Le défi des biocarburants

De nombreuses matières végétales, qui portent la dénomination technique de « biomasseDéfinition Ensemble des matières organiques d’origine non fossile (biologique) pouvant devenir des sources d'énergie. Documents de références et ressources en ligne http://www1.eere.energy.gov/biomass/ Le bureau de la maîtrise de l'énergie et des énergies renouvelables (Office of Energy Efficiency and Renewable Energy (EERE)) du Département de l'énergie des États-Unis travaille sur un programme « biomasse » associant l’industrie, la recherche et les laboratoires nationaux américains. Ce programme se penche sur les matières premières organiques et les technologies de conversion afin d’obtenir des biocarburants, des bioproduits et de la bioénergie rentables et de haute performance. », peuvent être transformées en biocarburants. Le biodieselDéfinition Mélange de mono alkyl esters d’acides gras à longue chaîne dérivés d’huiles végétales ou de graisses animales, constituant un carburant pour moteurs diesels. Il s’agit du carburant pur, avant mélange au diesel classique. Les mélanges de biodiesel sont notés « BXX » où « XX » représentant le pourcentage de biodiesel contenu dans le mélange (ex : B20 signifie 20 % de biodiesel et 80 % de diesel classique). Documents de références et ressources en ligne http://www.eere.energy.gov/afdc/fuels/biodiesel.html Le bureau de la maîtrise de l'énergie et des énergies renouvelables (Office of Energy Efficiency and Renewable Energy (EERE)) du Département de l'énergie des États-Unis présente une base de données sur les carburants de remplacement et les véhicules du futur et propose des informations clés sur tous les biocarburants. est produit à partir d’huiles végétales (soja, tournesol, colza, palme, coco ou autres plantes plus exotiques comme le jatropha). Le bioéthanol provient de la fermentation du maïs, de la betterave sucrière, de la canne à sucre, du panic érigé, du blé ainsi que d’autres parties cellulosiques de la plante.

Le marché de l’éthanol étant plus mature, ce produit est plus largement utilisé que le biodiesel : aux États-Unis, cela fait de nombreuses années que l’éthanol, principalement issu du maïs, est mélangé à l’essence.

Les importants besoins en énergie fossile pour sa fabrication et son transport compromettent le futur de l’éthanol américain produit à partir de maïs en tant que réponse au réchauffement climatique et à la sécurité énergétique. Le développement de la production d’éthanol dépend du charbon et du diesel utilisés pour faire fonctionner les usines. En revanche, l’éthanol produit au Brésil à partir de la canne à sucre, grâce à un procédé datant de la crise du pétrole de 1970, permet de réduire les émissions de gaz à effet de serre d’environ 80 %.

Le biodiesel reste globalement un carburant plus efficace que l’éthanol et, de plus, il génère moins d’émissions. Des études ont démontré que le biodiesel est en moyenne quatre fois plus efficace que le diesel classique, si l’on considère tous les apports en énergie, la consommation en carburant et l’absorption de carbone par les plantes. L’éthanol est environ deux fois plus efficace.

La production et l’utilisation du biodiesel permettent non seulement de réduire les émissions de dioxyde de carbone, mais également, contrairement au diesel classique, d’éviter les émissions de plomb, de soufre ou de composés aromatiques toxiques tels que le benzène, le toluène et le xylène. En Europe, où la technologie du diesel est largement répandue, les débouchés du biodiesel dans le transport commercial et civil sont plus prometteurs qu’aux États-Unis. Ainsi, la production de biodiesel en Europe dépasse largement celle des États-Unis. La facilité avec laquelle le biodiesel peut être mélangé au diesel classique est certainement son meilleur argument de vente. Les véhicules équipés de moteurs diesels classiques acceptent, sans modifications, des mélanges de 20 % de biodiesel.

Dans les dix prochaines années, les chaumes de maïs et de céréales seront appelés à prendre une part importante dans la production de biocarburants. Actuellement, les céréales ainsi que les autres sources d’amidon et de sucres sont utilisées pour produire du bioéthanol de première génération. Les progrès technologiques permettront bientôt d’obtenir des biocarburants de deuxième génération dans des bioraffineries traitant la cellulose contenue dans les chaumes et les pailles.
 

Non-labour et paraquat : atouts des biocarburants

Les pailles et les chaumes ne sont pas des déchets et ils jouent déjà un rôle important dans les systèmes de culture. Les résidus de récolte laissés dans les champs limitent l’érosion, procurent des habitats pour la faune sauvage et augmentent la teneur en matières organiques du sol, ce qui est crucial pour la structure, la stabilité et la productivité des sols. Dans un futur proche naîtra alors une concurrence entre l’utilisation des résidus de récolte pour la gestion des sols et leur collecte en tant que biomasse pour produire des biocarburants.

La solution à ce dilemme est donc d’augmenter la surface des terres cultivées sans labour. Les experts ont recommandé aux États-Unis d’augmenter largement les superficies en non-labour, afin de répondre à leurs futurs besoins, estimés annuellement à plus d’un milliard de tonnes de biomasse. Le non-labour procure trois avantages essentiels pour la production de récoltes destinées à la fabrication de biocarburants:

1. les sols qui ne sont pas labourés sont plus stables et moins sensibles à l’érosion: il est donc possible d’enlever les pailles en plus grandes quantités;
2. l’absence de labour signifie une réduction substantielle de la consommation de carburant pour la production agricole, augmentant ainsi le bilan énergétique des biocarburants;
3. grâce à une moindre utilisation de carburant, mais principalement grâce à l’augmentation de la teneur en matières organiques du sol, les sols en non-labour séquestrent de plus grandes quantités de dioxyde de carbone, ce qui joue un rôle primordial dans la diminution des gaz à effet de serre et la lutte contre le réchauffement climatique.

En non-labour, la lutte contre les mauvaises herbes ne fait pas appel à la charrue mais elle repose sur l’utilisation d’herbicides non sélectifs tels que le paraquat. Le paraquat possède de nombreux avantages et c’est le produit le plus approprié quand l’utilisateur nécessite une action rapide et une bonne tenue à la pluie. Le paraquat n’a pas d’activité résiduelle dans les sols et il contribue à réduire l’érosion en ne détruisant que les pousses : les racines restent intactes et procurent un effet d’ancrage. De plus, le paraquat est un composant essentiel dans la rotation des herbicides qui évite les problèmes de résistances.

Le Glossaire de la Gestion des Mauvaises Herbes du Centre d’information sur le paraquat fournit également des définitions de base sur ce sujet.