Quelques chiffres révélateurs
En 1995, la consommation mondiale d'énergie était de 8,8 gigatonnes équivalent pétrole (Gtep). 77% de cette énergie était d'origine fossile (charbons, pétrole, gaz naturel). Ces chiffres  parlent d'eux-mêmes et font comprendre la nécessité de réduire sensiblement, au siècle prochain, la consommation des formes d'énergie fossile si l'on veut vraiment répondre aux exigences du développement durable.

Le secteur des transports présente, de ce point de vue, un profil particulier. Ce secteur était responsable en 1995 de 22% de la consommation mondiale d'énergie primaire et du tiers environ de la consommation des formes d'énergie fossile.

Malgré les efforts de substitution réalisés en particulier dans les pays industrialisés, la part des hydrocarbures dans la consommation énergétique mondiale de ce secteur est passée de 92% en 1960 à 98% en 1995.

La consommation énergétique du secteur des transports présente de grandes disparités régionales. Ainsi, en 1993, avec 1,5 tep/hab., un Nord-Américain consommait 30 fois plus d'énergie pour le transport qu'un Chinois.

En 1995, les Etats-Unis et le Canada étaient responsables de 39% de la consommation énergétique du secteur des transports dans le monde, suivis de l'Europe de l'Ouest (17%); la Chine et les autres pays asiatiques à économie centrale ne se partageaient que 6% de cette consommation sectorielle. Cependant les pays économiquement émergeants verront leur contribution croître à long terme. Selon des simulations réalisées par le Conseil Mondial de l'Energie (CME), la part de l'Europe de l'Ouest et de l'Amérique du Nord dans la consommation mondiale d'énergie des transports passerait de 56% en 1995 à 46% en l'an 2020. Dans cette même période, celle de l'Afrique, de l'Asie, de l'Amérique latine et des Caraïbes passerait de 30% à 42%.

Un objectif, deux possibilités
Pour réduire la consommation des hydrocarbures dans les transports, on a deux possibilités: la première est de diminuer la consommation énergétique. Différents recours existent, citons pêle-mêle la promotion des transports publics, l'amélioration des infrastructures, l'augmentation de l'efficacité énergétique des véhicules, des phénomènes sociaux comme le «carsharing»; la deuxième possibilité joue sur le plus long terme: c'est le remplacement partiel des carburants fossiles par des substituts écologiques. Sur ce plan, les biocarburants constituent une alternative sérieuse.

L'utilisation de la biomasse comme source d'énergie pour le transport est ancienne. Ainsi, pendant la deuxième guerre mondiale, le gaz de bois avait été abondamment utilisé. Mais il faut attendre les crises pétrolières de 1973-74 et 1979 pour voir émerger la plupart des expériences menées actuellement aux Etats-Unis, au Brésil et en Europe. Les biocarburants sont produits a partir de la biomasse selon différents modes. Principaux produits: les bio-alcools et leurs éthers, les huiles végétales et leurs esters, et le biogaz. Faisons-en un bref tour d'horizon.

Cocktail bio: du sucre, de l'huile et du gaz
L'éthanol est le produit de la fermentation du sucre suivie d'une distillation. Les matières premières utilisées pour obtenir le sucre sont essentiellement:
- Les plantes sucrières: canne à sucre, betterave à sucre, sorgho sucré etc., qui fournissent du glucose ou du saccharose.
- Les plantes amylacées comme les céréales; les molécules d'amidon extraites des grains sont alors soumis a une réaction d'hydrolyse sous l'action d'enzymes, les amylases. Il en résulte un mélange de glucose et de maltose.

Ces matières premières présentent le désavantage d'une concurrence potentielle entre les usages énergétiques et alimentaires. Aussi doit-on promouvoir l'utilisation de ressources lignocellulosiques dont l'abondance fait de cette filière une option prometteuse à long terme.

L'ETBE (éthyl-tertiobutyl-éther) est un dérivé de l'éthanol utilisé comme additif à l'essence sans plomb dans le but d'accroître sa composition en oxygène. La proportion de l'ETBE peut atteindre 15% du volume du mélange.

Le méthanol est aujourd'hui produit essentiellement à partir du gaz naturel pour des raisons économiques. Mais des filières de production à partir de la biomasse ont été testées dans différents pays. Elles comportent une première étape de gazéification de la biomasse avec production de gaz de synthèse à 800-1000^oC.

Le MTBE (méthyl-tertiobutyl-éther), comme c'est le cas pour l'ETBE et l'éthanol, est produit à partir du méthanol et de l'isobutène. L'utilisation du MTBE comme additif à l'essence sans plomb est aujourd'hui répandue dans beaucoup de pays.

L'éthanol et le méthanol peuvent être utilisés comme carburant, sous une forme pure. On peut aussi les mélanger avec l'essence à des proportions plus ou moins élevées. Les mélanges avec des proportions élevées d'alcool (par exemple 85% d'alcool et 15% d'essence) nécessitent de modifier les moteurs alors que, jusqu'à 10% d'alcool, les moteurs à essence peuvent être utilisés sans modification. On peut également utiliser ces bio-alcools dans des piles à combustibles. C'est le cas par exemple pour un prototype de Daimler-Benz sorti en 1997 où l'hydrogène est produit directement à bord du véhicule à partir de méthanol.

Colza et soja dans les starting-blocks
L'utilisation  d'huiles végétales comme carburant date de la mise au point du moteur Diesel qui fonctionnait, à l'origine, à l'huile d'arachide. Depuis, de nombreux essais ont été réalisés à travers le monde avec de l'huile végétale, essentiellement sur des tracteurs agricoles. Principales matières premières, le colza en Europe et le soja aux Etats-Unis. Afin d'obtenir des caractéristiques plus proches du carburant diesel, on préfère utiliser des esters d'huiles végétales encore appelés «biodiesels». Le biodiesel a notamment une viscosité plus faible que l'huile pure, ce qui permet de meilleures conditions de combustion et la contribution à une amélioration de la qualité de l'air dans les zones urbaines.

Dans différents pays européens, des mélanges avec 33% de bio-diesel et 67% de diesel sont utilisés dans des flottes captives, alors que pour le grand public, des mélanges avec de faibles proportions de biodiesel (par exemple, 5% en France) sont autorisés sans modification des moteurs diesel.

De l'eau dans le gaz
Produit à partir de déchets organiques humides, le biogaz est constitué approximativement de 60% de méthane et de 40% de dioxyde de carbone. On obtient un gaz identique au gaz naturel pour véhicule, après épuration du biogaz. Cette opération qui utilise souvent la technique du lavage à l'eau, a comme résultat de réduire considérablement la proportion de gaz carbonique; on peut alors atteindre des teneurs en méthane supérieures à 99%. Le gaz ainsi épuré est ensuite comprimé.

Une évolution en dents de scie
Les biocarburants sont aujourd'hui utilisés dans de nombreux pays, même si leurs contributions restent marginales. Le bioéthanol occupe, dans le marché des biocarburants, une part prépondérante. Le Brésil est sans conteste le pays où ils jouent le rôle le plus important. Dans ce pays, où l'utilisation de l'éthanol comme additif à l'essence est obligatoire (mélange avec 22% de bioéthanol anhydride), et où l'usage de bioéthanol pur a été promu depuis 1979, le bioéthanol représentait, avec 9,2 mégatonnes équivalent pétrole (Mtep), environ 22% du marché des carburants en 1995. Du fait des prix bas du pétrole, l'usage du bioéthanol pur connaît un recul depuis 1990 et cette tendance s'est accentuée ces dernières années touchant toute l'économie de la canne à sucre. A l'horizon 2005, la part des biocarburants dans ce pays pourrait bien décroître et s'établir autour de 12%. Aux Etats-Unis, le bioéthanol ne représentait que 0,6% du marché des carburants en 1996 et on estime que cette part pourrait se situer à 3,5% en l'an 2020. En Europe, la France est le plus grand producteur de biocarburants avec 0,34 Mtep en 1997 soit environ 0,87% du marché des carburants. Il s'agit essentiellement de biodiesel produit à partir d'huile de colza, et de bioéthanol à partir de betteraves à sucre.

Des avantages pour faire la différence
Contrairement à de nombreuses formes d'énergie «alternatives» (photovoltaïque, éolienne notamment), les bioénergies en général et en particulier les biocarburants, lorsqu'ils sont exemptés de taxe, deviennent compétitifs avec les carburants d'origine fossile. Les rapports entre les coûts de production des biocarburants (bioéthanol et biodiesel) et ceux des carburants traditionnels varient, dans beaucoup de pays, entre 1,5 et 3. Par ailleurs, les biocarburants présentent de nombreux avantages par rapport à leurs concurrents fossiles: contribution à l'amélioration de la qualité de l'air, création d'emplois dans les zones rurales, contribution à la réduction de l'effet de serre.

Ils peuvent cependant avoir certains inconvénients si leur production à grande échelle n'est pas réalisée de manière adéquate, avec des risques de pollution de la nappe phréatique dans le cas d'une utilisation excessive d'engrais, d'effets défavorables sur la biodiversité et le paysage, d'inefficacité économique et énergétique, de concurrence entre les usages énergétiques et alimentaires. Toutefois, les nombreuses analyses de cycles de vie réalisées sur le bioéthanol, l'ETBE et le bio-diesel montrent que ces inconvénients peuvent être évités et qu'en particulier les performances énergétiques sont bonnes.

Pour une approche volontariste
Le développement à long terme des biocarburants rencontre pourtant des obstacles: des prix relativement bas du pétrole, le manque de stratégies leur étant délibérément favorables. En Europe, en particulier, la production de bio-carburants est liée essentiellement à l'utilisation des terres en jachère et aux subventions à l'agriculture.

A moyen terme, pourtant, de réelles possibilités de développement existent. En effet seulement une faible part des terres en jachère est actuellement utilisée pour les cultures énergétiques: par exemple 8% aux Etats-Unis et 12% en France. Par ailleurs, les coûts de production des biocarburants aux Etats-Unis sont nettement plus faibles qu'en Europe, du fait notamment des économies d'échelle. Par  exemple,  le  bioéthanol revient à 0,33 US$/litre aux Etats-Unis où il est produit essentiellement à partir du maïs, et à 0,60 US$/litre en France si la betterave est utilisée et à 0,48 US$/litre si le blé est la matière première. Des baisses de coûts de revient sont donc encore possibles en Europe si la production de biocarburants augmente.

La dépendance actuelle, à travers la jachère, entre les cultures énergétiques et la demande de produits agricoles, ne permet cependant pas de développer une véritable stratégie à long terme pour les bio-carburants dans les pays industrialisés. Le rôle des biocarburants dans ces pays risque donc de rester marginal à long terme, à moins que des progrès décisifs ne soient réalisés dans les filières cellulosiques, permettant ainsi de s'affranchir de la concurrence avec l'alimentation.

Mais ces progrès ne pourront être décisifs que si les pouvoirs publics les accompagnent au niveau international d'une fiscalité favorable aux biocarburants. Une telle fiscalité devrait être mise en place dans des conditions équitables pour les pays en développement. L'alternative à cette approche volontariste serait, confiant dans le développement hypothétique d'autres filières énergétiques ou dans la régulation par le marché, d'attendre et laisser agir les générations futures, sous la double contrainte du  prochain choc pétrolier en l'an 20XX et de la menace d'une aggravation de l'effet de serre. Mais alors, à quoi auront servi toutes les professions de foi en faveur du développement durable?