Liquides
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Description
Les combustibles liquides organiques sont composés par exemple : ■ des gaz liquéfiés comme le BioGNL , ■Des biocarburants provenant des filières "éthanol" et des filières "huiles végétales"
Le BioGNLL’étude d’Analyse de Cycle de Vie « Evaluation de l’empreinte Carbone du Bio GNL via épuration cryogénique de biogaz » - Mars 2016 – ENEA QUANTIS, commanditée par SUEZ, propose des facteurs d’émissions pour le BioGNL. Les données utilisées datent de 2016 et se basent sur l’état des lieux estimé en 2020 [142]: -Le mix de production envisagé pour le calcul des facteurs correspond à la répartition des différentes filières de production pour le bioGNL à l’horizon 2020 ; -L’épuration cryogénique étant la technologie de purification et de liquéfaction largement prédominante dans le cadre de la production du bioGNL, les facteurs d’émissions sont évalués en prenant uniquement en compte l’épuration par cryogénie.
Mix de répartition des filières de production du BioGNL en 2020 [142]: Les facteurs d’émissions proposés et retenus dans la Base Carbone® intègrent les émissions suivantes (périmètre A ci-dessous) : -Amont : uniquement les étapes additionnelles mises en œuvre spécifiquement pour répondre à la production de biogaz. Cela comprend les émissions liées à la récupération de matières premières (OM avec ou sans tri, boues de STEP, déchets de la filière territoriale et collective agricole, CIVE…), la méthanisation, l’épuration cryogénique du biogaz, le transport et stockage ; -Combustion : utilisation (moteur ou chaudière).
Périmètre de comptabilisation de l’étude [142]: Dans le cadre de l’étude réalisée, une évaluation élargie intégrant la prise en compte des bénéfices induits est proposée (périmètre B ci-dessus). Les émissions liées à la valorisation des coproduits (CO2 liquide produit lors du process, digestat en lieu et place d’engrais classique) apparaissent alors en émissions négatives.
(* non inclus dans la Base Carbone®)
Nous rappelons que dans la Base Carbone®, ne sont présentées que les émissions liées à la fabrication / conception du produit (périmètre A). Les émissions liées à la valorisation de coproduits qui seraient ensuite utilisés sur le marché en lieu et place de produits classique ne sont pas comptabilisées hors valorisation des déchets.
Biocarburants
Le terme "biocarburants" désigne les carburants liquides obtenus à partir de matières premières végétales (ou exceptionnellement animales). Actuellement, deux grandes filières industrielles existent : ■La filière éthanol ■La filière huiles végétales ■La filière huiles usagées
La filière éthanol
L’éthanol est produit par fermentation de sucres ou d’amidon, principalement issus, en France, des cultures de betteraves et de céréales. Cet alcool peut être incorporé à l’essence jusqu’à 10 % en volume sans modification technique des moteurs ; jusqu’à 10,3 % s’il est transformé au préalable avec l’isobutène pétrolier en ETBE (éthyl tertio butyl éther), ce dernier étant autorisé jusqu’à 22 % (l’ETBE étant composé à 47% en volume d’éthanol).
Il peut également être utilisé avec des véhicules adaptés - dits « flexibles » - qui acceptent jusqu’à 85 % d’éthanol (essence E85) dans le carburant utilisé.
La filière huiles végétales
L’autre filière concerne les huiles végétales issues du pressage des oléagineux (colza principalement et tournesol). Une réaction de transestérification avec du méthanol ou de l’éthanol permet d’obtenir un produit incorporable dans le gazole pour les moteurs Diesel : l’EMHV (l’ester méthylique d’huile végétale). Des variantes en développement permettront d’utiliser de l’éthanol (pour produire de l’EEHV - ester éthylique d’huile végétale) ou d’estérifier des acides gras d’origine animale. L’incorporation des esters est autorisée dans le gazole jusqu’à 7 % en volume, depuis le 1er janvier 2008 sans modification des moteurs Diesel actuels. Les esters doivent être conformes à la norme européenne (NF) EN 14214 qui définit leurs spécifications.
Par ailleurs, le gazole B30, contenant entre 24 et 30% en volume d’EMHV, est autorisé pour les flottes captives disposant d’une logistique carburant dédiée. Ce carburant n’est pas disponible à la vente au grand public dans la mesure où il n’est pas compatible avec les moteurs de nombreux véhicules diesel déjà mis en circulation en Europe.
Pour retrouver les facteurs d’émissions de l’ensemble des carburants disponibles à la pompe, merci de vous référer au chapitre "Cas spécifique des carburants à la pompe (filières essence et diesel)".
La filière huiles usagées
La filière « huiles usagées » peut utiliser comme matière première des huiles de cuissons ou à base de graisse animales CAT 1, 2 et 3). Il s’agit d’une sous-filière des huiles végétales comme c’est le cas de la production du biocarburant « HVO 100 » issu d’Huiles Végétales Hydro traitées (en anglais hydrotreated vegetable oil). Le HVO est obtenu par hydrocraquage ou hydrogénation d’huile et aboutit à des substituts à l’essence, au gazole, au propane, au kérosène et à d’autres matières premières chimiques. Le biogazole produit par ces procédés peut remplacer le gazole « à la pompe » sans adaptation technique du véhicule.
 Processus d’hydrotraitement du HVO[147]
Construction des facteurs d’émission
■Cas des filières éthanol & huiles végétales
Ils se basent sur des résultats d'études ACV des biocarburants consommés en France, (publiée par l’ADEME, le MEEDDM, le MAAP et France Agrimer en février 2010) et sur l’arrêté du 11 mai 2012 relatif aux contenus énergétiques des biocarburants et carburants.
La question du carbone biogénique est centrale concernant les biocarburants. Pour en savoir plus, voir le chapitre sur le CO2 biogénique.
Historiquement, les biocarburants utilisés en Europe ne provenaient que de cultures annuelles, et de cultures européennes (donc sans déforestation préalable). C’est sur ce double postulat que sont basées les ACV actuellement disponibles. En pareil cas les facteurs d’émission tiennent compte des émissions de méthane ou de protoxyde d’azote lors de la combustion, généralement marginales, et des émissions provenant de la culture et de la transformation et la distribution des produits de culture.
Ce postulat devient doublement inexact pour les cultures de soja (pouvant entrer jusqu'à 25% dans l’approvisionnement de certaines usines de production de biodiesel en France), qui sont pour partie installées sur des parcelles qui ont été récemment défrichées. Dans l’étude ACV biocarburants France 2010, les analyses de sensibilité montraient que c’était la filière biodiesel de soja qui était susceptible d’être le plus impactée par des scénarii importants de changement d’affectation des sols directs. Il est également pour partie inexact dans le cas de la canne à sucre brésilienne, cette culture étant pluriannuelle d’une part, et les terres sur lesquelles elle prend place étant soustraites aux autres usages, ce qui finira par engendrer, mais par effet indirect, de la déforestation.
■Cas des huiles usagées
Le facteur d’émission du « HVO 100 » proposé est issu d’une ACV d’Altens 147 .
Il se base sur : -La technologie « hydrotraitement » (qui correspond à environ 70% de la capacité de production européenne et monte jusqu’à 90% de la capacité totale française). Cette technologie est utilisée par les principaux acteurs qui distribuent du HVO 100 en France (NESTE, Total et ENI) -Une non prise en compte des « changement d’affectation des sols ». Le changement d’affectation des sols directs et indirect peut avoir une forte influence sur le bilan GES des biocarburants conventionnels (rapport de l’ADEME Analyses de Cycle de Vie appliquées aux biocarburants de 1ère génération, 2010). Le HVO 100 est produit uniquement à partir de déchets issus du recyclage, il ne s’agit donc pas d’un biocarburant conventionnels. Il peut être considéré un CAS nul, en cohérence avec la RED. -Un facteur d’émission de l’hydrogène, produit directement sur site, issu à 100% du vaporeformage de gaz naturel (donnée ADEME).
Résultats
■Cas des filières éthanol & huiles végétales
Les facteurs d’émissions publiés concernant les biocarburants, quoi que restant du même ordre de grandeur, sont susceptibles de varier d’un facteur quatre d’une étude à l’autre140 : ♦Carburants issus des filières alcools éthers : de 20 à 80 gCO2e / MJ ♦Carburants issus des filières huiles esters : de 10 à 40 gCO2e / MJ
La valeur par défaut sera issue des travaux ADEME – MEEDDM – MAAP - FranceAgrimer de 2010 (« Analyses de cycle de vie appliquées aux biocarburants de première génération consommés en France) »), à savoir :
Facteurs d’émission des biocarburants (ADEME – MEEDDM – MAAP - FranceAgrimer, 2010)
Pour les Biodiesels, les valeurs spécifiques par filière de production (colza, tournesol, soja, palme, HVP, EMGA "graisses animales", EMHAU "huiles alimentaires usagées") et sans changement d’affectation des sols sont tirées de la même étude[145] :
n Cas des huiles usagées
Deux facteurs d’émissions distincts sont proposés147. Ils sont relatifs au « HVO à base d’huiles de cuissons usagées » et au « HVO à base de graisses animales CAT 1, 2 et 3 » :
En l’absence d’information sur la typologie d’intrants utilisés pour la production de votre HVO, il est recommandé d’utiliser le HVO à partir de déchets HAU qui représente la quasi-totalité des ventes en 2021.
Complément sur le Changement d'affectation des sols
Cette partie à but pédagogique concerne l’analyse des effets potentiels du changement d’affectation des sols (CAS) sur les bilans d’émissions de GES des biocarburants consommés en France.
Cette analyse de sensibilité a été conduite en considérant l’hypothèse d’un CAS direct pour les filières d’importation et d’un CAS indirect pour deux exemples de filières France. Elle a cherché à répondre à la question suivante : comment évoluent ces bilans lorsqu’on leur intègre des valeurs plausibles d’émissions liées à ces changements d’occupation ? La construction de valeurs « plausibles » a reposé sur des scenarii simplifiés et gradués, allant du plus pessimiste jusqu’à une situation favorable.
Le scénario le plus pessimiste, appelé « CAS maximal », de CAS direct correspondrait au remplacement d’un ha de forêt primaire tropicale humide par un hectare de canne à sucre ou de palmier à huile, en supposant que toutes les émissions de CO2 générées seraient affectées à la canne à sucre avec un lissage sur 20 ans.
Puis des scénarii «CAS intermédiaires », « CAS modérés » et enfin, «CAS optimistes », ont été construits en faisant varier certaines données du problème (les hectares remplacés ne sont plus de la forêt primaire, mais un mix de différents sols ; le lissage est fait sur 50 ans au lieu de 20,…). Le scénario optimiste imagine, par exemple, le remplacement par le coproduit alimentaire du biocarburant (tourteaux de colza, drèches de blé,…) d’importations de produits destinés à l’alimentation animale qui auraient entraîné la déforestation de surfaces supplémentaires. Pour une description plus exhaustive des différents scénarii, des calculs intermédiaires réalisés, se reporter au rapport complet de l’étude ACV biocarburants (http://www2.ademe.fr/servlet/KBaseShow?sort=-1&cid=96&m=3&catid=23698).
Dans le tableau ci-dessous sont donnés à titre indicatif des ordres de grandeur supérieur et inférieur des facteurs d’émission pour l’éthanol et le biodiesel calculés à partir des bilans d’émissions de GES obtenus en considérant des scénarii maximum et optimistes pour le CAS direct et indirect selon différentes filières de production. Ces valeurs sont bien présentées ici pour donner une idée de la manière dont pourrait évoluer le bilan carbone d’un produit, d’une entreprise en fonction des caractéristiques de fournitures. Elles ne sont en aucun cas à utiliser hors du contexte dans lequel elles ont été obtenues et surtout pas comme des valeurs résultant de situations réelles existantes.
Les chiffres de la colonne « CAS maximum » correspondent à l’ordre de grandeur de la borne supérieur. Cette borne est calculée en combinant le scénario de CAS direct maximum et le scénario de CAS indirect maximum. La même démarche est effectuée pour les scénarii optimistes. Ces valeurs ont été arrondies.
Illustration de la sensibilité des facteurs d’émissions des biocarburants à la problématique du changement d’affectation des sols
Incorporation dans l’essence et le gazole
Des mesures fiscales incitatives sont mises en place pour une incorporation progressive, par les pétroliers et les distributeurs, de biocarburants dans les carburants conventionnels essence et gazole.
Précision terminologique : - Taux TGAP d’incorporation annuel de biocarburants dans les carburants, exprimé en PCI, au global, pour la filière gazole et pour la filière essence. Ce taux est calculé selon la formule de la directive EnR sur l’ensemble des incorporations de biocarburant dans une filière (essence ou gazole). C’est le seul sur lequel il y avait jusqu'à 2009 un objectif annuel législatif, - Taux d’incorporation physique (volumique), exprimé par filière (essence, gazole) de manière globale ou par type de biocarburant - Teneur volumique maximum permise en biocarburant, variable selon le carburant distribué à la pompe. Cette teneur maximale ne peut évoluer que par modification des arrêtés définissant les caractéristiques des différents carburants et biocarburants distribués. Une teneur volumique effectivement observée sur le terrain pour les différents carburants distribués à la pompe, est réalisée à l’occasion des contrôles annuels de qualité des carburants
Le taux d'incorporation des biocarburants est en constante progression (directive européenne 2003/30/CE sur l’incorporation des biocarburants) :
Evolution des pourcentages effectifs d’incorporation de biocarburants dans l’essence et le gazole
Le taux d’incorporation actuel de la base carbone est fixé selon les objectifs règlementaires de rigueur en 2009. Depuis 2010, il n’y a plus eu (sauf en 2014) d’évolution de l’objectif annuel en PCI. Il parait désormais plus pertinent de se baser sur une base réelle plutôt que règlementaire. La base réelle reprenant les taux d’incorporation réels sont disponibles via le bilan TGAP contrôles qualité carburant pour 2015 fourni annuellement par les douanes et la DGEC. Les taux d’incorporation physique volumique pour l’ensemble des carburants (dont E85, E10, B30…) issus des bilans TGAP contrôles qualité carburant pour 2015 sont de : " o 7,96% pour la filière biocarburant gazole o 12,84% pour la filière biocarburant essence
Les valeurs retenues dans le calcul des facteurs d'émission sont détaillées par type de carburant à savoir :
*B30 : une incorporation théorique de 30% est laissée pour l’instant même si le B30 est un carburant utilisé uniquement par des flottes d’entreprise, avec une teneur maximum de 30% en volume de biodiesel dans le gazole et une teneur minimum de 24% en volume. Il n’est pas distribué aux pompes des stations-services, mais seulement sur sites dédiés en interne entreprise l’utilisant pour leurs flottes.
Sources : [140] Etude ADEME – BG – EPFL / « Bilan environnemental des filières végétales pour la chimie, les matériaux et l’énergie » / 2004. [142] Evaluation de l’empreinte Carbone du Bio GNL via épuration cryogénique de biogaz - Mars 2016 – ENEA QUANTIS pour SUEZ [145] Analyses de Cycle de Vie appliquées aux biocarburants de première génération consommés en France - Rapport final - ADEME, MEEDDM, MAAP et France Agrimer - Février 2010 [147] NESTE – ALTENS. “Proposition de facteurs d’émissions de GES associés au HVO100 (XTL) pour la Base Carbone de l’ADEME » (Juin 2022) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
