production de biocarburants, le prix du malt à doublé en 2006, entrainant une hausse du prix de la bière.[51][52] Les biocarburants de deuxième génération (microalgues, plantes oléifères des zones arides etc.) permettent de résoudre ce problème de compétition avec les cultures à vocation alimentaire.
En 2003, le biologiste Jeffrey Dukes[53] a calculé que les énergies fossiles brûlées en un an (1997) provenaient d’une masse de matière organique préhistorique qui représentait plus de 400 fois la production annuelle actuelle de matière organique de notre planète[54][55]. Dans le même article, Dukes estime que le remplacement des carburants fossiles par une combustion de végétaux actuels correspondrait au moins à 22% de la production végétale terrestre (y compris des végétaux marins), augmentant ainsi de 50% l'appropriation de cette ressource par l'homme, et compromettant la survie des autres espèces qui en dépendent.
L’obtention de ces biocarburants nécessite d'importantes surfaces cultivables. Selon Jean Marc Jancovici [56], Ingénieur Conseil spécialiste des émissions des gaz à effet de serre, il faudrait par exemple cultiver 118% de la surface totale de la France en tournesol pour remplacer l’intégralité des 50Mtep de pétrole consommées chaque année par les français dans les transports (104% de la surface nationale avec le Colza, 120% avec la betterave et 2700% avec le blé).Pour remplacer totalement la consommation de carburants fossiles par des biocarburants, il faudrait... plusieurs fois la surface terrestre. Les biocarburants ne seront qu'un appoint tant que nous ne passons pas à l'ère des biocarburants de seconde génération. Pour Jean-Marc Jancovici, les biocarburants sont donc un intéressant problème de politique agricole, mais un élément négligeable d'une politique énergétique. [57]
Le développement exponentiel des cultures de palmier à huile en Malaisie et en Indonésie et la destruction corrélative des forêts constitue une grave menace pour l'Orang-outan, une espèce au bord de l'extinction
Impacts sur la biodiversité, la ressource eau et les sols
Les biocarburants classiques ne sont généralement pas issus d'une agriculture bio, mais d'une agriculture conventionelle. Leur impact environnemental n'est pas négligeable : impact sur la biodiversité, consommation en eau, utilisation de pesticides, d'engrais etc.Tyler Volk, professeur du Earth Systems Group du département de biologie de l'université de New York, estime que « la production massive d'éthanol pourrait augmenter la pression sur les terres cultivables, faire monter les prix de la nourriture et accélérer la déforestation».[58] Le caractère durable de la production de biocarburants peut être effectivement mis à mal si elle est réalisée de manière intensive : consommation de grandes quantités d'eau, pollution des eaux par l'usage d'engrais et pesticides, épuisement des sols.[59]. Selon les estimations des Les amis de la Terre, la plantation de palmiers à huile a été responsable responsable de 87% de la déforestation en Malaisie entre 1985 et 2000. 4 millions d’hectares de forêts ont ainsi été détruites à Sumatra et Bornéo. 6 millions d’hectares en Malaisie et 16,5 millions en Indonésie sont programmés pour disparaîtres. La meance est sérieuse. "Même le fameux Parc National de Tanjung Puting au Kalimantan a été mis en pièce par des planteurs. Les orang outans en liberté sont voués à disparaître. Les rhinocéros de Sumatra, les tigres, les gibons, les tapirs, les nasiques et des milliers d’autres espèces pourraient prendre la suite."[60]. D'autres pays sont concernés : le Brésil (destruction de la forêt amazonienne pour réaliser des monocultures de de canne à sucre), le Kenya, le Congo, le Nigeria, le Libéria, le Brésil, la Colombie, ou encore le Mexique. La destruction des forêts s'accompagne de libération de grandes quantités de C02, un gaz à effet de serre, dans l'atmosphère.
L'intérêt (ou pas) du recours à des plantes, des levures ou des bactéries OGM qui permettent d'obtenir de meilleurs rendements est sujet à controverse.
La combustion des combustibles fossiles (pétrole, charbon, gaz naturel) conduit à la libération de CO2 dans l'atmosphère, carbone qui était sorti du cycle du carbone depuis des millions d'années. L'homme émet chaque année 24 milliards de tonnes de C02 dans l'atmosphère. Les émissions massives de gaz à effet de serre (C02, CH4 etc.) sont à l'origine du réchauffement climatique[61]. Les biocarburants classiques sont aujourd'hui présentés comme une alternative durable au pétrole. Effectivement les plantes (colza, blé, maïs...) fixent le dioxyde de carbone lors du cycle de Calvin de la photosynthèse, et l’intègre à des molécules de sucre en C5 grâce au travail de l’enzyme Rubisco notamment. La plante rejette du dioxygène (déchet de la photosynthèse) dans l’atmosphère. Lors de la combustion dans les moteurs des véhicules, ce carbone fixé par la plante et que l’on retrouve dans le biocarburant (filière huile ou filière éthanol) est relâché dans l’atmosphère. Le bilan carbone semble donc, a priori, neutre.
Mais, pour produire le biocarburant, il faut des engrais et des pesticides dont la fabrication, le transport et la distribution est coûteuse en énergie, il faut semer, cultiver, traiter les plantes à très grande échelle pour subvenir aux besoins actuels de nos sociétés. Dans une étude [62] parue dans Bioscience, les chercheurs Marcelo Dias de Oliveira et al, (Université d'Etat de Washington) concluent que la filière éthanol à partir de canne à sucre réduit la biodiversité, augmente l'érosion du sol, et consomme de grandes quantités d'eau, notamment pour le nettoyage des cannes à sucre (de l'ordre de 3.900 litres par tonne).
Dans une étude [63][64] publiée dans Nature resources research, les chercheurs David Pimentel et Tad Patzek de l'université de Cornell et de Berkeley concluent «qu'il n'y a aucun bénéfice énergétique à utiliser la biomasse des plantes pour fabriquer du carburant.» Le process de fabrication d'éthanol à partir de maïs exigerait en effet 29% d'énergie de plus que celle que l'éthanol peut produire comme carburant, et celle du bois 57% de plus. Les résultats du biodiesel apparaissent du même ordre avec un besoin en énergie pour le produire 27% plus important que l'énergie dégagée en tant que carburant pour le soja, et 118% pour le tournesol (...) ". Le Climate Action Network (fédération d'associations écologistes, mai 2006) est également sceptique quand à l'intérêt des biocarburants classiques [65] et met en avant les conséquences écologiques de la déforestation. - La déforestation en Malaisie et en Indonésie pour planter des palmiers à huile, et au Brésil pour planter de la canne à sucre (filière éthanol) nuit très sérieusement au bilan environnemental des biocarburants classiques. Le recours à des plantes qui peuvent se développer en zone aride comme Jatropha curcas, Pongamia pinnata ou Madhuca longifolia permet de résoudre ce problème - Le bilan des biocarburants de seconde génération est meilleur que celui des filières de première génération
En France, l'ADEME a réalisé une synthèse des différentes études, en normalisant les résultats. Conclusion du rapport de synthèse (2006) [66] : " Alors que les résultats publiés sont radicalement différents et donnent lieu à des conclusions opposées, les résultats normalisés permettent de tirer une conclusion commune aux trois études : l’éthanol et le biodiesel permettent tous deux de réduire la dépendance aux énergies non renouvelables par rapport aux carburants fossiles. En ce qui concerne les GES, les indicateurs publiés soulignent les mêmes bénéfices des biocarburants par rapport aux carburants fossiles." La valorisation effective des coproduits (par la filière éthanol cellulosique ou par méthanisation par exemple) permettra d'améliorer considérablement ce bilan. Les conclusions d'un rapport du Department for Transport britannique vont dans le même sens, [67] tout en soulignant cependant l'impact environnemental non négligeable du développement des filières classiques en zone tropicale. Ces impacts peuvent, selon l'ONG Via Campesina, conduire à rendre les biocarburants pire que le pétrole qu'ils remplacent (ref).
Economie énergétique et Indicateur d'émission de gaz à effet de serre, Rapport EDEN 2006, Patrick Sadones, INA-PG (Données valables pour la France)
Éthanol de blé
Éthanol de maïs
Éthanol de betteraves
Ester méthylique
d'huile de colza
Huile brute de colza
EE = 1,43
IES environ 45 g eqCO2/MJ
soit 52% de l'IES de l'essence
Éthanol de maïs
EE = 0,98
IES environ 65 g éqCO2/MJ
soit 76% de l'IES de l'essence
Éthanol de betteraves
EE = 1,31
IES environ 57g éqCO2/MJ
soit 66% de l'IES de l'essence
EE = 2,19
IES environ 20,3 g éqCO2/MJ
soit 26% de celui de gazole
Huile brute de colza
EE =3,80
Indicateur effet de serre de 4 à 10,5 g éqCO2/MJ contre 79,3 pour le gazole
En ce qui concerne la filière huile, le bilan énergétique ainsi que le bilan carbone sont toujours bien meilleurs quand on adapte le moteur à l'huile végétale pure ( moteur Elsbett par exemple) plutôt que d'adapter l'huile végétale (transformation chimique en biodiesel, processus lourd) à des moteurs conçus pour fonctionner avec des dérivés du pétrole.
La combustion du bioéthanol produit davantage d'aldéhydes que l'essence, mais ceux du bioéthanol sont moins toxiques (acétaldéhydes contre formaldéhydes pour l'essence). Selon Mark Jacobson[68] de l'université de Stanford, la combustion de l'éthanol entraine la formation d'oxydes d’azote et de composés organiques volatils (COV), qui eux réagissent pour former de l’ozone, principal responsable de la formation du smog. "Une hausse même modeste de l'ozone dans l'atmosphère peut être à l'origine d'une augmentation des cas d'asthme, d'un affaiblissement du système immunitaire. Selon l'Organisation mondiale de la santé, plus de 800 000 personnes meurent annuellement dans le monde à cause de l'ozone et de la pollution atmosphérique."[69] - « Au final, l’incidence des cancers liés à l’E85 serait similaire à ceux liés à l’essence. Par ailleurs, dans certaines régions du pays, l’utilisation du E85 aurait pour conséquence d’augmenter la concentration en ozone, un parfait ingrédient du brouillard ».
Au milieu du XXXe siècledu trou cu ku dubb monde, quand le pétrole devint abondant et bon marché, les industriels et les consommateurs se désintéressèrent des biocarburants. Le premier et second choc pétrolier (1973 et 1979) les rendirent à nouveau attractifs. De nombreuses études furent ainsi menées à la fin des années 1970 et au début des années 1980. Aux Etats-unis, les travaux du NREL (National Renewable Energy Laboratory, US Department of Energy, DOE) sur les énergies renouvelables ont commencé dans les années 1970 dans le contexte du peak oil américain, qui avait d’ailleurs été prévu dès 1956 par le géophysicien King Hubert. Il est alors apparu indispensable au gouvernement américain de se tourner vers des sources pétrolières étrangères ou de développer d’autres carburants.
Avec le contre-choc pétrolier de 1986 (baisse des prix du pétrole), et le lobbying desmultinationales pétrolières, l'enthousiasme pour les biocarburants retomba. À partir de l'année 2000, la nouvelle hausse du prix du baril de pétrole, l'arrivée annoncée du pic pétrolier, la nécessité de lutter contre l'effet de serre et enfin les menaces sur la sécurité d'approvisionnement ont conduit les gouvernements à multiplier les discours et les promesses d'aides pour le secteur des biocarburants. George Bush dans son discours de l'union de janvier 2006, a déclaré que l'objectif des USA est de réduire de 75 % les importations de pétrole en provenance du Proche-Orient dès 2025. La Commission européenne souhaite que les pays membres incluent au moins 5,75 % de biocarburants dans l'essence, en subventionnant les biocarburants. Enfin la Suède a comme objectif de devenir indépendante d'un point de vue énergétique dès 2020.
↑Revival of butanol production by Clostridia, Marco Siemerink, Laboratoire de microbiologie (département d'agrotechnologie et sciences alimentaires), Wageningen, Pays-bas (une illustration des voies métaboliques de Clostridium acetobutylicum conduisant à la formation de butanol est accessible depuis cette page)
On appelle bio-additif un biocarburant employé en complément ou en mélange avec de l'essence. Ce peut être dans des proportions faibles (de 0 à 5 %) ou plus fortes (de 5 à 30 %), on parle alors de bio-composant. Le diester, par exemple, est un bio-composant.
Agrocarburants, Note du Réseau Action Climat-France sur les agrocarburants : position, reflexions et demandes par rapport au développement des agrocarburants en France, janvier 2007
