Carburants durables : un levier pour décarboner l’aviation et le maritime

Pourquoi développer des carburants durables ?

La décarbonation des transports repose sur plusieurs leviers complémentaires. Aux côtés de l'électrification et de la sobriété, les carburants durables peuvent contribuer à réduire l’usage des carburants fossiles. Ils sont particulièrement étudiés pour l'aviation et le transport maritime, où l'électrification est plus difficile à mettre en œuvre.

Leur développement participe aux objectifs européens de réduction des émissions de gaz à effet de serre de 55 % d'ici 2030, et d'atteinte de la neutralité carbone en 2050.

Les carburants durables : une transition progressive

Aujourd'hui, les transports reposent encore largement sur des carburants d'origine fossile, qui ne peuvent être remplacés du jour au lendemain. Pour réduire progressivement les émissions de gaz à effet de serre sans renouveler immédiatement tous les véhicules, navires ou avions, les acteurs du secteur développent donc des carburants durables.

Ces carburants sont progressivement mélangés aux carburants fossiles afin d'en réduire la part dans les transports. À court terme, cette transition repose principalement sur les biocarburants, déjà utilisés dans certains secteurs des transports. À plus long terme, le développement des électro-carburants devrait accroître la part des carburants durables dans les modes de transport difficiles à électrifier, notamment l’aviation et certains segments du transport maritime.

Les biocarburants

Les biocarburants sont des carburants liquides ou gazeux produits à partir de matières organiques non fossiles issues de la biomasse (plantes, bois, déchets alimentaires, fumier, huiles de cuisson usagées, etc.).

On distingue :

• Les biocarburants de première génération, issus de cultures agricoles comme la betterave, le colza, le blé, le maïs. Plus matures, ils ont permis le développement initial de la filière ;

• Les biocarburants de deuxième génération (appelés parfois biocarburants avancés), fabriqués à partir de résidus agricoles et forestiers (bois, feuilles) et de déchets. Cette filière dite lignocellulosique constitue la prochaine étape de la filière et limite davantage la concurrence avec les usages alimentaires ;

• Les biocarburants de troisième génération : encore au stade de développement en laboratoire, les procédés s’appuient sur l’utilisation de microorganismes (microalgues).

Les électro-carburants

Les électro-carburants dits « e-carburants » ou « e-fuels » sont des carburants de synthèse, fabriqués à partir d'hydrogène produit par électrolyse (une technique permettant de produire de l'hydrogène à partir d'eau et d'électricité) et de CO₂ capté sur certains sites industriels. Ce CO₂ peut être d’origine fossile ou biogénique. Ils permettent de produire des carburants aux propriétés proches des carburants issus du pétrole, comme le kérosène et le méthanol de synthèse.

Pas encore déployés à l’échelle industrielle, ces nouveaux carburants pourraient jouer un rôle croissant dans la décarbonation des transports au cours des prochaines décennies.

La décarbonation des secteurs aérien et maritime d’ici 2050

Le secteur aérien

Dans l'aviation, le règlement européen ReFuelEU Aviation fixe des paliers d’incorporation de carburants durables dans le carburant d'aviation. Dès 2030, ceux-ci devront représenter au moins 6% du carburant d’aviation, dont au minimum 1,2% de carburants de synthèse (e-carburants). Ces objectifs augmentent ensuite par paliers tous les cinq ans, jusqu'à atteindre 70% de carburants durables en 2050.

Le secteur maritime

Plusieurs solutions sont envisagées selon les navires et les usages. Biocarburants, méthanol de synthèse, ammoniac de synthèse ou autres carburants alternatifs pourraient coexister à l'avenir. Le règlement FuelEU Maritime, fixe des objectifs de réduction progressive des émissions de gaz à effet de serre du transport maritime, de 2% en 2025 à 80% d’ici 2050.

Des projets en développement

Pour répondre à ces nouvelles exigences, plusieurs projets industriels sont en cours de développement.

Dans la zone industrialo-portuaire de Fos-sur-Mer :

• Dans le cadre du projet NeoCarb, Elyse Energy prévoit de produire du méthanol et du kérosène de synthèse, notamment pour les transports maritime et aérien ;

• H4 Marseille Fos est un projet industriel d’envergure visant la production locale de carburant de synthèse pour l’aviation.

• Masshylia, développé par TotalEnergies et ENGIE, produira de l’hydrogène renouvelable destiné notamment aux biocarburants de première génération que TotalEnergies fabrique déjà sur son site de La Mède. D'autres projets de production d'hydrogène sont également à l'étude sur le site, à partir de la revalorisation de co-produits internes.

À l'échelle nationale :

• France KerEAUzen  ambitionne de produire du kérosène de synthèse en Normandie à partir de 2032 ;

• ReuZe développe une filière de kérosène synthétique à partir d'hydrogène renouvelable et de captage de CO₂ émis par l’industrie lourde.

Points de vigilance

Biocarburants

• Concurrence avec les usages alimentaires pour les biocarburants de 1ère génération ;

• Impacts sur la biodiversité, les sols et la ressource en eau ;

• Disponibilité limitée de la biomasse et des déchets mobilisables ;

• Bénéfice climatique dépendant des matières premières utilisées et des conditions de production ;

• Coûts de production élevés pour les biocarburants avancés.

Électro-carburants

• Besoins importants en électricité bas carbone ;

• Besoins importants en CO₂ capté d’origine biogénique ;

• Coûts de production élevés ;

• Rendement énergétique faible par rapport à l’électrification directe des usages ;

• Filières encore émergentes et en phase de développement industriel. Plusieurs projets font l’objet d’une consultation publique (projets H4 et NeoCarb).