Biocarburants, agrocarburants : des filières en forte croissance
Mode zenLes biocarburants sont des combustibles liquides d'origine agricole obtenus à partir de matières organiques végétales ou animales non fossilisées (contrairement au charbon et au pétrole). Mais comme le préfixe bio- a acquis au fils des ans, en France, une connotation particulière, celle de la production agricole sans pesticides ni engrais chimiques (dans d'autres langues le problème ne se pose pas puisqu'on parle plutôt d'agriculture organique), certains préfèrent plutôt parler d'agrocarburants.
Ces combustibles sont issus principalement de deux filières : la filière biodiesel / huile (esters des huiles de colza, palme, tournesol, jatropha curcas [2]), et la filière méthanol / alcool (alcool de fermentation du sucre ou de l'amidon de betterave, de blé, de canne à sucre, de maïs ou de déchets végétaux [3]). Les esters issus de la transformation chimique des huiles sont rarement utilisé purs, mais plutôt par incorporation au diesel dans des proportions de 5 à 30%. L'éthanol pur peut être mélangé à l'essence en des proportions allant de 5 à 85%, le véhicule ne nécessitant une adaptation spécifique qu'au-delà de 20%. Tous deux ont l'avantage d'être des combustibles liquides, et donc de pouvoir profiter de toute la structure logistique (livraisons, distribution) intallée pour l'essence et le diesel.
Des productions agricoles en amont de la filière biodiesel / huile : palmier à huile, à gauche, ricin, à droite
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Clichés : Hervé Théry
Les matières premières les plus utilisées pour produire de l'éthanol sont, en 2008, le maïs et la canne à sucre, quelques pays utilisant aussi la betterave, le blé et le manioc. Le monde utilise actuellement 600 milliards de litres de combustible par an, dont les biocombustibles représentent environ 10% : les États-Unis et le Brésil produisent ensemble 85% de l'éthanol mondial (respectivement 24,5 milliards de litres, à partir du maïs, et 21,5 milliards de litres, à partir de la canne à sucre). Le troisième producteur est la Chine, avec 2,7%, le quatrième l'Union Européenne avec 2,5%.
La production d'alcool traditionnelle et moderne, le front sucrier de l'État de São Paulo
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Clichés : Hervé Théry Ci-dessus à g., production d'alcool traditionnelle, l'alambic à cachaça (Monte Aprazível, État de São Paulo), 2006 Ci-dessus à d., l'alcool moderne, usine à sucre à Olímpia, État de São Paulo, 2007 ; cette usine est l'une des acquisitions, au Brésil, du groupe français Tereos, issu de l'exploitation betteravière de Picardie (voir encadré infra : la filière sucre brésilienne aiguise les appétits).
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Aujourd'hui, plus de 90% des 32 000 stations-service du pays proposent de l'alcool combustible (photo, encadré infra), à côté de celles qui débitent de l'essence sans plomb, elle-même mélangée à de l'alcool [4]. De nouvelles perspectives sont ouvertes par des expériences prometteuses de production de biodiesel tiré de plusieurs plantes que le pays produit en abondance, principalement le soja, le ricin, l'huile de palme et le manioc [5].
Le Brésil est le plus grand producteur et le plus grand exportateur mondial d'éthanol. En 2006, la production brésilienne a été de 16,3 milliards de litres, soit le tiers de la production mondiale et 42% de l'éthanol utilisé comme combustible dans le monde, et la projection de sa production pour 2008 est de 26,4 milliards de litres. La production actuelle est réalisée par plus de 300 usines, situées pour 60% dans le Sudeste (surtout l'État de São Paulo) et le Centre-ouest, et pour 40% dans le Nordeste. Mais des centaines de projets sont en cours de réalisation dans d'autres régions, plus au Nord, ce qui pourrait rendre nécessaire la création de nouvelles infrastructures, des "alcoolducs" pour acheminer l'éthanol jusqu'aux régions consommatrices, ou de "polyducs" capables d'acheminer alternativement plusieurs fluides différents (carte ci-dessous).
Récolte mécanisée de la canne à sucre, source de production d'alcool
Cliché : Hervé Théry, 2007 à Olímpia, État de São Paulo (pointeur .kmz supra) |
Les biocarburants et le territoire brésilien : lieux de production, infrastructures spécialisées
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L'éthanol a une équation économique très favorable, en raison de sa productivité. On estime qu'un hectare de colza produit 1,5 tonne d'esters, le tournesol 0,8 tonne, le biodiesel de soja 0,5 tonne, alors qu'un hectare de betterave et de blé produisent respectivement 5,9 et 2,5 tonnes d'éthanol, et la canne à sucre près de 6 tonnes. Ce qui fait l'avantage décisif de la canne à sucre est que, un seul litre d'essence utilisé pour sa production ou sa transformation en alcool produit 9,2 litres d'éthanol. En effet, on peut utiliser les bagasses (résidus de broyage de la canne) pour produire l'énergie nécessaire au processus et parfois produire en plus de l'électricité (co-génération). Dans le cas de l'éthanol de maïs, le rapport est beaucoup plus défavorable : 1,4 litre d'éthanol produit pour 1 litre de combustible initial. Ces carburants ont en outre un clair intérêt écologique, le CO2 rejeté lors de leur combustion étant absorbé lors de la croissance de la plante.
Filières des biocarburants et bilans énergétiques
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Source : FAO, "Biocarburants: perspectives, risques et opportunités" : www.fao.org/sof/sofa/index_fr.html |
L'alcool, un combustible "écologiquement correct"
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La canne à sucre est ainsi en train de devenir la troisième source énergétique du pays, derrière le pétrole et l'énergie électrique (principalement d'origine hydraulique) et le pays fait donc figure de précurseur dans l'utilisation de biocarburants pour remplacer des sources d'énergie coûteuses en devises non renouvelables comme le pétrole. La demande d'éthanol s'est accrue de manière considérable sur le marché intérieur en fonction de la croissance du parc automobile utilisant ce carburant : de 11,4 millions de litres consommés en 2003, la demande devrait passer à 16,9 millions de litres en 2010, dont les 2/3 sous forme d'alcool hydraté utilisé par les moteurs flexfuel. L'industrie automobile brésilienne a en effet développé des véhicules qui peuvent utiliser plusieurs types de combustible, connus en anglais comme "full flexible fuel vehicles" (FFFVs), ou plus simplement "flex", pour leur capacité à fonctionner avec n'importe quel mélange d'essence et d'éthanol. Disponibles sur le marché depuis 2003, ces véhicules ont remporté un vrai succès commercial : en mars 2008, la flotte de voitures flex avait atteint 5 millions de véhicules, soit presque 10% du parc automobile brésilien, et l'on estime qu'ils seront plus de 8 millions en 2010. Ce succès et l'obligation d'utiliser de 20 à 25% d'alcool mélangé à l'essence classique (E25), a permis au Brésil en 2006 de fournir un peu de plus de 40% de la consommation de combustibles de ses véhicules légers et 16,9% de sa consommation de combustibles pour les transports (en comptant les véhicules diesel, camions et bus).
La filière sucre brésilienne aiguise les appétits (dossier web)- Usine nouvelle, 08/11/2007, de Claire Garnier, correspondante en Picardie, Tereos ferme trois sucreries de betterave en France extraits : "Le groupe coopératif français Tereos, premier sucrier français, deuxième européen, va fermer trois des douze sucreries de betterave qu'il possède dans l'Hexagone. Il indique être contraint à réduire la voilure par la "réforme de la réforme" du régime sucrier européen. (...) La réforme "sucre" avait été annoncée par Bruxelles dans le sillage de deux événements venus bousculer le régime protecteur de la filière betterave-sucre européenne. Le premier événement : l'accord "Tout sauf les armes". Il permettra aux 50 pays les moins avancés (PMA) d'exporter à partir de 2009 la totalité de leur production sucrière vers l'UE sans aucun droit de douane. Second événement : le jugement de l'Organisation mondiale du commerce (OMC) après une plainte déposée par trois pays producteurs de canne à sucre - le Brésil, la Thaïlande et l'Australie : l'OMC a jugé "illégales" les aides versées par l'UE à ses producteurs pour leurs exportations hors quotas sur le marché mondial.
Ne croyant pas à un rétablissement de la préférence communautaire dans la filière betterave-sucre, Tereos a choisi depuis plusieurs années d'élargir son portefeuille d'activités. Fin 2000, il s'est implanté au Brésil à la faveur d'une alliance avec Cosan, pour devenir acteur de la canne à sucre, l'ennemi viscéral des betteraviers ! Et il dispose désormais d'une filiale en propre au Brésil." - Groupe Crédit agricole, espace presse, le 30 mars 2009 : " IDIA a participé, aux côtés de Nord Est Champagne Agro Partenaires, à l'augmentation de capital de Berneuil Participations, filiale du groupe Tereos qui porte les activités internationales et les activités de diversification du premier sucrier français. (...) Tereos est un groupe agro-industriel international qui transforme les betteraves, la canne à sucre et les céréales en sucres, alcools et produits amylacés. Leader pour le sucre en France et en République tchèque, il occupe la 3ème place au Brésil via sa filiale Guarani. Tereos est également n°3 en Europe dans le secteur de l'amidonnerie. Avec une production annuelle de 2,830 millions de tonnes de sucre, 1,5 million de tonnes de produits amylacés et 1,4 million de m3 d'alcool-éthanol, Tereos a réalisé en 2008 un chiffre d'affaires de plus de 3,4 milliards d'euros. Cette opération permet à Berneuil Participations de réaliser avec succès une augmentation de capital de 80 millions d'euros de sa filiale brésilienne Guarani, cotée à la bourse de São Paulo, dont 63 millions d'euros apportés par Berneuil Participations. Le groupe Tereos consolide ainsi sa position d'acteur de référence du sucre au Brésil en détenant 69,3% du capital de Guarani. www.credit-agricole.com/.../groupe-tereos-premier-sucrier-francais-3815.html - Ubifrance et la Mission économique au Brésil : En 2008, Açúcar Guarani possède 5 unités de production, toutes dans le Nord-Ouest de l'État de São Paulo, ainsi que deux centres de distribution dans les États de São Paulo et Rio de Janeiro. Une sixième unité, Cardoso, dont la construction a été annoncée en 2007, devrait entrer en opération courant 2010. Au cours de la campagne 2007/08, l'entreprise a broyé 12,7 millions de tonnes de canne à sucre.
Sélection documentaire : S. Tabarly |
Pour ses adversaires, la limite la plus forte à l'expansion des biocarburants au Brésil serait le risque de détournement de productions agricoles que représente leur usage. Pour ses partisans cela ne parait pas un danger à court terme puisque, pour l'instant, ce sont surtout les excédents de sucre destinés à l'exportation (13,8 millions de tonnes en 2005, excédents qui représentent plus de la moitié de la production) qui sont exploités en transformant la canne à sucre en éthanol plutôt qu'en sucre. Mais à condition que le prix du sucre sur le marché international soit bas [6] : en effet, on le sait, tout emballement des prix internationaux du sucre incite la filière alcool-sucre à exporter du sucre et à délaisser la transformation de la canne en alcool. Ce comportement a d'ailleurs faillit être fatal à la filière éthanol à la fin des années 1990 : 85% des voitures et des véhicules de transports légers qui utilisaient alors exclusivement de l'alcool se sont retrouvés brutalement sans combustible lorsque les garanties gouvernementales ont été supprimées entraînant l'effondrement de la production (voir encadré infra).
En revanche, à moyen et long terme, une allocation des terres à la production de canne à sucre dépassant les 10% actuels pourrait entraîner une tension sur la disponibilité en sols cultivables pour les biens alimentaires, et une hausse de leurs prix relatifs. Dans le cas des biodiesels, la concurrence entre l'usage des huiles comme carburant et leur consommation alimentaire sera plus directe pour le soja, le tournesol et l'huile de palme, mais pas pour le ricin, non comestible. Là aussi, dans un premier temps, le gisement de matières premières se trouve dans la réorientation des excédents exportables (surtout pour l'huile de soja) et l'utilisation réelle des biodiesels se fera en fonction des prix relatifs des sous-produits pétroliers (comme le diesel) vis-à-vis des prix des huiles végétales. L'atout brésilien reste dans tous les cas sa réserve en terres qui sera toujours mobilisable, au moins pour les prochaines cinquante années, et l'arbitrage entre production alimentaire, production énergétique et préservation à long terme de cette ressource sera important pour assurer un équilibre satisfaisant entre ces divers besoins.
L'énergie qui se plante … Cliché Hervé Théry
C'est d'ailleurs l'avis d'experts soucieux du bien-être de la population pauvre, comme le ministre du Développement social et du Combat conte la faim (MDS) du gouvernement Lula, Patrus Anania, pour qui le Brésil peut rendre compatibles l'augmentation de la production d'aliments et celle des biocarburants : il déclarait, lors de la 30e Conférence régionale de l'Organisation des Nations Unies pour l'agriculture et l'alimentation (FAO), le 14 avril 2008 à Brasília : "Nous avons garanti le droit à l'alimentation, qui est la première étape du droit à la vie […] le Brésil a beaucoup de terres et des potentialités énormes et il peut, en même temps, investir dans les biocarburants et garantir la production d'aliments". Pour lui, cette forme d'énergie contribue aussi à l'émancipation de l'agriculture familiale : "Nous pouvons rendre compatible les plus vigoureuses politiques d'agriculture familiale avec la génération d'énergie", a-t-il insisté.
Les politiques pour encourager le développement des biocarburants au Brésil et dans le monde
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Près de 45% de toute l'énergie consommée au Brésil provient de sources renouvelables ce qui reflète l'emploi combiné de l'hydroélectricité (14,5 pour cent) et de la biomasse (30,1 pour cent); l'emploi de la canne à sucre dans la fourniture interne d'énergie renouvelable a représenté en 2006, 32,2 pour cent de l'énergie renouvelable et 14,5 pour cent du montant total de fourniture interne d'énergie (Partenariat mondial sur les bioénergies, Global Bioenergy Partnership / GBEP, 2007). Le Brésil a été un pionnier dans les efforts de réglementation nationale du secteur de la bioénergie. Il utilise l'éthanol comme additif du pétrole depuis les années 1920 et, à partir de 1931, a commencé à mélanger les carburants produits à partir de la canne à sucre avec le pétrole. En 1975, à la suite au premier choc pétrolier, le gouvernement a lancé le Programme national ProAlcool, visant à réduire les importations d'énergie et à encourager l'indépendance énergétique et créant les conditions d'un développement à grande échelle de l'industrie du sucre et de l'éthanol. Au lendemain du deuxième grand choc pétrolier en 1979, un programme plus ambitieux et plus complet a été mis en œuvre pour promouvoir le développement de nouvelles plantations et d'une flotte de véhicules fonctionnant exclusivementà l'éthanol. Un ensemble de stimulants fiscaux et financiers accompagnait ce programme qui eut un vif succès. Les subventions accordées dans le cadre de ce programme devaient être temporaires, le prix élevé du pétrole devant permettre à l'éthanol de devenir concurrentiel à long terme. Toutefois, avec la chute des cours internationaux du pétrole en 1986, l'élimination des subventions devenait problématique. La période allant de 1989 à 2000 s'est caractérisée par le démantèlement des mesures gouvernementales d'incitation économique. En 1990, l'Institut du sucre et de l'alcool, qui avait réglementé l'industrie brésilienne du sucre et de l'éthanol pour plus de six décennies a été aboli, et la planification et la mise en œuvre de la production, de la distribution et de la commercialisation de l'industrie ont progressivement été transférées au secteur privé. La suppression des subventions a entraîné une chute brutale de la consommation d'éthanol hydraté. En revanche, la consommation d'éthanol anhydre utilisé comme carburant mélangé à l'essence a été stimulé par l'introduction en 1993 d'un règlement obligeant les pompes à essence de vente au détailà mélanger à hauteur de 22% avec de l'éthanol anhydre chaque litre de carburant vendu. Cette obligation reste en vigueur aujourd'hui et il appartient au Conseil interministériel du sucre et de l'éthanol de fixer le pourcentage obligatoire, qui varie à l'intérieur d'une fourchette de 20 à 25%. La dernière phase de l'expérience brésilienne avec l'éthanol a commencé en 2000 avec la relance de la consommation de l'éthanol comme carburant, marquée par la libération des prix dans l'industrie en 2002. Les exportations d'éthanol ont continué d'augmenter en raison du prix élevé du pétrole sur le marché mondial. L'évolution de l'industrie du sucre et de l'éthanol est désormais plus étroitement subordonnée aux mécanismes du marché, notamment des marchés internationaux. .../ |
Exemples de mesures de soutien aux filières d'approvisionnement en biocarburants dans le monde
/... La loi de 2005 rendant obligatoire l'emploi du biodiesel en mélange dans les carburants, dispose que la teneur en biodiesel devra atteindre 2% en 2008 et passer à 5% en 2013. Les autorités, soucieuses de promouvoir l'inclusion sociale et le développement régional, ont mis en place un régime de stimulants fiscaux pour encourager les petites exploitations familiales du nord et du nord-est du Brésil à produire les matières premières servant de substrat au biodiesel. Aux termes de ce programme spécial (le Selo Combustível Social ou "lien combustible social"), les producteurs de biodiesel qui achètent leurs matières premières aux petites exploitations familiales des régions pauvres bénéficient d'un allégement de l'impôt fédéral sur le revenu et de l'accès aux financements de la Banque de développement du Brésil. Les agriculteurs sont organisés en coopératives et bénéficient d'une formation dispensée par des travailleurs des services de vulgarisation. Les politiques bioénergétiques actuellement en vigueur au Brésil s'inscrivent dans le cadre des "directives politiques en matière d'agroénergie" du gouvernement fédéral élaborées par une équipe interministérielle. L'objectif affiché du plan agroénergétique brésilien 2006-2011 est d'assurer la compétitivité du secteur agro-industriel brésilien et de soutenir certaines politiques publiques telles celles axées sur l'inclusion sociale, le développement régional et l'exploitation durable dans le respect de l'environnement. Sources : FAO, "Les politiques en matière de biocarburants au Brésil", sur la base de GBEP, 2007, et de Buarque de Hollanda et Poole, 2001. |
Notes
[1] Hervé Théry, directeur de recherche au CNRS-Credal, professeur invité à l'Universidade de São Paulo (USP), Chaire Pierre Monbeig
[2] On obtient le biodiesel par un processus chimique dit de transestérification à partir d'un mélange d'huile végétale ou de graisse animale avec un alcool en présence d'un catalyseur. L'huile servant à la production de biodiesel peut provenir de presque toute oléagineuse. Les plus couramment utilisées au niveau mondial sont le colza en Europe et le soja au Brésil et aux États-Unis. Dans les pays tropicaux et sub-tropicaux, on utilise l'huile de palme, de coprah et de jatropha. On emploie également de faibles volumes de graisses animales provenant des industries de transformation du poisson et des produits animaux. Le processus de production du biodiesel fournit également des sous-produits tels que les "tourteaux" de fèves triturées, pouvant servir à l'alimentation des animaux, et la glycérine.
[3] L'éthanol peut être produit avec toute matière dont la teneur en sucre est suffisante et tout matériau pouvant être converti en sucre, tels la cellulose ou l'amidon, peut servir à sa production. L'éthanol que l'on trouve aujourd'hui sur le marché des biocarburants est produit à partir de sucre ou d'amidon. En amont, les principales cultures sucrières sont la canne à sucre, la betterave à sucre et, dans une moindre mesure, le sorgho doux. Les amylacés les plus courants sont le maïs, le blé et le manioc. La production d'éthanol à partir de la biomasse cellulosique est pratiquement inexistante aujourd'hui mais les recherches se poursuivent très activement dans ce secteur (biocarburants dits de "deuxième génération").
[4] Le taux d'incorporation de l'éthanol dans l'essence est décidé chaque année à la suite de discussions entre pétroliers, sucriers et l'État, il varie actuellement entre 25% et 30%.
[5] Une perspective brésilienne, l'éthanol de manioc : www.bulletins-electroniques.com/actualites/058/58516.htm
[6] Voir, en corpus documentaire : Le cadre général des échanges internationaux, organisation des marchés, fluctuations des cours
Bibliographie et webographie
- "Agrocarburants", Actu-Environnement.com, www.actu-environnement.com/ae/dossiers/agrocarburants/focus_agrocarburants.php4, consulté le 2/8/2008
- "Agrocarburant", Ekopedeia, http://fr.ekopedia.org/Agrocarburant#Agrocarburants_Vs_Biocarburants, consulté le 2/8/2008
- Bertrand J.-P., de Mello N. et Théry H. - "Brésil : l'agriculture, une base puissante pour le développement des biocarburants", Demeter 2008 économie et stratégies agricoles, Club Demeter, pp. 187-224, 2007
- Bertrand J P, de Mello, N, Riedacker, A et Théry, H, "La politique brésilienne en matière de biocarburants : le pari sur l'éthanol", Demeter 2008 économie et stratégies agricoles, Club Demeter, 2007
- Collectif (FAO, Cepal, ...), Bioethanol sugarcane based : www.bioetanoldecana.org
- FAO, "Biocarburants: perspectives, risques et opportunités" : www.fao.org/sof/sofa/index_fr.html
- FAO, un portail sur les bioénergies : www.fao.org/bioenergy/home/fr
- Partenariat mondial sur les bioénergies, Global Bioenergy Partnership / GBEP : www.globalbioenergy.org
- Programme national de production et d'utilisation du Biodiesel (Portal do Programa Nacional de Produção e Uso do Biodiesel) : www.biodiesel.gov.br
- Sénat, rapport d'information, Rapport d'information n° 189 (2007-2008), fait au nom de la commission des affaires économiques, déposé le 30 janvier 2008 , Brésil, le géant vert : www.senat.fr/rap/r07-189/r07-189.html
Hervé Théry, directeur de recherche au CNRS-Credal, professeur invité à l'Universidade de São Paulo (USP), Chaire Pierre Monbeig,
édition web et compléments documentaires, S. Tabarly,
Géoconfluences, le 15 mai 2009
Mise à jour : 15-05-2009
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Pour citer cet article :
Hervé Théry, « Biocarburants, agrocarburants : des filières en forte croissance », Géoconfluences, mai 2009.
https://geoconfluences.ens-lyon.fr/doc/etpays/Bresil/BresilDoc.htm
