Catégorie : bio-carburants

 Avec des consommations d'essence au-dessus des 9 millions de barils/jour dans les années 2005-2008 (FIG.I) les États-Unis brûlaient allègrement dans leurs limousines et autres 4X4 plus de 10% de la totalité des 85 à 88 millions de barils de produits pétroliers consommés dans le monde.

 Formidable gâchis énergétique de véhicules de plus en plus lourds, aux chromes ostentatoires pouvant résister au choc avec d'hypothétiques "buffles" et autres élans égarés sur les autoroutes de ce grand pays. Depuis la crise économique, la pression financière des prix des carburants à la pompe et l'exemple des modèles allemands et japonais ont fait comprendre à certains de ces cow-boys qu'un véhicule plus léger, mieux profilé, aux rendements optimisés pouvait présenter certains atouts. L'offre des constructeurs s'est adaptée, l'Amérique n'a jamais autant acheté de Prius…pourtant bien décriées il y a encore peu. La consommation moyenne des véhicules immatriculés au mois de Mars est passée au-dessous des 9,8 litres aux cent (24.1 miles/gallon) selon l'UMTRI…mais il reste encore un long chemin à parcourir pour accéder à la sobriété.

 Les consommations du mois de Janvier sont traditionnellement les plus faibles de l'année et ce mois de Janvier 2012 n'a pas défié la tradition. Un suivi des consommations de ce seul mois (FIG.II) illustre combien la baisse du gaspillage est en marche.

Il est possible de mesurer sur ce graphique l'importance du bioéthanol aux États-Unis qui atteint en volume dans les 9,5% des volumes d'essence consommés. Cette fraction devrait s'accroitre dans les années à venir avec la généralisation du carburant E15 (15% d'éthanol en volume) et la compétitivité à énergie équivalente des cours de l'éthanol dénaturé, maintenant non subventionné, par rapport à ceux de l'essence (FIG.III).

En conclusion: malgré l'accroissement de la population active et la généralisation des essences "oxygénées" moins énergétiques, la consommation globale d'essence décroit aux États-Unis depuis 5 ans. La part d'hydrocarbures issus de la distillation des pétroles ou autres condensats décroit encore plus rapidement en raison de l'utilisation croissante de bioéthanol. Ce mouvement de baisse des consommations américaines devrait se poursuivre devant un pétrole de plus en plus onéreux. L'apport d'une part croissante de bioéthanol moins onéreux limitera partiellement la hausse des prix à la pompe et de la demande en fraction pétrolière.

Certains continueront, malgré les faits et sur des critères bidons, à maudire les biocarburants qui deviennent une part incontournable des consommations énergétiques de ce monde.

ACCEDER aux données de l'UMTRI.

  Alternative au caoutchouc naturel d'hévéa les cultures de guayule, plante originaire du Mexique, avaient connu une embellie lors des derniers conflits mondiaux comme ressource de substitution potentielle. Le fait que cette plante nécessite un procédé complexe de récolte et d'extraction du latex présent dans les branches a jusqu'à présent dissuadé les aventures industrielles à l'exception de quelques productions confidentielles d'articles en latex pour usages médicaux. Le leader américain dans ce domaine semble être la société YULEX dans l'Arizona qui sous-traite aux paysans locaux la culture de plants transgéniques de guayule en lieu et place de cultures de coton à l'aide d'équipements mécanisés similaires adaptés (FIG.).

 Cette voie vers le caoutchouc naturel semble intéresser le japonais Bridgestone qui annonce son intention de développer cette ressource à l'aide d'une ferme pilote et de laboratoires industriels de développement implantés dans le sud-ouest des États-Unis. L'ensemble devrait être opérationnel en 2014 pour commencer des essais en vraie grandeur en 2015.

On regardera avec indulgence et perplexité les essais grandioses menés par le Cirad en France sur ce sujet.

ACCEDER au site de YULEX et LIRE le communiqué de Bridgestone sur le sujet.

 L'américain GEVO vient d'annoncer qu'il allait dans le courant de l'année lancer en production sa nouvelle usine de Luverne dans le Minnesota. C'est une ancienne unité de production de bioéthanol reconvertie à la production d'isobutanol par utilisation d'un cocktail d'enzymes dédié et adaptation d'une unité de séparation de l'alcool en C4 par décantation beaucoup plus économique en énergie que la distillation de l'éthanol. Dans un premier temps Gevo va vendre sa production à Sasol Chemicals qui utilise l'isobutanol comme solvant pour peintures, encres et autres produits de revêtements. GEVO en parallèle rétrofite une autre usine située dans le Dakota du Sud avec pour objectif de pouvoir produire annuellement jusqu'à 200 millions de litres d'alcool. L'objectif de cette Société est de commercialiser autour de 1,2 milliard de litres d'isobutanol en 2015 pour diverses applications dont celles mettant en œuvre son produit de déshydratation l'isobutylène à la base de multiples additifs et carburants (isooctane, kérosène) et autres intermédiaires à la base de polymères (PET).

 La ressource étant limitée, l'industrie des biocarburants pour gagner plus, avance peu à peu vers des produits de plus forte valeur ajoutée que celle de l'éthanol ou des esters d'acides gras. Un des objectifs immédiats est de savoir produire du kérosène "bio" pour l'aviation civile qui devra, nous dit-on, maîtriser ses émissions de CO2…sauf si la Chine n'est pas d'accord. L'autre objectif est la synthèse de polymères "bio" pour l'industrie alimentaire par exemple…formidable outil de marketing pour vendre de l'eau au prix du vin…c'est biblique. La voiture va devenir elle aussi de plus en plus"bio" et plus tard apparaîtront même des pneumatiques "bio" …mais beaucoup plus chers que les produits traditionnels. Les Maîtres du Marketing ont de beaux jours devant eux.

LIRE le communiqué de GEVO et un papier sur l'isobutanol et ses charmes.

Le 1er Mars 2012

Dans la deuxième partie de ce papier ont été montrés les formidables progrès réalisés par le Brésil dans la culture de la canne à sucre durant les précédentes décennies. Le climat, la disponibilité de terres cultivables et la volonté politique de moins dépendre du pétrole sont les trois ingrédients de ce succès en cours d’expansion qui devrait conduire à un futur doublement des récoltes. Cette recette devrait pouvoir être transposée à d’autres États en particulier en Afrique, avec l’aide du Brésil. Il existe dans le développement de ces cultures, associées à des usines agricoles de production d’éthanol, une voie évidente de progrès pour de nombreux pays en développement dans les zones intertropicales.

D’autres options telles que celles développées par Amyris qui transforme par biotechnologie les sucres en terpènes sont aussi à prendre en compte. Elles conduisent en effet à des produits à fortes valeurs ajoutées tels que médicaments, carburants sophistiqués (kérosène) et autres primaires de polymères. Ces procédés entrent en compétition avec les procédés d’élaboration de carburants de type biodiesel produits à partir d’huiles d’origines végétales. Ces cultures d’oléagineux constituent une voie privilégiée pour accéder à des biocarburants complexes de type kérosène. C’et par exemple le choix du pétrolier finlandais Neste Oil, paradoxalement élu « entreprise la plus irresponsable de l’année » à Davos en 2011 par des membres du lobby vert…sûrement « les plus illuminés de la décennie »!

III – Les productions d’oléagineux révolutionnées par le palmier à huile:

La production d’huiles végétales dans le monde tirée par la croissance des populations et du niveau de vie moyen a connu une remarquable expansion durant les 50 dernières années (FIG.I).

Les productions évaluées par la FAO autour des 17 millions de tonnes en début des années soixante, ont atteint en 2010, cinquante ans après, les 146 millions de tonnes. Sur la dernière décennie cette croissance des productions mondiales affiche un progression annuelle moyenne de 4,8%.

  Cependant il est fondamental pour analyser et comprendre cette forte croissance d’isoler les productions d’huiles issues du fruit du palmier: l’huile de palme issue de la pulpe jaune du fruit et l’huile de palmiste issue de la chair blanche du noyau de ce fruit (FIG.II). Il ressort alors que sur les dix dernières années les productions d’huiles de palme et de palmiste réunies ont crû au rythme de 7,4% par an alors que celles des autres huiles (courbe verte) ne croissaient que de 3,6% par an, le tout (courbe rouge) conduisant entre 2000 et 2010 à cette progression annuelle des productions d’huiles de 4,8%.

Ce succès toutes catégories du palmier à huile s’explique par les formidables rendement de fruits à l’hectare. Ils ont dépassé les 21 tonnes à l’hectare en Malaisie en 2010 (FIG.III) pour un rendement moyen mondial de 14 tonnes à l’hectare.

Tout comme pour le maïs et la canne à sucre à ces progressions des rendements des palmiers à huile se superposent les accroissements de surfaces récoltées. Dans ce cas elles sont tout particulièrement élevées en Indonésie et Malaisie (FIG.IV).

La production de biodiesel en 2010 dans le monde qui peut être estimées à 19 millions de tonnes (0,36 Mbarils/jour) occupe encore une place très marginale comme ressource de carburant. Une part de ces productions est assurées par le recyclage d’huiles de friture, l’utilisation de sous-produits de purification des huiles et la récupération de graisses animales. On peut donc estimer le prélèvement d’huile végétale pour la production de biodiesel aux environs des 10 à 12% du total mondial des 143 millions de tonnes d’huiles produites. Selon les projections de l’OCDE et de la FAO les productions de biodiesel dans le monde devraient doubler d’ici à 2020 (6 à 7% de croissance par an).

IV- Conclusion

Ces trois exemples de cultures mondiales de maïs, de canne à sucre et de palmier à huile qui doivent à la fois répondre à la demande croissante des besoins alimentaires de l’humanité et à la fourniture d’une partie des besoins énergétiques sous forme de combustibles liquides (bioéthanol et biodiesel) montrent qu’ils ont fait l’objet depuis un demi siècle, de tous les soins du monde agricole. Ces cultures ont présenté de spectaculaires progressions de rendements, indice quantitatif d’une bonne santé des terres cultivées, de la mise en œuvre de pratiques agricoles de plus en plus efficaces et de la sélection d’hybrides de mieux en mieux adaptés aux conditions de cultures locales. L’accroissement des surfaces cultivées supportée par les prix de ces denrées permet une croissance quadratique de leurs productions qui répondent ainsi à la demande.

Ce mouvement animé par des transferts de technologies des meilleures pratiques existantes et par l »accroissement des surfaces cultivées en Amérique Latine et en Afrique va se poursuivre durant les décennies à venir.

Il faut donc imaginer un monde ou l’alimentation de ses futurs 9 milliards d’habitants sera globalement satisfaite et ou ses besoins énergétiques seront partiellement assurés par les biocarburants, ersatz du pétrole devenu rare et cher.

Remarques: je voudrais ici poursuivre la dénonciation de faux débats qui rendent le discours sur les biocarburants totalement inintelligible en énonçant simplement deux évidences.

Evidence 1: les tonnes de CO2 économisées par l’utilisation des biocarburants sont négligeables par rapport au milliard de tonnes de CO2 supplémentaire relargué chaque année en Asie. Ergoter sur les bilans de CO2 économisés grâce aux biocarburants n’offre aucun intérêt et ne doit pas constituer un paramètre discriminant. Par contre les près de 2 millions de barils par jour de produits pétroliers économisés, ramenés aux 88 millions de barils/jour de dérivés liquides du pétrole et biocarburants consommés, sont eux très importants. Demain les 5 ou 6 millions de barils par jour de biocarburants, avec un doublement tous les 10 ans environ, seront encore plus précieux.

Evidence 2: A partir du moment où un paysan a décidé de planter une parcelle pour mettre en culture une ressource pour biocarburants le critère du caractère vivrier ou non des plants cultivés n’est pas pertinent. Qu’il plante du maïs ou tout autre plant non comestible va dépendre des rendements qu’il va obtenir sur sa parcelle dans le contexte de son exploitation. S’il remplace le maïs ou la canne à sucre par un autre plant moins productif en amidon ou en sucre il commettra une erreur économique. C’est une des raisons fondamentales de l’échec actuel des biocarburants de deuxième génération qui au travers de bières trop diluées, n’apportent pas des rendements suffisants en sucre ou en alcool. Il est donc à prévoir que les futurs développements se feront à partir de plants hybrides dédiés aux biocarburants qui apporteront le maximum de sucre, d’amidon, de cellulose et hemi-cellulose qui au travers de procédés complexes conduiront à des rendements d’alcool les plus élevés possibles, au travers de bières aux concentrations acceptables énergétiquement.

Le 27 Janvier 2012

Nous avons examiné dans le chapitre précédent le formidable développement des cultures de maïs dans le monde qui de toute évidence n’en est qu’à ses débuts dans de nombreux pays encore peu développés. L’attrait des investissements dans l’agro-business mondial supporté par des prix soutenus, le transfert de technologies dans les biocarburants, la mise à disposition de semences hybrides de mieux en mieux adaptées, la progression des connaissances dans les procédures agricoles vont faire encore progresser les surfaces récoltées et les rendements à l’hectare et donc les volumes produits. L’apport des technologies de deuxième génération qui consistent à utiliser une part des tiges, des feuilles et des rafles de la plante va permettre de produire plus d’éthanol par hectare cultivé. L’alliance annoncée entre Poet le premier américain dans le bioéthanol et de la biotechnologie de DSM illustre la volonté des acteurs américains de poursuivre leur développement dans les biocarburants malgré la baisse récente des prix de l’alcool dénaturé conséquence de la suppression de la subvention fédérale américaine de 45 cents par gallon (FIG.I).

Mais il est important de se pencher aussi sur une autre ressource essentielle d’alcool dans le monde: la canne à sucre.

II- Une culture dominée durablement par le Brésil: la canne à sucre

Le succès de la canne à sucre dans la production d’éthanol provient de son autosuffisance énergétique. Après brûlage et récolte le chargement de canne à sucre arrivé à l’usine permet d’extraire par broyage et pressage un jus sucré contenant 135 à 140 kg de sucre par tonne de canne brûlée et récoltée. Le résidu solide, la bagasse, est utilisé comme combustible pour générer toute l’énergie nécessaire au procédé conduisant à l’alcool pur et permet même de générer une part d’électricité vendue par l’usine. L’ensemble conduit à un prix de revient de l’alcool particulièrement compétitif…sauf si les cours du sucre sont élevés et détournent les récoltes vers la constitution de stocks de sucre vendus à terme.

Les productions mondiales de canne à sucre ont connu une bonne croissance entre les années 60 et les années 2000 en respectant le triplement des récoltes en 40 ans réclamé pat René Dumont à l’époque. Mais tout comme on l’a observé sur les récoltes de maïs, la conjonction de la consommation croissante asiatique et des besoins de sucre pour les biocarburants ont particulièrement « boosté » durant ces dernières années les production brésiliennes de canne à sucre. Elles ont atteint en 2010 les 720 millions de tonnes, ce qui représentait 43% des récoltes mondiales de 1686 millions de tonnes en 2010. L’embellie brésilienne de la canne à sucre n’en est qu’à ses débuts puisque le Président brésilien de l’UNICA, représentant les planteurs de canne de son pays a affirmé en Décembre 2011 vouloir doubler les volumes produits vers 1,2 milliards de tonnes à l’horizon 2020. L’empressement des grands groupes pétroliers (Shell, Total,..) à s’investir dans ce business ne peut qu’apporter crédit à cette perspective.

Ces croissances remarquables des productions de canne à sucre sont rendues possibles par l’accroissement des surfaces cultivées au Brésil qui sont passées de 5 millions d’hectares à 9 millions d’hectares au cours de la dernière décennie (FIG. III) et qui expliquent la progression mondiale.

Quand aux rendements brésiliens ils sont passés de façon monotone de 43 tonnes à l’hectare à plus de 79 millions de tonnes/hectare au cours des 50 dernières années (FIG. IV) dépassant largement les rendements moyens des pays du reste du monde cultivant la canne à sucre (Inde, Chine, Thaïlande, Mexique, Pakistan, etc.).

La suprématie évidente du Brésil sur les cultures de canne à sucre n’implique nullement une stagnation des productions d’autres pays d’Amérique Latine, d’Afrique ou d’Asie. Citons par exemple l’aide apportée par le Brésil au Ghana et à divers autres pays africains pour développer des productions locales de bioéthanol à partir de canne à sucre. Certains parlent d’une « OPEP » du bioéthanol dirigée par le Brésil pour qualifier sa politique de transfert de technologie vers ces pays africains.

LIRE le papier de l’UNICA sur ses ambitions de doublement des productions brésiliennes de canne à sucre.

LIRE l’annonce de l’alliance Poet-DSM.

Le 24 Janvier 2012