Rapport CAS Technologies competitives - D'Dline 2020

Carburants alternatifs
d’origine biomassique et fossile
La double tendance à la hausse de la demande énergétique et du prix du baril conduit à
s’intéresser fortement aux ressources alternatives au pétrole : biomasse, charbon et gaz
naturel. Les projections à l’horizon 2035 de l’Agence internationale de l’énergie 1 mettent en
exergue la progression de la contribution des carburants alternatifs dans le monde. Le
volume de carburants de synthèse d’origine fossile serait multiplié par 6 d’ici 2035 et
atteindrait 1,8 million de barils d’équivalent pétrole par jour (Mbep/j), en combinant le CTL
(coal-to-liquids, du charbon vers les liquides) et le BTL (biomass-to-liquids, de la biomasse
vers les liquides). Au même horizon, on aurait un triplement des biocarburants (4 Mbep/j).
Trois générations de carburants à partir de biomasse peuvent être mobilisées à plus ou
moins long terme. Les technologies de la première génération, qui utilisent les réserves
sucrières, amidonnées ou huileuses des plantes, sont matures et permettent actuellement
de produire 2 540 ktep par an de biocarburants en France (soit environ 900 bep/j 2 ). Leur
bilan semble toutefois de plus en plus mitigé, tant du point de vue des émissions de gaz à
effet de serre (hormis peut-être pour les carburants issus de la canne à sucre, à condition
de ne pas les produire sur des terres déforestées) que du point de vue de l’augmentation
des prix des produits alimentaires à laquelle elles peuvent conduire, ainsi que l’a montré
l’envolée des prix du maïs aux États-Unis en 2008. La deuxième génération utilise les
ressources lignocellulosiques et donc l’ensemble de la plante, ce qui permet d’envisager
des cultures qui ne seraient plus en concurrence avec les productions alimentaires. La voie
biochimique (hydrolyse puis fermentation) semble la plus avancée : elle fait l’objet d’une
opération de démonstration, dans le cadre du projet Futurol en France, qui devrait
permettre d’en montrer la faisabilité technique et économique. La voie thermochimique
(gazéification puis synthèse Fischer-Tropsch ou liquéfaction/pyrolyse) donne également
lieu à des opérations de démonstration mais les coûts de production semblent aujourd’hui
très élevés. Les recherches sur le procédé gazéification-synthèse FT sont majoritairement
localisées en Europe (Choren, BioLiq, etc.) dont, en France, le projet BioTfueL. Le
développement industriel de cette filière est attendu à partir de 2020. La troisième
génération est fondée sur les ressources algales. Son développement industriel n’est pas
envisagé avant 2030, la culture des algues étant encore très peu maîtrisée.
Les technologies de production de carburants de synthèse à partir de charbon (CTL) ou de
gaz naturel (GTL) sont matures pour des installations de grande échelle. Il existe plusieurs
usines de production en fonctionnement dans les régions du globe riches en gaz ou en
charbon. Leur rentabilité dépend des prix relatifs du gaz, du charbon et du pétrole. Ces
procédés, en l’absence du captage et stockage de CO 2
, sont fortement émetteurs de gaz à
effet de serre. La recherche européenne explore les possibilités techniques et
économiques de production de ce type de carburants dans des installations de petite taille
ou flottantes, dont le marché est l’exploitation des gisements de ressource de taille
modérée (par exemple, gaz de schiste) ou peu accessible (par exemple, gaz offshore). La
France est impliquée dans certains de ces projets.
(1) International Energy Agency (2010), World Energy Outlook 2010.
(2) 1 tep correspond approximativement à 7,6 barils.
Centre d’analyse stratégique - 147 - Août 2012
www.strategie.gouv.fr