Un nouveau règlement de l'UE vise à réduire l'empreinte environnementale des biocarburants à partir de 2021. Mais un scientifique de l'EPFL pense que nous devrions aller plus loin et prendre en compte tous les composés produits dans les bioraffineries, pas seulement du biocarburant. Et il a développé un modèle pour faire exactement cela.

« Dans mon bureau, Je voulais montrer que le calcul des émissions de gaz à effet de serre des biocarburants ne dit que la moitié de l'histoire. Ce qu'il faut vraiment faire, c'est quantifier les émissions de chaque produit sortant des bioraffineries, " dit Edgard Gnansounou, professeur à l'EPFL et responsable du groupe de recherche Bioénergie et planification énergétique de l'école. À cette fin, Gnansounou a développé un modèle informatique sophistiqué décrit dans un article paru dans Bioressources Technologie .

Les biocarburants et autres produits dérivés de la biomasse sont devenus des options viables pour remplacer les combustibles fossiles. Mais ils doivent respecter certaines normes environnementales s'ils veulent réellement contribuer à réduire les émissions de carbone. En vertu d'une nouvelle directive européenne, les carburants à base de bioéthanol - qui sont fabriqués à partir de la fermentation de la biomasse - doivent économiser 70 % d'émissions de gaz à effet de serre par rapport à leurs homologues fossiles à partir de 2021. En Suisse, le gouvernement a adopté une loi exigeant qu'à partir du 1er août 2016, les biocarburants doivent réduire les émissions de gaz à effet de serre d'au moins 40 % par rapport aux équivalents des combustibles fossiles. Cependant, calculer les émissions totales de gaz à effet de serre des biocarburants n'est pas une mince affaire. L'ensemble de la chaîne de transformation, et pas seulement la production du biocarburant lui-même, doit être pris en compte. Pour la canne à sucre, qui inclurait les émissions provenant de la croissance et de la récolte de la plante, le transporter vers une bioraffinerie, le transformer en biocarburant, et produire les autres composés et compléments alimentaires pour animaux qui sont généralement fabriqués en tant que coproduits. Le hic, c'est que jusqu'à maintenant, aucun modèle informatique n'existait pour analyser l'ensemble du cycle de vie de chaque produit et aboutir à un chiffre unique d'émissions soumis à des exigences environnementales.

Un défi majeur réside dans les nombreuses variables différentes impliquées dans le calcul des émissions des biocarburants et de leurs divers coproduits. Mais après cinq ans de recherche, Gnansounou a mis au point un modèle qui intègre toutes les différentes données. « J'ai abordé le problème de la répartition des émissions de gaz à effet de serre entre les différents coproduits en spécifiant une exigence environnementale pour chacun. Cela permet aux ingénieurs d'usine de comparer ces émissions avec leurs équivalents en combustibles fossiles et de mettre en place les bonnes incitations pour rendre leurs bioraffineries économiquement viables.

Le modèle de Gnansounou est destiné aux bioraffineries de deuxième génération, qui sont encore relativement nouvelles – il n'en existe actuellement que cinq dans le monde. L'avantage de ces bioraffineries est qu'au lieu de transformer des cultures qui sont également utilisées comme aliments, ils utilisent des débris de l'agriculture (comme la paille de blé) et de la foresterie. La paille de blé est la culture que Gnansounou a spécifiquement étudiée, compte tenu des épis de blé, qui sont utilisés pour la nourriture, et les tiges, qui sont utilisés par les bioraffineries pour produire du bioéthanol comme carburant, le biogaz pour le chauffage et l'électricité et le phénol pour l'industrie chimique. Il a également pris en compte les émissions des engrais et des machines agricoles utilisées pour cultiver et récolter le blé, et si le champ avait déjà été utilisé pour d'autres cultures. Une fois qu'il a calculé un chiffre total d'émissions de gaz à effet de serre, il a utilisé son modèle pour répartir le total entre les différents coproduits.

Avec ses recherches, Gnansounou espère apporter une perspective scientifique au débat politique et économique sur les biocarburants. « Les bioraffineries de deuxième génération devraient remplacer certaines raffineries de pétrole, mais les ingénieurs n'ont toujours pas de méthode claire pour calculer les émissions tout au long du cycle de vie d'un biocarburant, " dit-il. " Qui plus est, les bioraffineries ont du mal à rivaliser avec les bas prix du pétrole » – car les biocarburants sont deux à trois fois plus chers que les combustibles fossiles. Il conclut :« Les décideurs n'ont pas encore pleinement saisi le défi des émissions, c'est pourquoi c'est un bon domaine de recherche." Gnansounou estime que l'industrie des énergies renouvelables est trop focalisée sur les seules émissions de gaz à effet de serre des biocarburants, considérant qu'il devrait examiner de plus près les émissions de chaque coproduit des bioraffineries, soumis aux contraintes de la politique climatique. Cela donnerait également aux consommateurs plus d'informations sur la durabilité des produits dérivés de la biomasse. Gnansounou envisage de poursuivre ses recherches sur d'autres types de cultures et de publier ses découvertes dans un deuxième article.