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De l’or noir à l’or vert ? L’avenir industriel des bioproduits

DOSSIER DE PRESSE DE L’ADEME
9 novembre 2004

SOMMAIRE

Les bioproduits de l’utopie à la réalité

L’utilisation de matières premières renouvelables pour la fabrication de bioproduits dans les domaines de l’énergie, la chimie et les matériaux correspond à une double nécessité : offrir une alternative aux ressources fossiles épuisables et répondre aux défis environnementaux (lutte contre l’effet de serre, réduction des pollutions, innocuité et biodégradabilité des produits).
L’amplification du phénomène d’effet de serre et ses conséquences sur le climat, une dépendance énergétique croissante, un prix du baril de pétrole qui monte inexorablement, laissent présager, entre autres, un bel avenir aux bioproduits.
La France s’est engagée à maintenir d’ici 2010 ses émissions de gaz à effet de serre au niveau de 1990. Les prévisions à 2010 montrent une dérive supérieure à 50 Mt éq CO2. A l’horizon 2050, on estime que compte tenu de la forte croissance des pays émergents, principalement asiatiques, les pays développés devraient diviser leurs émissions par quatre pour que le niveau mondial ne dépasse pas le facteur 2.

Une source renouvelable : la biomasse
La biomasse végétale présente des atouts majeurs dans cette lutte. Elle est renouvelable et elle recycle du CO2 grâce à la photosynthèse. Son utilisation permet d’éviter 50 à 80% de CO2 selon les applications par rapport à l’équivalent d’origine fossile. En outre, la biomasse contient les mêmes éléments chimiques de base que les hydrocarbures fossiles.
La biomasse agricole et forestière est polyvalente. Elle peut être aussi bien une source d’énergie (chaleur, carburant, électricité) que de matières premières pour la chimie et les matériaux. Elle peut permettre à la fois de : diminuer la dépendance énergétique ; réduire les émissions de gaz à effet de serre ; remplacer des produits issus de la pétrochimie par des bioproduits, moins nocifs pour l’environnement et la santé ; créer de nouvelles industries en accroissant les emplois liés à la forêt et l’agriculture.
Enfin grâce à son agriculture et à sa forêt, on estime que la France pourrait mobiliser un potentiel de biomasse de l’ordre de 30 Mtep soit plus de 30% de sa consommation pétrolière totale (dans l’état des connaissances actuelles).

Les perspectives de développement des bioproduits en France sont considérables.
La France peut mobiliser l’équivalent de 25 à 30 millions de tep de biomasse d’origine agricole. En conséquence, il paraît envisageable de viser un objectif global de substitution des approvisionnements en pétrole pour les carburants et la chimie organique d’environ 10% en 2020 et de 20% en 2040-2050.
Ainsi les biocarburants s’imposent logiquement dans le domaine des transports, le plus gros émetteur de gaz à effet de serre.
Si les carburants comptent aujourd’hui pour moins de 1% de la consommation, la directive européenne de 2003 et son objectif de 5,75% en 2010, repris dans le Plan Climat, vient ouvrir un véritable marché. Ce développement servira de tremplin aux autres bioproduits.
En effet, si d’autres sources d’énergie pourront venir à long terme relayer les carburants fossiles dont les gisements auront été épuisés, le végétal restera la seule matière renouvelable substituable pour la chimie organique.

sommaire

Des bioproduits pour diminuer les gaz à effet de serre,
préserver l’environnement et la santé

Comment l’utilisation des bioproduits contribue-t-elle à diminuer les émissions de gaz à effet de serre ?
Dans les transports, les biocarburants, seule alternative significative actuelle aux carburants d’origines fossiles permettent de diminuer l’émission des gaz à effet de serre. L’utilisation d’une tonne de Diester réduit de 2,2 tonnes l’émission de gaz carbonique. Mais ce n’est pas tout, elle réduit non seulement les émissions atmosphériques : fumées, particules, monoxyde de carbone, composées aromatiques, hydrocarbures imbrûlés, etc. mais profite également d’une absence de souffre et sa biodégradabilité est quasi-complète.

  • ZOOM SUR LE DIESTER
    Un bus fonctionnant au Diester utilise 70% de gazole et 30% de Diester. Mais il faut savoir qu’en fait il y a en moyenne 1 % de diester dans la totalité du gazole utilisé.

L’utilisation de biocarburants permet de limiter "l’effet de serre". Le bilan CO2 global est favorable car le végétal absorbe du CO2 pour la photosynthèse.
Le secteur du machinisme agricole utilise de nombreux lubrifiants, huiles minérales, notamment pour les chaînes de tronçonneuses et pour les moteurs de deux et quatre temps. L’utilisation de bio lubrifiants dans ce secteur (huiles végétales, souvent huile de colza) présentent de nombreux avantages : non toxiques, biodégradables et plus efficaces ils permettent aussi d’éviter l’émission de plus de 50% de CO2.
Les matériaux comme l’acier, le béton, le verre ou le plastique consomment beaucoup de ressources fossiles et peuvent poser des problèmes de pollution ou de santé. Pour répondre à ces enjeux, il se développe depuis quelques années, des matériaux naturels issus des agroressources. Parmi ces matériaux, se trouvent les matériaux à base de fibres végétales, les biopolymères et les composites. Ces matériaux renouvelables sont moins gourmands en énergie fossile. C’est le cas notamment des matériaux à base de fibres végétales dont l’utilisation en tant qu’isolant dans l’automobile ou la construction permet de réaliser des économies substantielles en énergie fossile (l’énergie primaire évitée est de 50% à 80% lors de leur utilisation) ou d’apporter un confort climatique à la maison. Les matériaux ont un bilan CO2 favorable et permettent d’économiser de 50% à 75% de CO2 lors de leur substitution.

  • ZOOM SUR LE CHANVRE
    Le chanvre permet de diminuer les émissions de gaz à effets de serre (la culture du chanvre est grande consommatrice de dioxyde de carbone). Les matériaux comprenant des matières premières issues de la culture du chanvre stockent donc du carbone et participent à la lutte contre l’effet de serre.
    Les bétons de chanvre répondent aussi aux nouvelles attentes de qualité environnementale des constructions. Les liants utilisés pour la confection de ces bétons sont constitués de chaux aérienne qui a la particularité de combiner du gaz carbonique dans la réaction de durcissement. Les bétons de chanvre conjuguent la capacité du granulat et du liant pour un stockage de carbone à long terme.

Le secteur de l’emballage est le premier consommateur de plastique. La gestion des déchets des emballages ménagers, des emballages industriels et des sacs est préoccupante pour la protection de l’environnement (nuisance visuelle et protection de sols), essentiellement car ils sont très difficilement biodégradables.
Les bioemballages sont une alternative. Ils peuvent être constitués d’amidon de céréales, de pomme de terre, de cellulose ou protéines issues de oléagineux et oléoprotéagineux, de polymère issus de fermentation du sucre ou de l’amidon par des bactéries, papier... Ces bioemballages permettent d’éviter l’émission de 50 à 75 % de CO2, la toxicité sur l’homme est nulle et leur biodégradabilité ultime.
Dans l’agriculture, les films de paillages, sont souvent en polyéthylène (plastique d’origine pétrochimique) mais ils peuvent être remplacés par des bioplastiques fabriqués à partir d’amidon, d’extrait de maïs, de blé ou de pomme de terre. Une fois enfouis dans la terre, ils se décomposent et forment du compost. Cette utilisation permet d’éviter l’émission de 50 à 75 % de CO2 et leur toxicité sur l’homme est nulle.

Comment les bioproduits peuvent-ils contribuer à préserver l’environnement et à protéger la santé  ?
Deux secteurs répondent particulièrement à ces problématiques : les produits industriels de protection, de revêtement et de spécialités et les produits d’hygiène et d’entretien. Par produits industriels de protection, revêtement et spécialité on pense aux bitumes, aux vernis, peintures (produits protection du bois) mais aussi aux produits de protection des cultures.
Les produits de revêtement comme le bitume ont besoin d’un fluidifiant, habituellement issu des produits pétroliers, qui provoque des émanations de vapeurs nocives. Les bioproduits offrent un dérivé de biocarburant (à base de tournesol) qui permet d’étaler du bitume sur les routes sans vapeurs puisqu’il sèche sur place.
Les produits de protection des cultures, comme les désherbants, phytosanitaires, étaient classiquement formulés avec des huiles minérales non biodégradables. Aujourd’hui il existe de nombreux produits formulés avec des huiles végétales biodégradables, respectueuses de l’environnement et de la santé de l’utilisateur.
Les produits d’hygiène et de nettoyage sont utilisés aussi bien pour l’hygiène des maisons que des bâtiments (détergents, désinfectants, insecticides), des locaux de stockage, le nettoyage des équipements ainsi que l’hygiène corporelle. Majoritairement d’origine pétrochimique en France, le taux de pénétration des produits végétaux dans les formules est de 15 % pour les nettoyants et d’environ 60% pour l’hygiène corporelle. Cependant l’offre de bioproduits est existante, ils permettent l’utilisation de ressources renouvelables : coproduits de blé, betterave, colza, tournesol, olive, palme, pin ; de diminuer les gaz à effet de serre (l’incorporation dans les formules de tensioactifs issus du végétal en substitution aux tensioactifs d’origine pétrolière permet d’éviter l’émission de plus de 50 % de CO2) ; l’écotoxicité ainsi que la toxicité sur l’homme sont nulles et la biodégradabilité supérieure à 90%
Le marché des produits d’hygiène et d’entretien est déjà un gros utilisateur de matières premières renouvelables. Les tensioactifs consomment à eux seuls un million de tonnes d’huiles végétales par an, principalement des huiles tropicales. Les produits d’entretien concernent aussi bien les détergents ménagers pour industriels ou pour collectivités. Ils représentent de gros marchés et un réel enjeu pour la santé du consommateur. L’écotoxicité et la toxicité sur l’homme de ces produits sont nulles et sa biodégradabilité est supérieure à 90%.

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Des nouveaux marchés industriels pour les bioproduits

Les bioproduits deviennent une réalité commerciale. Toutefois, ils restent très marginaux puisqu’ils représentent moins de 1% du marché en incluant les biocarburants.
Ils ne sont pas pour autant condamnés à un marché de niche, au contraire : l’amplification du phénomène d’effet de serre et ses conséquences sur le climat, une dépendance énergétique croissante, un prix du baril de pétrole qui monte inexorablement, des signes très concrets indiquant qu’il s’agit d’un nouvel enjeu de concurrence industrielle internationale et enfin une prise de conscience politique durable.
Le développement des bioproduits dépend d’un certain nombre de conditions telles que la recherche, ou les progrès technologiques (et donc les efforts de R&D), la mobilisation des acteurs sur des programmes porteurs (ex. biocarburants ; biomasse lignocellulosique).
Mais il convient aussi de construire de véritables filières agro-industrielles associant producteurs agricoles ou forestiers et industriels ; d’investir massivement au niveau industriel, de créer des instruments de financement des écarts de compétitivité avec les énergies fossiles. Le facteur déterminant à terme sera le prix du pétrole à partir de 50$ le baril. La majorité des bioproduits est compétitive.
Actuellement, l’ouverture du marché des biocarburants est une opportunité pour construire la base d’une véritable industrie du végétal qui évoluera progressivement vers un système de bio-raffinerie valorisant tous les produits et sous-produits d’une filière.
A ces conditions, les perspectives de développement des bioproduits en France sont considérables. On peut estimer que la France peut mobiliser l’équivalent de 25 à 30 millions de tep de biomasse d’origine agricole. Nous pouvons en conséquence viser un objectif global de substitution de nos approvisionnements en pétrole pour les carburants et la chimie organique d’environ 10% en 2020 et de 20% en 2040-2050.

Des perspectives internationales
La valorisation du végétal est dès à présent un enjeu de concurrence internationale. Des sommes considérables sont investies, par exemple aux Etats Unis, pour la conversion industrielle de la biomasse lignocellulosique et l’émergence de "bioraffineries" issues des filières biocarburants. L’Allemagne est aussi très active en matière de recherche et y consacre environ dix fois plus de moyens qu’en France.

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AGRICE : 10 ans de recherche sur les bioproduits en France

Un groupement d’intérêt scientifique
AGRICE, Agriculture pour la Chimie et l’Energie, est un Groupement d’Intérêt Scientifique. Il a été fondé en 1994 par les ministères chargés de l’Agriculture, de l’Environnement, de l’Industrie et de la Recherche avec la collaboration de l’ADEME. Le groupement est constitué d’organismes de recherche scientifique, technique et économique, d’entreprises, d’organisations professionnelles agricoles.
AGRICE a pour mission de soutenir la recherche sur les nouvelles utilisations industrielles des matières premières végétales, hors domaines alimentaire.
AGRICE répond aux trois enjeux définis par l’ADEME de lutte contre les gaz à effet de serre, la pollution et l’épuisement des ressources.
Le groupement anime, finance, suit et évalue les programmes de recherche et développement portant sur les nouvelles valorisations des produits et coproduits d’origine agricole dans les domaines de l’énergie, de la chimie et des matériaux.
AGRICE a constitué une plate-forme d’échanges et d’information entre les acteurs de ce nouveau marché et un catalyseur pour le montage de projets.
Le groupement procède par appel à propositions pour la sélection de ses actions de recherche et d’études socio-économiques ou environnementales. Ces projets de recherche associent dans la plupart des cas des laboratoires de recherche et des industriels. Une base de données regroupe l’ensemble des projets de recherche gérés directement par AGRICE depuis 1994. Elle permet de capitaliser les informations sous une forme exploitable, de
constituer une base pour l’évaluation de l’AGRICE et la diffusion de ses résultats. (www.ademe.fr/agrice - rubrique actions)

Les bioproduits, une réelle alternative : bilan des 10 ans d’Agrice
Les recherches menées depuis 10 ans sur les bioproduits ont démontré que le végétal constituait une véritable alternative au pétrole pour les carburants et la chimie organique. Dans ce secteur le végétal est le seul substitut renouvelable. Le bilan d’AGRICE s’évalue selon ses 4 objectifs d’origine : la recherche, la coordination, l’information et la mise en place de réseaux européens.

  • Premier objectif : la recherche
    AGRICE a rempli sa mission première de soutien à la recherche sur les bioproduits. En 10 ans près de 300 projets ont été aidés à hauteur de 33% pour un montant global de 82 M€, soit un effet de levier d’ordre 3.
  • Deuxième objectif : la coordination des acteurs
    AGRICE a structuré la recherche sur les bioproduits en France et a joué un rôle novateur d’orientation stratégique et de plateforme nationale entre l’amont agricole, les organismes de recherche publics et l’aval industriel en prise avec le marché.
    Le réseau AGRICE c’est aujourd’hui plus de 300 dont 50% environ d’entreprises et centres techniques et plus de 40% de laboratoires de recherche.
  • Troisième objectif : l’information
    AGRICE a permis d’orienter et de structurer l’information sur les bioproduits : En créant une base de données sur les programmes de recherche financés ; En menant des études de marchés sur les solvants, les tensioactifs, les lubrifiants, les polymères biodégradables et les fibres végétales ; En contribuant à la fondation de PRONOVIAL, le centre d’intelligence économique sur les produits renouvelables, qui assure des services de veille économique aux acteurs du marché des bioproduits.
  • Quatrième objectif : les réseaux européens
    AGRICE est membre fondateur d’ERRMA, association européenne pour les matières premières renouvelables, que j’ai l’honneur de présider.
    AGRICE participe à plusieurs programmes européens dans les domaines de la biomasse, des biocarburants et de la chimie végétale.

Gestion et coordination : le rôle de l’ADEME
L’ADEME (Agence de l’Environnement et de la Maîtrise de l’Energie) considère la valorisation des bioressources comme un des leviers majeurs pour contribuer activement à la mise en oeuvre de la stratégie nationale de développement durable adoptée par les pouvoirs publics, concrétisée récemment par le Plan Climat et le Projet de Loi d’Orientation sur l’Energie.
L’ADEME assure l’animation du groupement et la gestion des crédits affectés à AGRICE. L’ADEME, via le département Bioressources gère et coordonne le programme. Elle assure la gestion et le suivi des actions de recherche et de développement avec l’aide des différents
services de l’ADEME.
Le financement des aides d’AGRICE est apporté via l’ADEME par les ministères chargés de l’Agriculture, de l’Environnement, de l’Industrie et de la Recherche. Les centres de recherche public participent au financement des projets dans lesquels ils sont impliqués en allouant à leurs équipes des crédits de fonctionnement dédiés aux recherches menées dans le cadre d’AGRICE. Les organisations professionnelles agricoles et les partenaires industriels financent les programmes auxquels ils participent directement.

Les partenaires de l’AGRICE

  • Les organisations de recherche du CEA, du CNRS, de l’IFP et de l’INRA
  • Les organisations professionnelles des oléagineux (ONIDOL), des céréales (AGPB), et des betteraves (CGB).
  • Les sociétés ARKEMA (et Atofina), BAYER CROPSCIENCE, CERESTAR France, LIMAGRAIN Agro Industrie, RHODIA, TOTAL,
  • Les Ministères chargés de l’Agriculture, de l’Environnement, de l’Industrie et de la Recherche
  • L’ADEME
  • L’ANVAR

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Que recouvrent les bio produits ?

Les bioproduits sont les nouvelles utilisations industrielles des matières premières végétales autres que les applications traditionnelles de l’industrie du bois, du papier et du textile. AGRICE travaille sur la transformation industrielle des productions végétales en bioproduits des secteurs de la chimie (lubrifiants, tensioactifs, solvants), de l’énergie (biocarburants, biocombustibles) et des matériaux (agromatériaux, polymères).

Les bioproduits pour l’énergie
Ils recouvrent les biocarburants et les biocombustibles. L’énergie est un axe particulièrement stratégique pour AGRICE : plus d’un tiers des aides à la recherche lui sont consacrés, ceci afin de respecter les orientations de la commission européenne qui s’est fixé comme objectif de doubler la part des énergies renouvelables dans la consommation globale d’énergie pour passer de 6% en 1997 à 12 % en 2010.

Les biocarburants
Les biocarburants sont issus de plantes cultivées telles que betteraves, colza, ou tournesol. Ils constituent une solution alternative aux carburants d’origine fossile. Les biocarburants se divisent entre les esters et les huiles et l’éthanol et les éthers.
Les esters et les huiles permettent d’économiser 2,5 tonnes d’équivalent CO2 par tonne d’ester issu du colza. Et l’éthanol et les éthers permettent une économie de 2,7 tonnes d’équivalent CO2 par tonne d’éthanol.

PLUS PRECISEMENT...

  • Les esters et les huiles : ils sont utilisés pour additiver et compléter le gazole routier ou le fioul de chauffage. Les esters sont produits par un processus chimique consistant à débarrasser l’huile végétale de son glycérol. Ils présentent un très bon rendement énergétique. Les huiles sont synthétisées à partir des graisses et des huiles végétales extraites du colza ou récupérées, comme les huiles de friture usagées.
  • L’éthanol et les éthers : ils sont utilisés comme additif oxygéné dans la formulation des essences sans plomb. L’éthanol est un alcool obtenu par fermentation des sucres, en général par des levures. En Europe, la betterave à sucre et le blé sont les deux matières premières utilisées majoritairement, fournissant un substrat facile à fermenter. Les éthers sont issus d’une réaction entre le bioéthanol et l’isobutène, un composant intermédiaire issu de la pétrochimie.

L’objectif d’AGRICE en la matière est d’améliorer le bilan énergétique, économique et environnemental des biocarburants. Les projets portent pour l’essentiel sur les aspects agronomiques et l’amélioration variétale (recherche de nouveaux procédés ou d’optimisation de ces procédés.

  • ZOOM SUR LA RECHERCHE
    AGRICE s’engage dans un axe de recherche concernant l’utilisation de l’éthanol dans les piles à combustible comme source d’hydrogène.

Les biocombustibles
IL s’agit de combustibles biologiques et renouvelables : le bois, les cultures lignocellulosiques, les sous produits agricoles. Ils peuvent être traités de différentes façons : par combustion, distillation, gazéification, fermentation ou pyrolyse.
Ils présentent les mêmes avantages que les biocarburants. Ils permettent de réduire les émissions de CO2 et de limiter l’épuisement des ressources fossiles.

  • ZOOM SUR LA RECHERCHE
    AGRICE cherche à optimiser la production de cultures lignocellulosiques et l’évaluation des potentiels de développement. Le groupement étudie aussi les
    procédés liés à la thermochimie (la transformation des molécules végétales sous l’action de la chaleur).

Les bioproduits pour la chimie

Les biomolécules
Il s’agit de molécules synthétisées à partir de matières premières d’origines végétales transformées comme les esters méthyliques végétaux, ou les molécules extraites des différentes agroressources (colza, tournesol, blé, maïs, betterave et plantes spéciales). Les lubrifiants, les tensioactifs et les solvants sont trois grands champs d’action des biomolécules.

PLUS PRECISEMENT...

  • Les lubrifiants : en France le marché représente 850 000 tonnes et 5 millions en Europe. La France produit chaque année 1 000 tonnes de biolubrifiant.
  • Les tensioactifs : ils entrent dans la composition des produits d’hygiène, cosmétiques, pharmaceutiques, des détergents et des agents de surface. Le taux de pénétration des tensioactifs issus du végétal étant déjà d’environ 25%
  • Les solvants : ils sont en général issus de la pétrochimie et ont un impact sérieux sur la destruction de la couche d’ozone et sur l’effet de serre. Les produits les plus susceptibles de les remplacer sont ceux issus de la lipochimie (esters d’huiles végétales) et de la sucrochimie (esters d’acides de fermentation).
  • ZOOM SUR LA RECHERCHE
    AGRICE s’attache à ce que les procédés développés en la matière soient économiquement et techniquement compétitifs. Les bioproduits développés doivent présenter des spécifications équivalentes aux dérivés pétrochimiques en terme de fonctionnalités, supérieures d’un point de vu environnemental. Concernant les tensioactifs l’AGRICE soutient les projets visant à synthétiser de nouvelles molécules au travers d’une chimie respectueuse de l’environnement.

Les biomatériaux
Ils sont issus des produits et sous-produits des céréales (amidon, gluten), oléagineux et protéagineux (protéines) ainsi que des plantes fibreuses (cellulose), ils permettent de fabriquer des polymères (films et emballages) et des agromatériaux composites (revêtements, garnitures d’automobiles, isolants, etc.).

ZOOM SUR...

  • Les polymères : permettent de créer des alternatives biodégradables aux matériaux plastiques tels que l’emballage de calage, le sac de collecte des déchets verts et le sac à compost, barquette alimentaire, film alimentaire...
  • Les agromatériaux : ils sont composés majoritairement de matières premières d’origine agricole. En particulier les mélanges de fibres et de polymères naturels (amidon, cellulose...) ou de polymères synthétiques. Par exemple des fibres de chanvre ou de lin peuvent remplacer la laine de verre dans le bâtiment.

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Les bioproduits une nouvelle chimie à créer...

Les perspectives de développement des bioproduits en France sont considérables. D’après estimation la France peut mobiliser l’équivalent de 25 à 30 millions de tep de biomasse d’origine agricole. Il paraît donc envisageable de viser un objectif global de substitution des approvisionnements en pétrole pour les carburants et la chimie organique d’environ 10% en 2020 et de 20% en 2040-2050.
Grâce à l’ouverture du marché des biocarburants de véritables filières bioindustrielles vont se mettre en place et ouvrir la voie à une nouvelle chimie. Des ruptures technologiques restent à accomplir pour cela en particulier la conversion de la biomasse lignocellulosique et la maîtrise des procédés biotechnologiques pour la fabrication des bioproduits. Un véritable pilotage de ces évolutions et de ces travaux est nécessaire sur le long terme.
AGRICE peut devenir un véritable outil d’orientation et de stratégie dans le domaine du non alimentaire, de programmation et de soutien à la recherche. En effet, AGRICE doit conserver ce rôle fédérateur et anticipateur qui reste plus que jamais stratégique. Car face aux enjeux du développement durable, l’avenir industriel des bioproduits dépendra encore fortement du maintien des efforts de recherche, de l’ouverture de nouvelles voies notamment grâce aux biotechnologies, donc d’un soutien public mais aussi de la volonté des acteurs de concrétiser cette nouvelle aventure industrielle.

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Annexes

Construction en chanvre enjeux et conditions du développement
Exemple de LHOIST CONSTRUCTION - BCB

Les matériaux actuels comme l’acier, le béton, le verre ou le plastique possèdent de multiples qualités qui sont à l’origine de leur développement et de leur succès. Cependant, ils sont pour la plupart gros consommateurs de ressources fossiles. D’autres posent d’importants problèmes de pollution ou de santé.
Pour répondre à ces enjeux, il se développe depuis quelques années, des matériaux naturels issus des agro-ressources. Parmi ces matériaux on peut citer les matériaux à base de fibres végétales, les biopolymères et les composites.
En effet, il est de plus en plus démontré que ces matériaux renouvelables sont beaucoup moins gourmands en énergie fossile. C’est le cas notamment des matériaux à base de fibres végétales dont l’utilisation en tant qu’isolant dans l’automobile ou la construction permet de réaliser des économies substantielles en énergie fossile ou d’apporter un confort climatique à la maison. D’autres matériaux comme les biopolymères, lorsqu’ils sont mis en oeuvre dans les films de paillage, peuvent présenter un autre type d’avantage comme le gain de temps parce qu’il n’est pas nécessaire de les retirer du sol après la récolte.
Dans le cadre de sa contribution au développement durable, le Groupe LHOIST s’est lancé dans la production de matériaux et de produits à base de fibres de chanvre pour le secteur du bâtiment. En effet, la filière chanvre présente des caractéristiques environnementales particulièrement intéressantes : culture avec très peu d’intrants, transformation mécanique peu gourmande en énergie, forte production d’une matière facilement renouvelable, stockage du carbone...
Les différents coproduits issus de la filière chanvre - le chènevis (graine), la fibre et la chènevotte (bois) - peuvent entrer en quantité significative dans la composition de matériaux très variés  : papiers, composites, isolants, bétons, ... Les qualités environnementales du chanvre participent alors à apporter des réponses à différentes attentes concernant la production de ces matériaux  :

  • D’un point de vue énergétique, la matière première chanvre permet d’envisager des économies significatives pour des productions parfois très gourmandes
  • Concernant la consommation de matériaux fossiles difficilement renouvelables, les capacités de production du chanvre (jusqu’à 10 ou 12 Tonnes/ha/an) apportent des solutions de substitution efficaces
  • Les coproduits du chanvre sont totalement recyclables et leur utilisation dans la fabrication d’un matériau permettra d’améliorer sensiblement ses possibilités de recyclage
  • La culture du chanvre est grande consommatrice de dioxyde de carbone (consommation supérieure à celle d’une forêt en pleine croissance). Les matériaux comprenant des matières premières issues de la culture du chanvre stockent donc du carbone et participent à la lutte contre l’effet de serre.

Concernant plus particulièrement le secteur du bâtiment, deux des coproduits sont utilisés pour la fabrication de matériaux de construction :

  • La fibre est utilisée pour la production de laine isolante - sur le principe des laines minérales avec des performances similaires
  • La chènevotte sert de granulat pour la confection de bétons légers qui ont des caractéristiques spécifiques et intéressantes : élasticité, perméabilité, résistance thermique, isolation phonique. Ces bétons ont des applications très variées : sols (dalle isolante), murs (remplissage et isolation), isolations en toiture (avec fort
    inertie thermique), enduits à caractère isolant...

Au-delà de leurs qualités techniques, les bétons de chanvre répondent aux nouvelles attentes de qualité environnementale des constructions. Les liants utilisés pour la confection de ces bétons sont majoritairement constitués de chaux aérienne qui a la particularité de combiner du gaz carbonique dans la réaction de durcissement. Les bétons de chanvre conjuguent la capacité du granulat et du liant pour un stockage de carbone à long terme.
Pour avoir un développement significatif, ces matériaux doivent répondre à deux exigences incontournables : rentrer dans les cadres réglementaires permettant aux utilisateurs d’obtenir toutes les garanties légales (assurances) et mettre au point des systèmes de mise en oeuvre compatibles avec les moyens et les compétences des entreprises utilisatrices. Différentes actions sont actuellement en cours pour faire face à ces exigences mais il faudra encore du temps et des moyens pour aboutir.
Enfin, d’un point de vue économique, le développement de la filière chanvre ne peut s’envisager sans la valorisation optimum et équilibrée des différents coproduits. Il semble que le marché de la fibre puisse espérer une croissance importante (matériaux composites). Il sera donc nécessaire de trouver les débouchés pour la chènevotte qui sera coproduite et les bétons de chanvre représentent une des pistes essentielles.

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PSA Peugeot Citroën et les biocarburants

Bien avant les récentes évolutions de la politique européenne et mondiale en faveur des énergies renouvelables, le groupe PSA Peugeot Citroën a inscrit le développement de la filière biocarburants dans sa politique de développement durable, notamment dans ses actions pour la protection de l’environnement, un axe stratégique majeur pour le groupe. Le constructeur est favorable à l’utilisation de biocarburants qui présente plusieurs avantages :

  • Un bilan CO2 global favorable (par absorption de CO2 lors de la photosynthèse de la plante-source), qui contribue à limiter "l’effet de serre"
  • Une contribution pour améliorer la qualité de l’air (réduction des émissions de CO, HC, et des particules dans le cas des biodiesels)
  • Une source complémentaire de carburant pour réduire les importations de pétrole brut (et de gazole)
  • Un soutien au secteur agricole comme débouché supplémentaire
  • Une mise en application immédiate pour tous les véhicules du parc existant puisqu’elle ne nécessite pas de modification importante du moteur ni du véhicule, dans le cas d’une utilisation en mélange dans les carburants conventionnels.

La qualité des biocarburants utilisés est l’une des conditions impératives pour assurer la viabilité de ces filières encore relativement nouvelles. PSA a dirigé le groupe de normalisation des esters méthyliques d’huiles végétales ("biodiesel"), qui sont désormais reconnus comme un carburant certifié par une norme européenne CEN (EN14214), et pilote actuellement la standardisation de l’éthanol pour introduction dans l’essence (5%).
Réussite de plus de dix ans, les véhicules Diesel de la flotte interne du groupe fonctionnent avec un mélange de gazole pétrolier et d’ester dérivé d’huiles végétales (30%). Les véhicules Peugeot et Citroën sont garantis pour fonctionner avec du biodiesel jusqu’à une teneur de 30 % dans le gazole, dans le respect des normes européennes de qualité EN 14214 et EN 590. Les voitures essence du groupe roulent avec de l’essence éthanolisée à 22% en moyenne au Brésil et PSA développe une offre de véhicules pouvant fonctionner avec un mélange essence/alcool en toutes proportions (Flexfuel vehicles).
Convaincu de l’intérêt des biocarburants, PSA Peugeot Citroën participe aussi à des actions de terrain pour la promotion de ces carburants, par exemple au sein du Club Partenaires Diester en France, ainsi qu’au Brésil, en Chine...

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Le point sur les biocarburants

1. Pourquoi développer les biocarburants

1.1 L’impact sur le changement climatique

Le secteur des transports est le premier secteur émetteur de GES

Répartition des émissions nationales en 2002

Le secteur des transports est à lui seul à l’origine des deux tiers des consommations de produits pétrolier à usage énergétique ; cette tendance est à la hausse. Le fonctionnement de ce secteur dépend à 96% des produits pétroliers.
Les transports représentent en outre actuellement 27% des émissions de gaz à effet de serre, dont 26% pour les seuls transports routiers et la tendance est à la croissance.
Peu d’alternatives existent à court et moyen terme pour desserrer cette contrainte : les deux principales, le progrès technologique et la modification des comportements de conduite sont d’ores et déjà lancées et sont identifiées comme telles dans les travaux du Plan Véhicules propres et Economes et du Plan Climat.
La substitution même à des taux relativement faibles de produits pétroliers importés, gazole notamment, par des biocarburants constitue un enjeu important en matière de vulnérabilité du fonctionnement du secteur.
En outre les évaluations de gains de CO2 liés au respect des objectifs européens d’incorporation de biocarburants se situent, quant à elles entre 6.8Mt et 7.8 Mt CO2, soit 12 à 14 % des objectifs du Plan Climat en 2010 (54 Mt CO2 ).

1.2 La sécurité énergétique et la balance commerciale
Globalement la France est exportatrice d’essence et importatrice de gazole. La substitution de carburant classique par des biocarburants se traduit donc globalement par une diminution des importations de gazole et une augmentation de la capacité d’exportationd’essences.
Dans l’hypothèse de prix des produits pétroliers sur le marché de Rotterdam basés sur un baril à 36,5 dollars, cela dégagerait en 2010 de 700 M€ d’effet positif sur la balance commerciale énergétique suivant les scénarios.
Il est à noter que, du fait de l’état d’importateur net de gazole du secteur français du raffinage ; la réduction des importations de celui-ci est sans effet sur l’emploi français dans ce secteur, pas plus que l’exportation d’un surcroît d’essence.
De plus, contrairement à une opinion largement répandue, le bilan énergétique de biocarburants est largement positif. Le bilan énergétique global brut des filières biocarburants en 2003 est représenté par une substitution énergétique nette de 340’000 tep, qui représentent les importations évitées de carburants pétroliers. L’économie d’énergie (production d’énergie - dépenses d’énergie) est alors de 218 550 tep. Ceci est dû au gain énergétique de ces filières, dont les rendements (Ratio  : énergie restituée renouvelable / énergie non renouvelable mobilisée) sont de 2,05 pour l’éthanol de blé ou de betterave et de
2,99 pour l’ester méthylique de colza. Par comparaison, pour l’essence et le diesel ces ratios sont de 0,805 et 0,917 respectivement.

1.3 L’emploi et l’aménagement du territoire
Les emplois nets créés ou maintenus actuellement sont de 3 780 pour la filière ester et de 472 pour la filière éthanol, soit un total de 4 252 emplois.
Selon les chiffres retenus par les études récentes (10,5 emplois par 1 000 tonnes d’ester, 6 emplois par 1 000 tonnes d’éthanol) le nombre d’emplois créés ou maintenus en 2010 serait de 19 500 à 33 000 suivant les scénarios.
L’effet territorial des filières des biocarburants est marqué en termes agricoles par les surfaces utilisées, soit en 2003 par près de 350 000 ha avec les exportations, dont l’essentiel par les oléagineux répartis sur une large zone de production, et en terme d’aménagement du territoire par le maintien des activités agricoles, ainsi que les activités en aval et en amont par la création de plusieurs unités industrielles de transformation. La plupart de ces activités sont localisées en zones rurales. Le développement des biocarburants est donc bien cohérent avec les objectifs de la Politique Agricole Commune.

2. Les contraintes physiques et réglementaires
La directive européenne sur les biocarburants propose l’objectif de 5,75 % (en énergie) de part dans les carburants routiers en 2010. Pour évaluer le niveau de consommation de carburants routiers en 2010, deux scénarios peuvent être retenus :

  1. le scénario B des Schémas de Services (CITEPA pour le Ministère de l’Equipement et des Transport mai 2002) prenant en compte des prévisions de trafic routier, de transfert modal, une croissance du parc de voitures diesel et les effets des accords volontaires de réduction des émissions de CO2 des voitures neuves (et des consommations associées).
  2. un scénario du Ministère de l’Industrie (DIREM) basé sur des extrapolations des tendances actuelles de la demande d’essence et de diesel.
Milliers de m3
gazole
essence
Total
2000 (source CCTN)
32355
18954
51309
2010 (Source CITEPA Scénario B mai 2002)
38266
16257
54793
2010 (Source DIREM)
42500
12700
55200

Si les deux évaluations de la demande à l’horizon 2010 diffèrent assez peu en volume total, on constate une différence significative sur la répartition par type de carburant.
On aboutit à une évaluation des niveaux d’incorporation répondant à l’objectif fixé par la directive de l’ordre de 3,2 Mt de biocarburant à l’horizon 2010. La répartition théorique entre diester et éthanol se situerait au niveau de 2 à 2,3 Mt de diester et 0,9 à 1,2 Mt d’éthanol selon les scénarios.

Les limites en termes de surfaces agricoles
Toutefois en 2010 le prorata ne pourra être strictement appliqué compte tenu des surfaces en oléagineux mobilisables qui ne pourraient aller au-delà de 1,2 M ha (*) soit au maximum 2 Mm3 de biodiesel (contre un besoin théorique de 2,3 Mm3). Il n’y a pas de limitation pour la production d’éthanol à ce niveau. Le manque de biodiesel pourrait en principe être compensé par une proportion supérieure d’éthanol utilisé directement (et non sous forme de dérivé ETBE moins intéressant sur les plans économique et environnemental, et qui ne pourrait être produit en quantité suffisante par manque d’isobutène). Compte tenu d’un plafond de 1,2 M ha pour le biodiesel, il faudrait alors ajouter environ 10% d’éthanol à l’essence. C’est le taux pratiqué aux USA. Toutefois si de toute évidence c’est techniquement possible plusieurs obstacles sont à surmonter pour que cela devienne possible en France en raison de la limitation actuelle à 5% (cf. norme de volatilité et de taux d’O2) et du fait que l’industrie française du raffinage est excédentaire en essence.

Surfaces de culture nécessaires
Compte tenu des évolutions prévisibles des rendements et sur la base de 30% d’éthanol ex betterave et 70% ex blé en 2010 pour la production d’éthanol, les surfaces de culture totales nécessaires seraient de l’ordre de 1,7 Mha.

3. Le coût pour le consommateur ou le contribuable
Suivant le processus retenu, incorporation obligatoire ou défiscalisation, le surcoût sera supporté par le consommateur ou le contribuable.
Les simulations effectuées montrent qu’aux taux actuels de réduction fiscale, l’incidence du surcoût varie de 0,50 c€/l à 0,90c€/l pour 800 000 tonnes de biocarburants supplémentaires. Il est calculé sur l’ensemble de la consommation de carburant. Par ailleurs, la hausse du pétrole réduit le handicap de compétitivité des biocarburants et devrait minorer ces chiffres en permettant un allègement de la réduction fiscale si les prix du pétrole devaient rester durablement élevés.

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Artikel modifiziert mardi 4 janvier 2005 01:08, Erscheinungsdatum lundi 3 janvier 2005 00:00

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