Les moteurs à combustion destinés à toutes les applications peuvent fonctionner avec les carburants renouvelables (produits par divers procédés) développés au KIT. (Photo : Markus Breig et Amadeus Bramsiepe, KIT)
D’après les calculs de chercheurs de l’Institut de technologie de Karlsruhe (KIT), l’Europe pourrait satisfaire l’intégralité de ses besoins en carburants pour le transport routier grâce à des sources renouvelables d’ici 2040, et plus de la moitié dès 2030.
L’Union européenne dispose de quantités suffisantes de résidus et de déchets pour produire des carburants liquides neutres en carbone, adaptés à l’ensemble de ses besoins en transport routier. Dans le cadre de leur projet, les chercheurs ont analysé les quantités de matières premières biogéniques (résidus végétaux, déchets de bois ou déchets organiques) disponibles en Europe, les procédés de conversion possibles en carburants renouvelables, ainsi que les besoins futurs en carburants pour le transport routier. (DOI : 10.5445/IR/1000191586 )
« L’Europe dispose de suffisamment de ressources renouvelables pour assurer sa mobilité sans énergies fossiles à long terme », a déclaré le professeur Thomas Hirth, vice-président Transferts et Affaires internationales du KIT. « C’est une bonne nouvelle compte tenu des incertitudes actuelles sur les marchés internationaux de l’énergie. En utilisant efficacement les résidus et les déchets, nous pouvons réduire la dépendance du transport routier aux importations d’énergie tout en diminuant les émissions de CO₂. »
La diversité des matières premières renouvelables renforce l’indépendance de l’Europe
L’étude, commandée par BMW AG, repose sur un ensemble de conditions pour une mise en œuvre ambitieuse de l’Accord de Paris. Elle se fonde sur un scénario favorable dont les conditions préalables restent à définir par les pouvoirs publics et le public. L’étude montre qu’il est possible d’utiliser d’importantes quantités de résidus et de déchets, tels que la paille agricole, les déchets de bois issus de la sylviculture ou les déchets organiques. Elle suggère également l’utilisation de cultures intermédiaires (plantes cultivées entre deux cultures principales) et de cultures énergétiques adaptées aux terres à faible rendement et qui ne concurrencent pas la production alimentaire.
Cette diversité garantit la stabilité de la base de matières premières et évite la dépendance à une seule ressource. « Beaucoup pensent que l’huile de cuisson usagée est la principale source de carburants renouvelables, mais elle ne représente en réalité qu’environ un pour cent de l’ensemble des matières premières », explique le professeur Thomas Koch de l’Institut des moteurs à combustion interne (IFKM) du KIT. « Le véritable potentiel réside dans des matériaux comme les résidus végétaux et les fibres de bois, déjà produits par de nombreux procédés et susceptibles de fournir des carburants suffisamment respectueux du climat. Mais cela ne sera possible que si la production de biocarburants de pointe (reFuel) bénéficie de la priorité nécessaire de la part des pouvoirs publics et du grand public. »
Des résidus aux carburants
Les chercheurs ont étudié plusieurs méthodes de production de carburants utiles à partir de biomasse, notamment le procédé HVO (hydrotreated vegetable oil ou huile végétale hydrotraitée), qui consiste à hydrogéner des résidus huileux pour produire un substitut du diesel, et les procédés à base de méthanol. Dans ces derniers, un gaz est produit à partir de résidus végétaux comme produit intermédiaire, puis transformé en essence ou en substituts du diesel.
« Grâce à ces procédés, nous pouvons produire des carburants de haute qualité à partir d’une grande variété de matières résiduelles », a déclaré le professeur Nicolaus Dahmen de l’Institut de recherche et de technologie de la catalyse du KIT. « C’est important car l’Europe dispose de nombreuses ressources en biomasse. Même si la composition des matières premières change, les technologies restent efficaces. »
Bien que l’HVO soit déjà disponible à la pompe, les carburants issus d’autres procédés sont encore en développement. Ils sont produits au KIT et testés dans des véhicules. Ces procédés permettent également de produire du carburant en grande quantité. L’étude montre par ailleurs que le rendement peut être encore amélioré par l’ajout d’hydrogène.
Les carburants liquides resteront importants malgré l’électromobilité
Selon le Dr Olaf Toedter de l’IFKM, la demande en carburants liquides restera importante malgré les ambitieux plans d’électrification de l’Europe. « De nombreux véhicules resteront en service pendant longtemps », a déclaré M. Toedter. « Les carburants renouvelables offrent à ce parc automobile existant un moyen d’éviter directement les émissions de CO₂. »
Objet de l’étude
L’étude a examiné les matières premières renouvelables disponibles en Europe, leurs procédés de transformation en carburants renouvelables et les quantités pouvant être produites. Elle s’appuie sur un ensemble de conditions nécessaires à une mise en œuvre ambitieuse de l’Accord de Paris. Les chercheurs se concentrent sur un scénario favorable dont les conditions préalables restent à définir par les pouvoirs publics et le grand public. L’étude analyse également l’évolution future du parc automobile, la part du trafic pour laquelle les carburants renouvelables pourraient remplacer les carburants conventionnels, ainsi que la concurrence de secteurs tels que l’industrie, l’énergie, l’aéronautique et le transport maritime.
L’étude a été menée par le KIT en coopération avec le Deutsches Biomasseforschungszentrum (un institut de recherche sur la biomasse), Freyberger engineering GmbH et BMW AG ; elle a été commandée par BMW AG. (mex)
