Les biocarburants : le point sur les impacts environnementaux et les gaz à effet de serre

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Le développement des biocarburants (également appelés agrocarburants) représente un enjeu important pour les Etats-Unis. Comme nous l’évoquions dans de précédents communiqués cette année [1,2], les Etats-Unis poursuivent les investissements financiers pour développer le secteur des biocarburants de seconde et de troisième générations (attribution de plus de 50 millions de dollars de subventions gouvernementales début 2013). Les travaux de recherche se concentrent aujourd’hui sur l’aspect environnemental lié à la production et à l’utilisation des biocarburants. Depuis le début de l’année 2013, le Comité américain de l’Energie et du Commerce a publié une série de livres blancs afin de mettre à jour le programme Renewable Fuel Standard (RFS) lancé en 2007. A ce jour, trois publications ont été éditées : 1. "Les problèmes de compatibilité des biocarburants mélangés à l’essence" (publié le 20 mars 2013 [3]), 2. "Les impacts sur le secteur agricole" (publié le 18 avril 2013 [4]), et 3. "Bilan des émissions de gaz à effet de serre et des impacts environnementaux générés par les biocarburants" (publié le 9 mai 2013) [5].

Pour mémoire, l’agence américaine de protection de l’environnement (EPA) a lancé, en 2007, un programme nommé Renewable Fuel Standard (RSF1), établissant les règles et les chiffres clés (notamment les volumes de production règlementaires) pour le développement de la filière de production des biocarburants. Ce programme a été établi dans le cadre de la loi de Politique Energétique de 2005 (Energy Policy Act of 2005) et avait pour objectif de développer le secteur des biocarburants en vue de réduire les importations, et d’assurer la sécurité énergétique du pays. Un premier objectif d’utilisation d’un volume minimum de biocarburants dans les moyens de transport avait été fixé à 33 milliards de litres d’ici 2012, et c’est finalement 56,8 milliards de litres qui ont été produits en 2012. Pour 2013, l’objectif de production de biocarburant est fixé à 63 milliards de litres.

Afin de mettre à jour les volumes de production et les objectifs fixés dans le programme RFS1, le programme RFS2 a été mis en place en 2012. Il a été établi en cohérence avec les objectifs fixés dans le cadre de la loi de la sécurité et de l’énergie parue en 2007 (Energy Independence and Security Act of 2007) et présente de nouvelles priorités d’actions dont les principales concernent les volumes de production (158 milliards de litres de biocarburants produits en 2022), la création de catégories de biocarburants selon le type de matière première utilisée (biocarburant cellulosique, biodiesel, biocarburants dits "avancés"), et la protection de l’environnement (réduire les émissions de gaz à effet de serre) [6].

Le troisième livre blanc rappelle que la mise en place du RFS a pour objectif d’améliorer la sécurité énergétique, de soutenir l’économie rurale aux Etats-Unis, et d’apporter des avantages environnementaux liés à l’utilisation de ces biocarburants.

Réduire les gaz à effet de serre

Les gaz à effet de serre, liés à la production et à l’utilisation des biocarburants, incluent les émissions provenant des changements d’utilisation des sols ( terres utilisées pour la culture de la biomasse), les émissions associées à la production des engrais et autres intrants nécessaires à la culture des matières premières, les émissions issues de la production des biocarburants et les émissions des gaz d’échappement produits lors de la combustion du produit final dans les véhicules. Selon l’Association des Energies Renouvelables (Renewable Fuel Association), sur les deux dernières décennies durant lesquelles les biocarburants auraient été utilisés, les émissions des gaz d’échappement des véhicules ont diminué de 30% pour le rejet de monoxyde de carbone, de 13% pour les gaz toxiques, et de 50% pour le rejet de particules fines [7].

Pour estimer les quantités de gaz à effet de serre produites, le calcul est réalisé en prenant pour référence la quantité moyenne de gaz à effet de serre produite par le carburant (l’essence ou le diesel) utilisé comme combustible de transport en 2005. Cependant, l’établissement des analyses de cycle de vie pour la production des biocarburants est loin d’être simple à effectuer en raison des difficultés liées à la récolte des données (grande diversité des acteurs impliqués). La donnée la plus délicate à intégrer dans les calculs est l’émission de gaz à effet de serre issue de l’utilisation des terres qui servent à la fois pour la production de matières premières humaines ou animales et de biocarburants.

En 2007, le RFS prévoyait une augmentation de l’utilisation de biocarburants dits "avancés" (biocarburant produit à partir de tout type de biomasse (déchets agricoles ou forestiers, ou d’autres sources de biomasse durable, y compris les algues, mais à l’exception de maïs). Cette catégorie inclut le biodiesel et le biocarburant cellulosique qui présenteraient moins d’impacts négatifs sur l’environnement et produiraient moins de gaz à effet de serre que l’essence. En 2005, Michael Wang, du laboratoire National d’Argonne, chercheur reconnu pour ces études sur les analyses des cycles de vie des biocarburants, avait estimé une réduction de près de 85% des gaz à effet de serre émis par les biocarburants cellulosiques par rapport à la moyenne de référence [8]. En 2012, et suite à des études de terrain pour la production de biocarburants cellulosiques menées sur la période 2008-2012, Michael Wang montre qu’il existe une diminution réelle mais que celle-ci ne représente que 34% seulement des gaz à effet de serre émis par rapport à la moyenne de référence [9].

Avec la mise en place du programme RFS2, l’EPA prévoit que, d’ici 2022, les émissions de gaz à effet de serre devraient diminuer de 138 millions de tonnes par an (ce qui équivaut à retirer 27 millions de voitures du trafic actuel). Les estimations de l’EPA indiquent également que le biodiesel produirait 50% de moins de gaz à effet de serre par rapport à la moyenne de référence, le biocarburant cellulosique 60%, et les biocarburants dits "avancés" 50%.

Maitriser les autres impacts environnementaux

Les éléments, sous-entendus par "les autres impacts environnementaux", incluent la qualité de l’air, les effets sur l’hypoxie, les pesticides ; la qualité des eaux , les sédiments, la charge biologique et les agents pathogènes ; et la conservation des sols. La loi sur la protection de l’air (Clean Air Act), approuvée en 1990, mandate l’EPA pour prendre, suite à la mise en place du RFS, les mesures nécessaires afin d’atténuer les impacts négatifs sur la qualité de l’air.

En ce qui concerne les gaz toxiques, une étude prospective effectuée par l’EPA en 2010 sur le RFS (intitulée "L’EPA finalise la réglementation du RFS pour 2010 et après") a montré que la production de monoxyde de carbone ou de benzène, par exemple, devrait être inférieure avec l’exploitation des biocarburants, comparativement à la quantité produite avec l’essence [10]. En contrepartie, la libération de particules fines et d’ozone devraient augmenter lors de la production et l’utilisation des biocarburants.

Selon la loi de l’Indépendance Energétique et de la Sécurité (Energy Independence and Security Act - 2007), l’EPA doit également rendre compte au Congrès, par la remise d’un rapport actualisé tous les trois ans, sur les dernières données relatives aux impacts environnementaux et à la conservation des ressources suite à la mise en place du RFS. Le premier rapport, paru en Décembre 2011, conclut sur les points suivants : 1. A ce jour, l’ampleur des impacts négatifs est limitée et ceux-ci sont principalement associés à l’intensification de la production de maïs, 2. Dans le futur, les impacts, positifs ou négatifs, seront déterminés par le choix des matières premières, l’utilisation des terres agricoles, la culture et les pratiques de conservation, et 3. La réalisation des avantages potentiels des biocarburants nécessitera la mise en oeuvre et le suivi de meilleures pratiques de gestion agricole, l’amélioration de l’efficacité de la production de la biomasse et la mise en oeuvre de technologies innovantes à l’échelle commerciale [11]. L’EPA travaille actuellement à la mise à jour de la deuxième édition.

Sources :

Respond to the question posed in the third white paper - American Coalition for Ethanol - 23/05/2013 - http://redirectix.bulletins-electroniques.com/Qeo0P

Pour en savoir plus, contacts :


- [1] Rapport annuel de l’EPA : proposition d’augmentation des quotas de production et d’utilisation des biocarburants pour 2013 - 11/02/2013 - http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/72186.htm
- [2] Les biocarburants : déjà plus de 50 millions de dollars de subventions en ce début d’année - 25/01/2013 http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/72099.htm
- [3] Blend Wall / Fuel Compatibility Issues - Committee on Energy and Commerce - 20/03/2013 - http://energycommerce.house.gov/sites/republicans.energycommerce.house.gov/files/analysis/20130320RFSWhitePaper1.pdf
- [4] Agricultural Sector Impacts - Committee on Energy and Commerce - 18/04/2013 - http://energycommerce.house.gov/sites/republicans.energycommerce.house.gov/files/analysis/20130418RFSWhitePaper2.pdf
- [5] Renewable Fuel Standard Assessment White Paper - Committee on Energy and Commerce - 24/05/2013 http://energycommerce.house.gov/sites/republicans.energycommerce.house.gov/files/analysis/20130508RFSWhitePaper3.pdf
- [6] Les biocarburants : état des lieux et perspectives - 27/01/2012 - http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/68934.htm
- [7] Respond to the question posed in the third white paper - RFA - 24/05/2013 - http://ethanolrfa.3cdn.net/7f3cabc0c36d02be98_u2m6i2ak9.pdf
- [8] Updated Energy and Greenhouse Gas Emissions Results of Fuel Ethanol - Michael Wang - 2005 - http://www.transportation.anl.gov/pdfs/TA/354.pdf
- [9] Well-to-wheels energy use and greenhouse gas emissions of ethanol from corn, sugarcane and cellulosic biomass for US use - Wang et al. - 13/12/2012 - http://iopscience.iop.org/1748-9326/7/4/045905
- [10] EPA Finalizes Regulations for the National Renewable Fuel Standard Program for 2010 and Beyond - EPA - Février 2010 - http://www.epa.gov/oms/renewablefuels/420f10007.pdf
- [11] Biofuels and the Environment : the First Triennial Report to Congress (2011 Final Report) - EPA 09/11/2012 - http://cfpub.epa.gov/ncea/biofuels/recordisplay.cfm?deid=235881
Code brève
ADIT : 73272

Rédacteurs :


- Cécile Camerlynck, deputy-agro.mst@consulfrance-chicago.org ;
- Adèle Martial, attache-agro.mst@consulfrance-chicago.org ;
- Retrouvez toutes nos activités sur http://france-science.org.

Voir en ligne : http://www.bulletins-electroniques….