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Quel avenir pour les agrocarburants de 2ème génération ?
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28 décembre 2009 - Les défenseurs des agrocarburants ne manquent pas d’arguments. Ces derniers permettraient de réduire les émissions de gaz à effet de serre, en apportant sécurité énergétique renforcée et nouveaux débouchés pour l’agriculture. L’engouement autour de ce type de carburants se heurte à leur faible part dans l’utilisation énergétique globale. D’après l’Institut français du pétrole (IFP), leur production mondiale en 2007 était de 36 millions de tonnes d’équivalent pétrole (Mtep), soit seulement 1,8 % de la consommation totale de carburants pour les transports.
 
A la différence de la 1ère génération, les agrocarburants de 2ème génération sont obtenus à partir de biomasse sans concurrence d'usage avec l'alimentaire (bois, paille, déchets végétaux, etc.). Cette 1ère génération a été accusée par la Food and Agriculture Organization des Nations Unies d’être à l’origine d’une hausse des prix des matières premières. Ce changement de génération réduit donc le risque de mise en concurrence des usages alimentaires et énergétiques de l’agriculture. 
 
La deuxième génération d’agrocarburants est-elle une piste sérieuse pour remplacer ou, en tout cas, prolonger la durée de vie des énergies fossiles ? Alors que ce type d’agrocarburants n’est pas encore au stade industriel, AGRION fait le point sur les perspectives économiques et scientifiques de cette 2ème génération.
 
Une 2ème génération hors de concurrence avec l’industrie alimentaire 
 
Comme le précise Xavier Montagne, Directeur du département carburants, lubrifiants et émissions de l’Institut français du pétrole (IFP), « face aux limites des agrocarburants de 1ère génération, tout accroissement des agrocarburants passera par la 2ème génération ».
 
Ce type d’agrocarburants valorise la biomasse lignocellulosique, avec des ressources issues de l’agriculture, de la sylviculture ou de l’industrie du bois. Les ressources utilisées peuvent être des résidus, des déchets industriels, mais aussi des cultures dédiées. Des plantes comme le miscanthus ou le jatropha offrent à ce titre des perspectives prometteuses.
 
Si les filières de production sont multiples, il existe deux voies de transformation. La première est la voie dite thermochimique pour produire du biodiesel qui est ensuite mélangé au gazole. On parle surtout de technologie de gazéification ou « Biomass to Liquid » (BtL). La deuxième voie est biochimique. Elle produit de l’éthanol qui est ensuite mélangé à l’essence. Le développement de ces différentes filières de production dépend « des ressources, mais aussi des investissements liés à la réalisation du process », souligne Xavier Montagne. Les processus de transformation sont en effet plus complexes que ceux des agrocarburants de la 1ère génération.
 
La recette idéale doit concilier impact environnemental et prix compétitif 
 
Cette 2ème génération sera viable si elle associe compétitivité et meilleur bilan environnemental possible.
 
Plusieurs études se sont intéressées à l’analyse du cycle de vie des différents types d’agrocarburants. On peut notamment citer le « Well-to-Wheels Report » de l’Institute for Environment and Sustainability de la Commission européenne. Les résultats de ces études convergent, et montrent globalement un meilleur impact environnemental des agrocarburants de 2ème génération par rapport à ceux de 1ère génération. Ils nécessitent notamment moins d’intrants (engrais, pesticide).  
 
Se pose aussi la question des ressources utilisées. Thomas Guillé, chercheur au CIRAD, Centre de coopération internationale en recherche agronomique pour le développement, a calculé que sur les 4 milliards de tonnes de résidus agricoles produits annuellement dans le monde, et compte tenu des différents usages, 300 millions de tonnes seulement pourraient être converties en énergie. De plus, en mobilisant des surfaces agricoles, la 2ème génération peut concurrencer la ressource alimentaire. Les analystes manquent aussi de recul pour évaluer leur impact sur la biodiversité.
 
Cette génération, notamment la voie thermochimique, nécessite de gros investissements. Un rapport publié récemment par Alba Departe, ingénieur agronome AgroParisTech, s’intéresse au coût d’abattement de cette nouvelle génération d’agrocarburants. Cette analyse montre qu’aucun procédé évalué n’est compétitif sans soutien public. Le coût de réduction des émissions par ces technologies est élevé. La tonne de CO2 économisée reviendrait ainsi entre 200 et 300 euros, alors que sur le marché du carbone, elle approche les 20 euros. Cela ne signifie pas qu’ils ne pourront être rentables à terme, surtout face à des marchés fluctuants du pétrole ou des matières premières. En prenant en compte les multiples verrous au développement de la 2ème génération, plusieurs programmes de recherche d’envergure tentent d’atteindre des procédés viables sur les plan économiques et techniques, afin d’arriver au stade de l’industrialisation.
 
Coup d’accélérateur pour les projets de recherche
 
Utilisant déchets industriels, pailles de blé, copeaux de bois, les filières ne manquent pas. S’il y a environ 170 types d’agrocarburants de 2ème génération, seuls 30% d’entre eux devraient déboucher sur une exploitation commerciale d’ici 2015, selon le Global Biofuels Center (GBC), centre d’études américain. Xavier Montagne, prévoit l’industrialisation de la voie biochimique à partir de 2015, et à partir de 2020 pour le BTL.
 
De grands programmes de R&D sont lancés au niveau international. Comme en témoignent la multiplication de sites pilotes, les États-Unis misent sur l'éthanol cellulosique et mettent des moyens considérables dans le développement de la filière. Par exemple la société Range Fuel construit une usine d'une capacité de 760 000 hl d'éthanol cellulosique par an. Elle devrait produire à terme jusqu’à 4,5 millions d'hl par an. Le Brésil, premier producteur mondial d'éthanol, s'intéresse également à l'éthanol cellulosique. L'Europe, quant à elle, mise sur les deux voies, éthanol cellulosique et BtL. Alors que les unités pilotes se multiplient, Optfuel, consortium européen de recherche sur les agrocarburants de 2ème génération a été créé en février 2009. Piloté par Volkswagen, ce projet vise à produire à grande échelle des liquides BtL, à hauteur de 200 000 tonnes de produits liquides par an. Ces produits BtL à base de résidus de bois peuvent ensuite être utilisés dans des véhicules, soit comme carburant pur, soit comme composant en mélange dans des carburants fossiles classiques, explique l’IFP qui est partenaire du projet.
 
En parallèle de la recherche sur les performances des filières, des programmes s’intéressent au pré-conditionnement de la biomasse utilisée. En effet, lorsque la biomasse n’est pas cultivée à proximité d’une raffinerie, la question de son transport se pose. Sylvie Mouras, du CIRAD, précise les contours de cette recherche. « Face à des gisements assez diffus, nous travaillons sur la torréfaction et la pyrolyse pour rendre les ressources facilement transportables et injectables ». Cette dimension est importante pour l’impact environnemental des filières. Xavier Montagne précise que, dans la recherche sur les filières, « une fois tous les process mis en place, il faut réfléchir à la taille critique et son impact en terme de coût et d’émissions : soit une petite taille proche de la ressource ou plus grande taille et transport. »
 
« Une brique à ajouter vers la sortie de l’énergie fossile »
 
Cette 2ème génération est prometteuse, mais doit surmonter des marges de progrès considérables. AGRION a interrogé Pierre Macaudière, responsable du département émissions de carburants et dépollution, du groupe PSA Peugeot Citroën. Il considère que ce nouveau type d’agrocarburants complètera la 1ère génération. Mais pour le secteur automobile, ils sont « une brique à ajouter vers la sortie de l’énergie fossile ». Ils constituent « une partie de la réponse » au côté d’autres leviers : la réduction de la consommation du véhicule et l’hybridation.
 
Une nouvelle génération, dite de 3e génération, attire l’attention des industriels et scientifiques. Les cultures de microalgues seraient 30 à 100 fois plus efficaces que les oléagineux terrestres. Elles pourraient donc permettre une production de masse d’agrocarburants à condition d’optimiser leurs rendements. En effet, le procédé est encore beaucoup trop coûteux (environ 50 euros par litre de carburant) et doit être optimisé.
 
 
La 2ème génération d’agrocarburants constitue à la fois une chance et un défi. L’apport de ces nouvelles filières se situe au niveau de leur rendement et de leur moindre impact environnemental. Mais leur émergence n’a été permise que grâce à un soutien public important. Désormais, de grands groupes pétroliers et des constructeurs automobiles s’associent à ces programmes de recherche. A défaut de recette miracle, cette nouvelle génération n’est actuellement qu’une solution parmi d’autres à la réduction des émissions du secteur du transport. Il faut donc continuer à chercher.
 
 
Cédric Teychené
 
Crédit photographique : flickr.com/photos/martinlabar

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