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Les biocarburants permettent-ils de réduire les émissions de CO2 ?

Grégory Launay - 3 janvier 2010 - Dernière mise à jour : 3 octobre 2010

 

Sur le principe les biocarburants permettent de se passer des carburants fossiles et des émissions de CO2 qui les accompagnent. Seulement voilà, comme pour l’électricité, fabriquer un biocarburant n’est pas « gratuit », il faut bien utiliser un peu d’énergie (fossile en général) et donc émettre un peu de gaz à effet de serre.

Pour connaître le potentiel réel des biocarburants il faut donc connaître l’énergie utilisée et les émissions induites sur l’ensemble du cycle de vie du carburant (culture de la plante, production, distribution, etc.) puis comparer ces résultats à ceux d’un carburant fossile.

 

Que disent les gens qui ont faits ces calculs ?

Pour le savoir, reportons nous aux études « de référence ». La dernière en date pour la France a été publiée en février 2010. Elle s’intéresse uniquement aux filières existantes (1ére génération) et statut sur un bilan globalement assez positif. Les réductions des émissions de gaz à effet de serre sont d’environ 50% pour les filières bioéthanols et 70% pour les filières biodiesels.


Bilan d’émissions de Gaz à Effet de Serre du « champ à la roue » pour différentes filières bioéthanols - Source : Ademe, 2010


Bilan d’émissions de Gaz à Effet de Serre du « champ à la roue » pour différentes filières biodiesels - Source : Ademe, 2010

Mais l’étude la plus complète a été réalisée par la Commission Européenne (pilotée par le Joint Research Center, son centre de recherche). Cette étude, plus large, évalue un grand nombre de filières de première et de seconde génération.


Emissions de Gaz à Effet de Serre et consommation d’énergie pour différents types de carburants alternatifs – Source : Etude JRC, 2008

Ce graphique, en guise de synthèse, compare les consommations énergétiques et les émissions de gaz à effet de serre (en équivalent CO2) par kilomètre parcouru pour tout un tas de filières.

Les gains apportés pour les filières traditionnelles de biocarburants (1er génération) sont de l’ordre de 30% pour le bioéthanol et de 50% pour le biodiesel. C’est moins que l’étude de l’ADEME mais conséquent tout de même ! Pour les filières « en développement » dites de seconde génération les gains sont encore plus importants, jusqu’à 90%. Ce sont ces données qui font aujourd’hui référence dans les discussions entre l’Union Européenne, les groupes énergétiques et les constructeurs automobiles.

 

Est-on certains de ces gains ?

Et bien pas tout à fait, les calculs précédents posent quelques problèmes méthodologiques.

Tout d’abord les usines de production de biocarburants ne produisent pas que des biocarburants. On obtient également d’autres produits appelés « coproduits » et en quantité importante : 2 tonnes pour 1 tonne de biocarburant. Parmi ces coproduits on trouve de la matière fortement protéinée (les tourteaux, utilisés pour l’alimentation animale) mais aussi de la glycérine utilisée dans l’industrie chimique, etc. Les émissions de CO2 et l’énergie consommée par l’usine doivent donc être réparties entre ces différents produits (carburants et coproduits). Différentes méthodes existent pour cela (qui donnent bien sûr des résultats différents) qui se basent sur la valeur (commerciale ou énergétique) des coproduits. Mais comment évoluera cette valeur si les volumes produits augmentent fortement à l’avenir (ce qui arriverai dans un scenario de très large diffusion des biocarburants) ? Question intéressante non ? Il semble assez logique de penser que la valeur attribuée aux coproduits a de fortes chances de baisser dans un contexte de développement massif des biocarburants, réduisant ainsi leurs gains.

Un second point crucial est la mauvaise connaissance des émissions de protoxyde d’azote (N2O) liées aux exploitations agricoles. C’est un puissant gaz à effet de serre (300 fois plus puissant que le CO2) émis par les terres agricoles exploitées, il a donc un rôle majeur dans le cycle de vie des biocarburants.


Emissions mondiales de Gaz à Effet de Serre par secteurs - Source : GIEC, 2007- chiffres 2004

Comme le montre ce graphique, le protoxyde d’azote pèse pour moitié dans les émissions de gaz à effet de serre liées à l’agriculture. Il est aujourd’hui assez difficile de prévoir précisément les quantités émises en fonction des méthodes de culture, des conditions climatiques, etc. Cela constitue donc une source d’erreur potentiellement importante.

Le troisième et dernier point concerne ce que l’on appel le changement d’affectation des sols. Cela correspond à la prise en compte de la variation du stock de carbone contenue dans le sol au moment ou se met en place une culture de biocarburant. Il n’est pas très difficile de comprendre qu’un hectare de forêt amazonienne représente un stock de carbone bien plus important qu’un hectare de prairie. Le bilan CO2 du biocarburant n’est donc pas le même selon qu’il correspond à la mise en culture d’une ancienne prairie ou à la destruction d’une forêt primaire.


Stock de carbone contenu dans et sur le sol par type de culture, en tonnes par hectare - Source : Ademe, 2010

Il est alors possible, moyennant certaines hypothèses, d’intégrer ce paramètre dans le calcul. C’est ce que tente l’Ademe dans sa dernière étude en comparant les résultats pour différents scenarii plus ou moins sévères.

Impact potentiel du changement d'affectation des sols (impact direct uniquement) pour l'éthanol de canne à sucre - Source : Ademe, 2010

Les résultats apparaissent en bleu et son comparés à la filière essence traditionnelle (en jaune) et à la filière biocarburant sans prise en compte du changement d’affectation des sols (en rouge). Même si l’Ademe indique que ces résultats sont à prendre avec précaution, les hypothèses étant à ce jour encore mal maitrisées, il est tout de même assez simple de comprendre que l’on peut rapidement faire n’importe quoi ….

En ce qui concerne les biocarburants de seconde génération les gains potentiels sont encore plus discutables car très peu d’études existent. Ce type de biocarburants n’a aujourd’hui aucune réalité industrielle, les hypothèses de calculs ne sont donc pas figées. Les émissions liées à la logistique de collecte de la matière première par exemple (qui est peu dense énergétiquement) dépendent énormément des contextes locaux (où sont les champs ? où est l’usine ?) et sont donc difficiles à évaluer au stade actuel.

 

Quelles conclusions ?

Malgré les nombreuses incertitudes qui pèsent sur la bonne manière de calculer, il y a un consensus assez général sur la réalité des gains apportés par les biocarburants s'ils sont produits dans des conditions maitrisées. Considérer qu’ils permettent en moyenne de réduire de moitié les émissions de gaz à effet de serre ne semble pas du tout irréaliste. Même s’ils ne peuvent à eux seuls répondre à la contrainte de réduction des émissions de CO2 ils constituent donc une voie de développement légitime. Reste à savoir si le potentiel de production est à la hauteur des volumes nécessaires ?