L'utilisation des biocarburants dans l'UE

 

D'une manière générale, les biocarburants sont utilisés purs ou en mélange avec les carburants d'origine fossile. D'un point de vue technique, les biocarburants peuvent être mélangés au diesel et à l'essence ordinaires et utilisés dans des moteurs traditionnels sans modification majeure, à des taux de mélange allant respectivement jusqu'à 100% pour le biodiesel (soit une substitution complète du diesel) et 25% pour le bioéthanol anhydre. En pratique, toutefois, les garanties accordées par les constructeurs sur les véhicules, moteurs et autres équipements (catalyseurs, filtres à particules, etc.) restent aujourd'hui encore très limitées et s'avèrent être l'une des difficultés majeures pour l'utilisation des biocarburants.

La question principale, en effet, est plutôt d'ordre stratégique de la part des constructeurs automobiles. Un carburant doit répondre à certaines caractéristiques garantissant le bon fonctionnement du moteur et les limites d'émissions prescrites par la loi (normes EURO). Or, les constructeurs ne sont pas en mesure ou ne se donnent pas les moyens aujourd'hui de garantir le respect des limites d'émissions des mélanges de biocarburants et de carburants ordinaires. Sans une forte pression du marché, les constructeurs n'ont donc aucun avantage à donner plus de garanties que nécessaire.

Les stratégies d'introduction et d'utilisation des biocarburants au sein de l'UE se développent par le biais d'une transcription de la Directive 2003/96/CE dans la politique nationale des différents Etats membres. Celle-ci se manifeste par l'exonération (totale ou partielle) du droit d'accise sur les carburants, accordée aux biocarburants. Selon les pays, le contexte législatif, les politiques de promotion des biocarburants, certaines stratégies d'utilisation des biocarburants se sont ainsi imposées. Ce paragraphe vise à établir les principales variantes d'utilisation du biodiesel et du bioéthanol, pour ensuite définir le contexte législatif relatif à l'utilisation des biocarburants au sein de l'UE.


Nomenclature

Les mélanges de biodiesel et de diesel ordinaire sont habituellement décrits au moyen de la terminologie Bx, où la lettre x indique le pourcentage (v/v) de biodiesel incorporé au diesel conventionnel. Le terme B5 désigne alors un mélange constitué de 5% (v/v) de biodiesel et de 95% (v/v) de diesel conventionnel.

La nomenclature s'applique de manière similaire aux mélanges de bioéthanol et d'essence ordinaire, généralement décrits à l'aide de la terminologie Ex où la lettre x indique le pourcentage (v/v) de bioéthanol incorporé à l'essence. Le terme E5 désigne ainsi un mélange de 5% (v/v) de bioéthanol et de 95% (v/v) d'essence.


Variantes d'utilisation du biodiesel

De par ses caractéristiques physico-chimiques proches de celles du diesel conventionnel, l'utilisation du biodiesel ne pose pas de problème majeur et ne nécessite en principe aucune modification du moteur, si ce n'est l'éventuel remplacement de certains joints et durites. Le biodiesel est en effet un excellent solvant et risquerait d'endommager certains joints en caoutchouc naturel et autres mousses de polyuréthane, ainsi que certaines peintures.

Techniquement, le biodiesel peut donc être utilisé pur ou en mélange avec le diesel conventionnel, avec un taux d'incorporation pouvant varier de 0 à 100%. En accord avec la Directive 2003/30/CE, la grande majorité des pays de l'UE envisagent l'utilisation de biodiesel sous forme de B5. Le mélange serait alors distribué au grand public, de façon banalisée dans les stations services. Cette manière de procéder offre l'avantage d'améliorer la capacité lubrifiante du mélange, celle-ci posant parfois problème avec la forte limitation du taux de soufre dans le diesel (le soufre étant un excellent lubrifiant). Dans divers pays, d'autres utilisations sont cependant envisagées, notamment sous forme de B20, B30 ou de B100 (biodiesel pur) au sein de flottes captives, essentiellement urbaines (France, Autriche, Allemagne, République tchèque).


Variantes d'utilisation du bioéthanol

L'éthanol n'est pas entièrement compatible avec l'essence ordinaire et son utilisation nécessite certaines précautions. L'éthanol est légèrement corrosif et peut attaquer certains métaux légers. Tout comme le biodiesel, il est un excellent solvant et peut de ce fait dissoudre certains élastomères. Il est donc impératif de s'assurer de la compatibilité des matériaux utilisés dans les systèmes de distribution et d'alimentation en carburant avant d'utiliser ce type de biocarburant. Ce contrôle vise à éviter d'une part toute détérioration des équipements et du moteur, et d'autre part toute contamination du carburant (gommes, particules, etc.) qui pourrait engendrer un dysfonctionnement passager du moteur (obstruction du filtre à essence).

Le bioéthanol peut être utilisé comme carburant (ou additif) de diverses façons, dont les plus courantes sont citées ici :

  • éthanol hydraté [1], dans des moteurs diesel modifiés ou des moteurs à éthanol
  • éthanol anhydre (0-25% v/v) mélangé à de l'essence, dans des véhicules traditionnels [2]
  • éthanol anhydre (0-85% v/v) mélangé à de l'essence, dans des véhicules flexibles [3] (FFV)
  • ETBE (0-15% v/v), mélangé à de l'essence conventionnelle [4]
  • éthanol anhydre (0-3% v/v) mélangé à du diesel, sans additif [5]
  • éthanol anhydre (10-15% v/v) mélangé à du diesel, en présence d'un émulsifiant [6]
  • Esterol [7]

Au sein de l'UE, trois des stratégies précédemment décrites semblent s'imposer pour l'utilisation du bioéthanol-carburant à grande échelle, à savoir les filières E5, E85, et ETBE.

Le développement de la filière ETBE fut initié en France dès le début des années 1990, par la compagnie pétrolière Elf (aujourd'hui TotalFinaElf), dans sa raffinerie de Feyzin. Ses propriétés (indice d'octane élevé, faible pression de vapeur, tolérance parfaite à l'eau, etc.) en font un carburant très apprécié des raffineurs, comparable au MTBE, largement utilisé dans le monde entier. Plus récemment, l'Espagne a aussi opté pour cette option. L'ETBE est actuellement la filière d'utilisation du bioéthanol la plus développée en Europe. La production d'ETBE, en revanche, nécessite des infrastructures et surtout une matière première (le naphta) que seules les grandes raffineries peuvent s'offrir à un coût acceptable. Par ailleurs, la production d'ETBE se trouve limitée par la capacité de production d'isobutylène de l'industrie pétrolière.

Il convient d'ailleurs de noter que, pour la première fois en 2004, la France a accordé un agrément (certes limité) de 15 Ml/an pour le bioéthanol incorporé directement à l'essence. La capacité maximale des usines d'ETBE étant atteinte, les agréments attribués au mélange direct de l'éthanol dans l'essence s'élevaient à 90 Ml en 2005, 170 Ml en 2006, 430 Ml en 2007, 910 Ml en 2008, 1'100 Ml en 2009 et 2010. L'Espagne envisage également, quant à elle, d'incorporer la production de bioéthanol de ses nouvelles usines, directement à l'essence. Il faut peut-être entrevoir, dans ces choix, un changement stratégique des leaders européens de la production de bioéthanol.

La Suède a quant à elle misé exclusivement sur l'incorporation directe de l'éthanol dans l'essence, à hauteur de 5% (v/v), en accord avec la Directive 2003/30/CE. La Suède, aujourd'hui l'un des plus gros consommateurs de bioéthanol de l'UE avec plus de 420 Ml/an (dont près des ¾ sont importés), a par ailleurs entamé un programme ambitieux de promotion du E85 et de développement des véhicules flexibles (FFV). Aujourd'hui, le pays totalise environ 1'400 stations-services distribuant du E85 et plus de 170'000 FFV dont près de 60'000 vendues au cours de l'année 2008 [8].


Contexte législatif relatif à l'utilisation des biocarburants

A travers la Directive 2003/30/CE, la Commission européenne autorise l'incorporation de biodiesel dans le diesel et de bioéthanol dans l'essence à hauteur de 5% (v/v) pour les mélanges conformes aux normes EN 590 et EN 228, respectivement. La Commission assure ainsi, par là même, le maintien des garanties constructeurs pour ces mélanges.

Depuis 2004, le biodiesel commercialisé dans l'UE doit par ailleurs être lui-même conforme à la norme EN 14214. Dans son état actuel, cette norme limite (en pratique) l'utilisation de biodiesel à l'ester méthylique de colza (EMC). Elle devrait être revue au cours des mois à venir, afin d'ouvrir le marché à d'autres esters méthyliques d'huiles végétales (EMHV).

La distribution de mélanges de biocarburants et de carburants conventionnels auprès du grand public est donc actuellement limitée en grande majorité aux mélanges suivants :

  • mélange de bioéthanol (jusqu'à 5% v/v) et d'essence
  • mélange d'ETBE (jusqu'à 15% v/v) et d'essence
  • mélange de biodiesel (jusqu'à 5% v/v) et de diesel

Si les garanties des constructeurs sont maintenues dans le cas des mélanges cités ci-dessus, celles-ci sont annulées dès lors que le taux d'incorporation dépasse les chiffres indiqués. Les prises de position à ce sujet varient d'un constructeur à l'autre, voire d'un pays à l'autre (par le biais des importateurs) pour un même constructeur. En Allemagne, UFOP (Union zur Förderung von Oel- und Proteinpflanzen) publie régulièrement les positions respectives des différents constructeurs automobiles vis-à-vis du biodiesel [9]. En Suisse, l'expérience très limitée quant à l'introduction de biodiesel au-delà des 5% autorisés par la loi ne permet malheureusement pas d'établir un tel inventaire.

Il ressort toutefois qu'en règle générale, les constructeurs n'accordent pas de garanties au-delà de 5% de biodiesel ou de bioéthanol sur les véhicules en circulation (par opposition aux véhicules neufs). Il revient dans ce cas à l'utilisateur d'assumer lui-même le risque ou de souscrire une assurance complémentaire qui prendra à sa charge les éventuels dommages spécifiques liés à l'utilisation de biodiesel ou de bioéthanol. Parmi les contacts établis en Suisse et en France auprès d'opérateurs de flottes captives (sociétés de transports en commun, agglomérations, etc.), la majeure partie déclare en revanche avoir conservé les garanties constructeurs jusqu'à 30% (v/v) de biodiesel en mélange à du diesel et 10% (v/v) de bioéthanol en mélange à de l'essence, sur des véhicules neufs, en spécifiant explicitement ces conditions dans l'appel d'offre.


[1] Cette solution offre la possibilité d'utiliser directement du bioéthanol hydraté, plus facile et donc moins cher à produire. Les moteurs (essence ou diesel), dans ce cas, doivent être légèrement modifiés voire directement conçus à cet effet. Il s'agit de la solution retenue au Brésil sur les véhicules équipés de moteurs à éthanol (soit environ 3 millions de véhicules) ainsi qu'en Suède pour les bus développés par Scania (plus de 400 en circulation à ce jour) à partir de moteurs diesel.
[2] Techniquement, le bioéthanol anhydre peut être utilisé en mélange à de l'essence conventionnelle jusqu'à 25% (v/v), sans modification du moteur si ce n'est au niveau de la compatibilité des matériaux (qui devient capitale à un tel taux d'alcool). Le Brésil utilise un mélange à hauteur de 20-25% de bioéthanol dans les véhicules à essence. Les Etats-Unis et la Suède préconisent un mélange à hauteur de 5-10% d'éthanol, sans modification du moteur. Aux Etats-Unis, la quasi totalité des constructeurs maintiennent leurs garanties jusqu'à 10% (v/v) d'éthanol en mélange à de l'essence.
[3] Les véhicules flexibles ou FFV utilisent indifféremment tout mélange d'essence conventionnelle et de bioéthanol (de 0-85% v/v). Il s'agit de véhicules spéciaux, dont il existe aujourd'hui de nombreux modèles aux Etats-Unis, au Brésil et en Europe. Une sonde mesure en continu la teneur en oxygène du carburant et communique l'information à l'unité de commande qui adapte en conséquence toutes les fonctions relatives au dosage air/carburant (injection, allumage, détonation).
[4] L'éthyl-tertio-butyl-éther ou ETBE est obtenu par transformation de l'éthanol déshydraté par voie de réaction chimique avec l'isobutylène. L'ETBE contient 47% (v/v) d'éthanol. Il est incorporé à hauteur de 10-15% (v/v) à l'essence et utilisé dans les moteurs traditionnels, sans modification.
[5] L'éthanol est mélangé à hauteur de 3% (v/v) à du diesel, sans modification du moteur et sans additif. Cette pratique est actuellement testée entre autre au Brésil, mais reste tout à fait marginale.
[6] L'éthanol est mélangé à hauteur de 10-15% (v/v) à du diesel, sans modification du moteur mais en présence d'un émulsifiant (du type Berol ED d'Akzo Nobel ou AAE07 d'AAE Technologies Inc.). Cette solution est actuellement testée en Suède, sur des autobus) ainsi qu'au Danemark dans des conditions de fonctionnement normales. L'émulsifiant doit permettre d'obtenir un mélange stable et d'empêcher la séparation avec l'eau. Là encore, cette utilisation de l'éthanol n'en est qu'au stade expérimental et reste tout à fait marginale.
[7] L'Estérol est un mélange de bioéthanol et de biodiesel, actuellement en phase de développement en Suède et aux Etats-Unis. Ce carburant est prévu pour des moteurs diesel et doit combiner les avantages du bioéthanol et du biodiesel.
[9] Aussagen der Farzeughersteller / Aussagen der Schlepperhersteller, UFOP (2004)
Position des constructeurs automobiles sur l'utilisation du biodiesel, UFOP


La situation des biocarburants dans l'Union Européenne

But et enjeux
Historique et objectifs
La Directive Européenne 2003/30/CE et le Plan d'action pour la biomasse
La Directive Européenne 2003/96/CE
La Directive Européenne 98/70/CE
Le Paquet Energie-Climat
La Directive Européenne 2009/28/CE
La production de biodiesel
La production de bioéthanol
Les résultats de la politique de promotion des biocarburants
Les principaux acteurs des filières biodiesel et bioéthanol
L'utilisation des biocarburants
Conclusions
 
  Gestion du site  

Date : samedi 4 février (semaine 05)
Heure : 13:39 GMT +0100
Visites : 0519443
 
Plateforme Biocarburants · ENERS Energy Concept · Case postale 56 · CH-1015 Lausanne
+41 76 425 9977 · info@eners.ch · www.eners.ch
Copyright 2004-2010 © Plateforme Biocarburants