Tout sur les biocarburants

Aujourd'hui, la pollution est devenue un problème majeur pour notre planète, probléme que tout citoyen du monde doit prendre en compte.
Pour ne citer que quelques exemples frappants, on peut rappeler qu'elle est la cause du réchauffement climatique qui entraine la fonte alarmante des glaciers, qu'elle provoque de graves problèmes de santé comme des allergies de plus en plus fréquentes, ...
Pour ces raisons et bien d'autres, les différents gouvernements commencent enfn à prendre des mesures. Le protocole de Kyoto, ratifié en 1997, a pour but de réduire les rejets polluants. Il reste malgré tout inefficace puisque non ratifié par le pays le plus pollueur : Les Etats-Unis.
Il parait donc indispensable de se pencher sur d'autres moyens de lutte. Il éxiste aujourd'hui différentes sortes d'énergies renouvelable qui peuvent aider à résoudre ce problème.
C'est pour cela que nous avons décidé de nous intéresser à une des sources de pollution importante : les transports. Aujourd'hui, les biocarburants sont soutenus de plus en plus par les politiques. C'est pourquoi, nous nous sommes demandés si ceux-ci pouvaient représenter une solution d'avenir.
Pour répondre à cette interrogation, nous présenterons d'abord ce que sont les biocarburants puis nous présenterons leurs objectifs puis leurs limites.

Définition

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Les biocarburants sont des carburants d'origine végétale issus de la biomasse ( d' où le surnom de "carburants verts" ) . Ils sont produits à partir de déchets végétaux ou de plantes cultivées . Ils se substituent partiellement ou totalement au carburant pétrolier . On peut parfois les utiliser dans des moteurs diesels ou à essence mais ils sont principalement employés dans les moteurs Flex Fuel ( ou Polycarburants en français ) .

On distingue principalement 5 sortes de biocarburants :

Gazeux

Solides

Oléagineux ( huiles )

Ethyliques ( alcools )

BTL ( Biomass To Liquid en anglais et essence synthétique en français )

La hausse du cours du pétrole a conduit à une spectaculaire augmentation de véhicules polycarburants . Malgré tout, les biocarburants sont principalement utilisés mélangés à des carburants fossiles . Aujourd'hui, les principaux producteurs de biocarburants sont le Brésil et les Etats-Unis . La production de l'union européenne est très inférieure à ces 2 pays.

Pour comparaison on peut noter qu'en 2005, la France n'a produit que 500000 tonnes de biocarburants ( 400000 tonnes de biodiesel et 100000 tonnes d'éthanol ) qui ont été mélangées au 40 millions de tonnes de carburants utilisés dans les transports. C'est très peu par rapport au Brésil ou aux Etats-Unis qui ont produit environ 16 milliards de litres rien qu'en bioéthanol à cette même époque .

Historique des biocarburants

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Les biocarburants sont connus depuis des dizaines d'années puisque la célèbre Ford T ( produite en 1903 et 1926 ) roulait à l'éthanol.
De plus, Nikolaus Otto avait conçu son moteur à explosion pour utiliser de l'éthanol. L'inventeur du moteur à combustion Rudolf Diesel utilisait, quant à lui, de l'huile d'arachide pour faire marcher son invention.
Plus tard, le pétrole, grâce aux progrès du forage devint bon marché et détrôna les biocarburants. C'est avec le premier et le seconde choc pétrolier ( 1973 et 1979 ) que l'on recommença à s'intéresser aux biocarburants. Cet intérêt retomba avec le contre choc pétrolier de 1986 lorsque les prix de l'or noir baissèrent.
La nouvelle hausse du prix du pétrole, dans les années 2000, la crainte du prix pétrolier et la pollution avec l'effet de serre relancèrent le secteur des biocarburants.
George Bush a même déclaré dans un discours en janvier 2006 qu'il voulait que son pays se passe de 75 % du pétrole en provenance du Proche-Orient d'ici à 2025. Enfin, la commission européenne voudrait que les pays membres incluent au minimum 5,75 % de biocarburants à l'essence.

Les différents biocarburants

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Les biocarburants gazeux : Les biocarburants gazeux existent essentiellement sous 3 formes :

La première est l'hydrogène qui sert à la production de méthanol pour les moteurs thermiques ( BMW et Chrysler ont des voitures qui utilisent ce type de moteurs ) et de combustibles pour la pile à combustible, chargée de produire de l'électricité.

En lui-même, l'hydrogène n'est pas un biocarburant mais il peut être créé à partir du méthane.

La seconde, le méthane d'origine biologique ou biogaz est un carburant qui a la possibilité d'être utilisé en remplacement de l'essence, dans les moteurs à exploser.Le méthane est principalement issu de la fermentation de matières organiques animales ou végétales.

Enfin, la dernière, le gazogène inventé par Georges Imbert peut lui aussi remplacer l'essence dans les moteurs à explosion. La complexité du système a entraîné son abandon dans les transports.

Les biocarburants solides : Ils sont constitués de plusieurs types de matières. Il y a le bois qui sert principalement à la production de gazogène. Depuis quelques années, des installations entièrement automatisées utilisent des déchets rejetés par l'industrie du bois pour produire de la chaleur et de l'électricité. La paille est aussi utilisée pour produire du méthanol par fermentation. Il existe aussi le charbon de bois, créé par pyrolyse du bois ou de la paille, qui a l'avantage de très peu polluer et d'avoir le double du pouvoir calorifique du bois ou de la paille seule.

Les biocarburants oléagineux : Les biocarburants oléagineux ( huiles ) ou liquides oléagineux peuvent être créés à partir de n'importe quelle huile végétale ou animale. Cependant, certaines huiles ne sont pas compétitives au niveau du rendement et de l'écobilan, ce qui en exclut de nombreuses. Les premiers prototypes de moteurs diesel, inventés par Rudolf Diesel fonctionnaient à l'huile végétale ancêtre des biocarburants. Le biodiesel, aussi appelé diester en France, est un dérivé d'huile végétale ou animale .

Il existe 4 sortes de biocarburants éthyliques ( alcools ) .
Tout d'abord, l'éthanol produit par la fermentation du sucre, peut remplacer en partie l'essence. On peut aussi en placer dans le gazole, bien que cette pratique s'effectue rarement. On trouve aussi l'éthyle-tertio-butyl-éther ( ETBE ) qui est obtenu par réaction entre l'éthanol et l'isobuténe. Il peut remplacer le plomb de l'essence. On utilise aussi le méthanol ou alcool de bois pour remplacer partiellement de l'essence. Il existe enfin le butanol qui est fabriqué à partir d'avoine, de betteraves et de canne à sucre.

Les objectifs des biocarburants

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Les polluants des transports se trouvent principalement dans l'air. Il existe plusieurs types de polluants. On peut noter le monoxyde de carbone ( CO ), les oxydes d'azote ( NO x ), les hydrocarbures ( HC ), les composés de plomb ( Pb ), ... Ces polluants ont des effets variés sur la santé. Ils peuvent entraîner des irritations des yeux et des bronches, des troubles respiratoires, des maux de tête, Certaines personnes sont bien sûr, ( surtout des femmes enceintes ) plus sensibles à ces polluants.

On estime en France que 5000 décès seraient dus aux rejets de polluants chaque année .

L'utilisation des biocarburants n'augmente pas l'effet de serre. En effet, lors de leur combustion, les biocarburants produisent du CO2, mais l'année suivante, les mêmes cultures de biomass ( productrices de biocarburants ) absorberont la même quantité de CO2 rejeté par la combustion des biocarburants. Donc le rejet de CO2 dans l'atmosphère est nul.

La pollution atteint un stade critique, il est donc urgent d'intervenir. En effet, le réchauffement climatique du XXème siècle est estimé à 0,74° celsius mais la Terre pourrait se réchauffer de 1,8° à 4° celsius d'ici 2100. Ce réchauffement a entrainé une fonte de l'étendue de la glace arctique de 2,7 % tous les 10 ans depuis 1978 .

The transport pollutants are mainly in the air. There are several types of pollutants. We can find carbon monoxid ( CO ) the nitrogens oxid (NO X) hydrocarbons ( HC ), the lead compounds ( Pb ) ...They are bound to create eyes' irritation. Some people are more sensitive to these pollutants for instance, pregnant women .
Using biofuel doesn't increase the greenhouse effect. During its combustion biofuel produces CO2, but the year after the same culture of biomass absorbs the same quantity of CO2 by the combustion .So, biofuel doesn't release CO2 in the atmoshpere .

Les limites des biocarburants

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Aspects environnementaux : Le bilan environnemental des biocarburants est sujet à contreverse. Ainsi, lorsque l'on regarde le cycle complet pour les produire ( consommation de carburants des engins agricoles, consommations d'engrais, de pesticides, ... ) on remarque que l'intérêt énergétique et écologique n'est pas toujours fondé. En effet, l'agriculture, pour les produire utilise une énorme quantité d'énergie et rejette de nombreux polluants.

La fabrication des biocarburants demande des surfaces agricoles de plus en plus importantes . Or, les forêts tropicales perdent de leur surface chaque année. Au Brésil, premier producteur mondial de biocarburant, on estime qu'en 2005, la forêt amazonienne aurait perdue une surface équivalente à la Suisse. Ce défrichement abusif participe à la réduction de la biodiversité et des terres appartenant aux diverses peuplades indigénes. De plus, les forêts défrichées sont brûlées ce qui accroît le rejet de dioxyde de carbone dans l'atmosphère.

Les prix : La hausse des prix du pétrole a relancé le débat sur la rentabilité de la filière biocarburant . Aujourd'hui, le prix des biocarburants hors taxe n'est pas encore compétitif face à celui des carburants pétroliers. De plus, la filière des biocarburants est fortement aidée : défiscalisation, obligation d'incorporation, ...

Les biocarburants : une utopie ? Les biocarburants ne peuvent pas être considérés comme une solution à long terme pour plusieurs raisons :
Tout d'abord, il a été estimé qu'il faudrait des surfaces de production de biocarburants couvrant 6 fois la surface terrestre pour remplacer tous les carburants fossiles. En France, une étude a prouvé qu'il faudrait utiliser la totalité de la surface agricole du pays pour couvrir un quart de nos besoins .
De plus, des centaines de millions d'êtres humains sont sous-alimentés . Des millions d'hectares sont consacrés à la production de biocarburants alors que des millions d'hommes meurent de faim, est-ce normal? Plus d'un million d'hommes n'ont pas accès à l'eau potable.
Exemple : l'agriculture consomme 70 % de l'eau douce disponible. Pouvons-nous priver les plus pauvres d'eau pour produire les biocarburants destinés à nos voitures?

The environmental balance of biofuel is subject to controvercy : when we see the complete cycle to procuce biofuel ( the fuel consumption of agriculture machines fuel, consumption of fertilizer pesticides ), we notice that ecologically speaking the biofuel production is quite polluting which is paradoxical, isn't it ?

Indeed, the agriculture, to produce them, uses an impressive quantity of energy and rejects lots of polluants.
The manufacture of biofuel asks larger and larger agricultural surfaces. Now, rain forests lose much surface every year.The first world producer of biofuel is Brazil.
In 2005, the amazonian forest may have lost a surface as big as Switzerland. This excessive clearing takes part in the reduction of biodiversity and the lands belonging to the different native tribes. Furthemore, forests are burned down which increases the dumping of dioxide of carbon in the atmosphere.

The price of petrol boosts the debate of profitability of the biofuel. Today, the biofuel price net of tax isn't competitive with that of oil fuels. Furthemore, biofuel is utterly helped : desfiscalisation, obligation of incoporation.

Biofuel : a utopia ? Biofuel can't be considered as a long term solution for several reasons.

First of all, it was estimated that the surface of production of biofuel covering six times the earth surface would be needed to replace all the fossil fuels.
In France, a study has proved that it was necessary to use the totality of the agricultural surface of the country to cover a quarter of our needs.
Furthemore hundreds of millions of humans are underfed. Millions of hectares are dedicated to the production of biofuels whereas millions of humans starve, is it normal ?
More than one million people haven't access to drinking writer. Can we deprive the poor of water to produce biofuel only to be able to drive our cars ?

Les atouts des biocarburants

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La production de biocarburants permet d'accroître les ressources pour les agriculteurs et crée des emplois. De plus, la fabrication locale de biocarburants évite à l'argent de sortir du pays et soutient le marché de l'emploi.
D'autre part, la grande majorité du pétrole français provient de pays instables ( Vénézuela, ... ), des pays ou les attentats ou assassinats sont fréquents ( Irak ) ou encore des pays dont les occidentaux se méfient ( Iran ) .
C'est pourquoi, les gouvernements occidentaux estiment que les biocarburants apportent une plus grande sécurité dans les approvisionnements énergétiques .

The production of biofuel increases the ressources of farmers and enables to create jobs.
Furthermore, the local manufacture of biofuel avoids the money to go out of the country and supports the employement market . On the other hand the majority of the French fuel results from unstable countries ( Venezuela ), countries the westerners distrust ( Iran ).That's why, the western governements consider that biofuel brings a bigger security in energy supply

Conclusion

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La pollution est un fléau qu'il faut combattre. Les biocarburants peuvent être un moyen intéressant pour lutter contre ce problème. Mais pour qu'ils soient vraiment efficaces, il faudrait que les gouvernements donnent des subventions supplémentaires pour améliorer le concept.
De plus, d'autres moyens peuvent être plus performants. Il y a bien sûr les énergies renouvelables ( solaires, éoliennes, ... ) mais aussi les moteurs hybrides qui consomment beaucoup moins de carburant.
La situation économique actuelle fait que les voitures dites "propres" coûtent bien plus cher que les voitures classiques. Pour encourager les citoyens à polluer moins et à acheter des voitures "propres", des mesures urgentes sont attendues du gouvernement.
De plus, certains font obstruction à l'avancée de la recherche concernant le développement durable. En effet, des géants pétroliers comme ExxonMobil sont prêts à verser des sommes considérables à des scientifiques pour qu'ils contestent le réchauffement climatique lié à la pollution. De plus, de grands états comme les Etats-Unis et même la Chine mènent des politiques d'obstruction visant à minimiser les émissions de gaz à effet de serre.

Bibliographie

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Sources Internet

http://fr.ekopedia.org/Voiture
http://fr.wikipedia.org/wiki/Biocarburant
http://www.ifp.fr/IFP/fr/decouvertes/cles/automobile/carb_alternatif/ToutSavoirSurLesBiocarburants.pdf
http://perso.orange.fr/solaire2000/FAQ/FAQ_TRANSPORTS/BIOCARBURANTS.htm
http://www.total.com/static/fr/medias/topic31/Total_2003_fdr03_biocarburants.pdf
http://www.rac-f.org/DocuFixes/fiches_thema/note_RACF_biocarburants.pdf
http://ec.europa.eu/agriculture/biomass/biofuel/index_en.htm
http://www.manicore.com/documentation/carb_agri.html
http://www.futura-sciences.com/img/biocarburant.jpg
http://www.citepa.org/pollution/effets.htm
http://jojo31.blogspot.com/

Journalistique

Les échos ( services ), Jeudi 21 Décembre 2006, Karl de Meyer, " Gaz à effet de serre : Bruxelles met le transport aérien au même régime que l'industrie ", page 25
La Croix, Lundi 5 Février 2007, Marie Verdier " Les effets du réchauffement dureront des siècles ", page 11

Les échos, Lundi 29 Janvier 2007, Matthieu Quiret, " Le réchauffement ne fait plus débat ", page 15

Lexique

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Automobile hybride : Véhicule qui fait appel à plusieurs types d'énergies distinctes ( exemple : une voiture qui roule à la fois à l'essence et à l'éléctricité ).

Biodiversité : Diversité des espèces( micro-organismes, végétaux, animaux ) présentes dans un milieu.

Biomasse : Dans le domaine de l'énergie, le terme de biomasse regroupe l'ensemble des énergies provenant de la dégradation de la matière organique produite à partir de l'énergie solaire transformée par les plantes chlorophyliennes utilisées soit directement ( bois énergies, biogaz ) ou de nouvelles transformations chimiques ( biocarburants ). Elle peut aussi être utilisée pour le compostage. La biomasse est une énergie renouvelable tant que sa consommation ne dépasse pas l'accroissement biologique. Certaines filières de la biomasse sont encore peu structurées.

Combustion : La combustion est une réaction chimique accompagnée d’une production de chaleur et de lumière.

Polycarburant ( Flex-fuel en anglais ) : Désigne un moteur qui peut utiliser deux ou trois types de carburants. On dit aussi véhicule bicombustible, trycombustible ou multi-carburant.

Pyrolyse : C'est la destruction d'un corps organique par la chaleur.