Dans le cadre d'un effort mondial visant à réduire les émissions de soufre et de gaz à effet de serre (GES) des navires, des chercheurs du National Renewable Energy Laboratory (NREL) et d'autres installations du ministère de l'Énergie étudient l'utilisation potentielle des biocarburants marins.

"Les biocarburants se sont avérés être de très bonnes options car ils ont zéro ou très, très faible teneur en soufre par rapport aux combustibles fossiles, " a déclaré Eric Tan, ingénieur de recherche senior au NREL et auteur principal d'un nouvel article publié dans la revue Sciences et technologies de l'environnement .

Ses co-auteurs de « Options de biocarburant pour les applications marines :analyses technico-économiques et du cycle de vie » sont Ling Tao, également de NREL, avec des scientifiques du Laboratoire National d'Argonne, Laboratoire national du nord-ouest du Pacifique, et l'Administration maritime du Département des transports des États-Unis.

L'Organisation maritime internationale (OMI) a réduit la quantité autorisée d'émissions d'oxydes de soufre des navires depuis 2005. La limite supérieure la plus récente, qui a pris effet début 2020, réduit la teneur en soufre du fioul des navires de 3,5 % à 0,5 %. L'OMI a déclaré que la réduction devrait avoir des avantages majeurs pour l'environnement et la santé des personnes, en particulier ceux qui vivent près des ports et le long des côtes. En outre, L'OMI a fixé des objectifs ambitieux pour décarboniser le transport maritime, viser une réduction d'au moins 50 % des émissions de GES du transport maritime international d'ici 2050, par rapport aux niveaux de 2008.

Le nouveau règlement, qui est appliqué par chaque pays, nécessite des changements pour mettre les navires en conformité. Les armateurs peuvent soit installer des épurateurs de soufre pour réduire les émissions, ou ils peuvent adopter un autre, carburant à faible teneur en soufre. Les deux options entraînent un coût supplémentaire.

La recherche dirigée par le NREL fournit un point de départ pour établir la faisabilité des navires utilisant des biocarburants. Les frais de carburant représentent déjà une part importante de l'exploitation d'une ligne maritime, les chercheurs ont donc examiné à la fois les prix et les émissions.

Les aspects économiques sont mis en balance avec le coût de la combustion du mazout lourd (HFO), qui représente environ les trois quarts du carburant utilisé par les navires. Un HFO à faible teneur en soufre coûte un peu plus d'un gallon que le HFO traditionnel. Les prix du HFO à faible teneur en soufre seraient le maximum que les propriétaires de navires sont prêts à payer pour les biocarburants pour un remplacement individuel. Les biocarburants sont considérés comme des carburants de remplacement potentiels compatibles pour une utilisation dans les moteurs marins, mais des travaux supplémentaires sont nécessaires pour confirmer cette compatibilité.

Après avoir examiné différents types de carburants pour leur capacité à réduire les émissions de gaz à effet de serre et de polluants atmosphériques, les chercheurs ont découvert que les biocarburants produits entièrement à partir de la biomasse offrent des réductions beaucoup plus importantes des émissions de gaz à effet de serre sur le cycle de vie, de 67 % à 93 % de moins que le HFO. Les carburants dérivés de la biomasse sont également pour la plupart exempts de soufre et présentent des réductions des émissions de polluants atmosphériques tels que les particules.

Les recherches de Tan ont conclu que, si l'expédition n'avait pas de concurrence, les États-Unis disposent d'une grande quantité de matières premières biologiques pour produire des quantités substantielles de biocarburants marins pour remplacer les combustibles fossiles. Avec des navires utilisant 400 millions de tonnes de carburant par an, un mélange de 5% de biocarburants se traduit par environ 5 milliards de gallons.