Le bioéthanol carburant suisse

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1 Le bioéthanol carburant suisse

2 Contenu Bioéthanol: potentiel et perspectives Pierre Schaller alcosuisse 2/31 Club Environnement de Fribourg - 5 novembre 2003

3 Contenu Plan Qui est alcosuisse? Pourquoi etha+? Flexibilité d utilisation Matières premières Production d etha+ Tests EMPA Analyse sur le cycle de vie Planning d introduction Conditions cadres Conclusion 3/31

4 Qui est alcosuisse? alcosuisse est un centre de profit de la Régie Fédérale des Alcools Domaine d activités: commerce d éthanol, pas de carburants Utilisation de l éthanol: chimie, technique industrie pharmaceutique et des cosmétiques denrées alimentaires, spiritueux 4/31

5 Qu est-ce que le bioéthanol? Le bioéthanol est de l alcool éthylique obtenu par fermentation des sucres de matières premières végétales (betterave à sucre, céréales, pommes de terre, petitlait, topinambour, herbe, bois, ) alcosuisse produit du bioéthanol sous le nom de marque 5/31

6 Pourquoi etha+? 5 raisons essentielles Augmentation des émissions de CO 2 et de l effet de serre, Protocole de Kyoto, objectifs de SuisseEnergie dans le domaine des transports Situation difficile de l agriculture suisse Nécessité de contribuer au développement durable Sécurité d approvisionnement énergétique de la Suisse Diversification et développement du marché de l éthanol, contexte européen et mondial 6/31

7 Contexte européen: la promotion des biocarburants Objectifs de l Union Européenne en 2020: une contribution de 8% des biocarburants % 7/ % % % %

8 Utilisation versatile comme carburant Carburant pour véhicules non modifiés (aussi sous forme d additif ETBE dans l essence) => en faibles proportions (5-15%) dans l essence ou le diesel Carburant (même sous forme pure) pour véhicules adaptés (par ex. Ford Focus FFV, moteurs diesel fonctionnant à l éthanol pur) => en fortes proportions dans l essence ou le diesel Utilisation largement éprouvée au Brésil, USA, Suède, Canada, France, Espagne, Inde 8/31

9 Contenu 5 : utilisable dès maintenant! essence + 5% v/v bioéthanol etha+ Répond à la norme SN EN 228 Utilisation déjà éprouvée en Suède (5% v/v) et aux USA (10% v/v) Garantie de fonctionnement des fabriquants automobiles: 9/31

10 Contenu Projets pilotes à Delémont, Schachen, et Vevey Projet Etat diesel 10 essence 5 alcosuisse Delémont alcosuisse Schachen/LU Depuis avril 2001 Depuis août véhicules 3 véhicules 1 véhicule - Ville de Vevey Depuis nov véhicules - Ville de Delémont Depuis janvier véhicules 3 véhicules Démarrage fin août 2003 d un phase test avec 3 véhicules essence de la flotte de Swisscom à Worblaufen 10/31

11 Matières premières suisses pour une production indigène Disponibilité immédiate Valorisation de surplus agricoles Pas de concurrence avec les cultures vivrières Valorisation des co-produits pour l affouragement et la fertilisation des sols Pommes de terre déclassées Céréales déclassées Mélasse de betteraves à sucre Petit-lait Long terme Ecobilan favorable Intérêt des agriculteurs Production économique Recherche et développements industriels Topinambour Herbe, fanes, déchets de bois 11/31

12 Rendement de différentes matières premières Matière première Sucre Culture Ethanol Rendement [% PF] [tonne/ha] [l/tonne] [l/ha] Betterave à sucre Topinambour Pomme de terre Herbe 2-13 (MS) Mélasse (40 kg/t b.à.s.) 50 (2.4) 300 (720) Maïs Blé Petit-lait /31

13 Les co-produits Co-produit issu de: Nature du co-produit Utilisation du co-produit Mélasses de betteraves Céréales déclassées Pommes de terre déclassées Petit-lait & perméat Topinambour Sirop (60% matières sèches) riche en protéines Drèches séchées riches en protéines (30%) Vinasses à faible valeur nutritive Levures et vinasses Sirop riche en matières azotées, Pulpe et fanes Alimentation animale Alimentation animale de choix Fertilisant en épandage sur des terres proches, production d énergie par méthanisation Différentes utilisations possibles en fonction des procédés Alimentation animale, affouragement frais 13/31

14 Schéma de production Unité multi-matières premières de 45 millions litres etha+ par année CEREALES POMMES DE TERRE MELASSES PETIT LAIT BROYAGE RAPAGE LIQUEFACTION SACCHARIFICATION FERMENTATION DISTILLATION DESHYDRATATION SEPARATION DRECHES PRE CONCENTRATION SECHAGE GRANULATION CONCENTRATION D.D.G.S. VINASSES Pommes de Terre SIROP DE MELASSES 58% MS VINASSES 14/31

15 Usine multi-matières premières Analyse comparative de 5 sites d implantation potentiels Qualités des sites Accès ferroviaires (priorité) et routiers Synergies possibles Acceptation politique et citoyenne Climat économique et social Risques et impacts sur l environnement 15/31

16 Aspects économiques (selon business plan préliminaire de déc. 2002) Coût de production moyen: CHF 1.17 / litre etha+ HT Contribution moy.des matières premières: 81% Bonus vente co-produits (DDGS, vinasses): 23% Pommes de terre (20% amidon): CHF par litre etha+ et par 1.- /dt, soit par ex. CHF 1.66 par litre etha+ pour CHF 20.-/dt Céréales (blé, 60% amidon): CHF par litre etha+ et par 1.-/dt, soit par ex. CHF 1.15 par litre etha+ pour CHF /dt Bonus vente DDGS (0.9 kg/litre etha+): CHF par litre etha+ et par 1.-/dt, soit par ex CHF 0.15 par litre etha+ pour CHF 16.-/dt 16/31

17 Mesures comparatives d émissions à l EMPA Voitures parmi les plus vendues en Suisse Moteur de camion Pas de modification ni d adaptation des moteurs Moteur de camion IVECO Carburants essence et diesel du commerce Tests officiels Voiture VW Bora diesel 17/31 Voiture Ford Focus essence

18 Résumé des mesures comparatives d émissions Iveco-Motor diesel 10 10% etha+ VW Bora diesel 10 10% etha+ Ford Focus benzin 5 5% etha+ Reglementierte Emissionen Treibstoffverbrauch T.CH-Emissionen CO 2 -Emissionen Pot. zur Ozonbildung - 18/31

19 Analyse LCA ou écobilan Comparaison scientifique des impacts Tient compte de toutes les étapes : Production ou extraction des matières premières Transport des matières premières Transformation en carburant Distribution Combustion (mesures d émissions de l EMPA) Critères d impact environnementaux Amplification énergétique (MJ primaire /u.f.) Effet de serre (kg CO 2 eq. /u.f.) Acidification (kg SO 2 eq. /u.f.) Eutrophisation (kg PO 4 3- eq. /u.f.) Impact sur la santé humaine (DALY/u.f.) 19/31

20 Synthèse des résultats de l analyse de cycle de vie Moteur IVECO VW Bora FORD Focus Carburants diesel 10 diesel 10 essence 5 Consommation d énergie 02.2 % 06.9 % 04.7 % Effet de serre 04.5 % 05.0 % 03.9 % Eutrophisation 02.2 % 07.0 % 04.8 % Acidification 00.2 % % % Effets cancérigènes % 26.4 % Effets respiratoires 01.3 % % 20/31

21 Comparaison essence essence 5 à prestation identique Ford Focus pour 100 km Consommation de carburant : N10 GVE Consommation [l/100 km] = - 1% = - 0,067 l. / 100km Utilisation (essence) essence essence 5 Utilisation (bioéthanol) 21/31

22 Comparaison essence essence 5 à prestation identique Ford Focus pour 100 km Substitution d énergie primaire fossile : N10 GVE Consommation d énergie primaire fossile [l/100 km] = - 4,7 % = - 0,448 l. pétrole brut / 100 km, à 7 l. essence 5 / 100 km : = - 0,064 l. pétrole brut / l. essence 5 à 0,05 l. bioéthanol / l. essence 5 = - 1,288 l. pétrole brut/ l. bioéthanol incorporé 22/31 essence essence 5 Utilisation (essence) Utilisation (bioéthanol) Production

23 Comparaison essence essence 5 à prestation identique Ford Focus pour 100 km Réduction des émissions de gaz à effet de serre : N10 GVE Emissions de gaz à effet de serre [kg CO 2 eq / 100 km] = - 3,9 % = - 0,821 kg CO 2eq / 100 km, à 7 l. essence 5 / 100 km : = - 0,118 kg CO 2eq / l. essence 5 à 0,05 l. bioéthanol / l. essence 5 = - 2,36 kg CO 2eq / l. bioéthanol incorporé essence essence 5 Utilisation Production 23/31

24 Comparaison bioéthanol <=> essence Réduction des émissions de CO2 et économies d énergie primaire fossile Par litre d éthanol (21.3 MJ/lt) Par litre d essence (32.0 MJ/lt) [lt pétrole brut] Filière éthanol Filière essence [kg CO 2eq ] [kg CO 2eq ] [lt pétrole brut] Agriculture Extraction Herbe, bois Pétrole brut Transport Transport Pré-traitement Fermentation Distillation Raffinage Bioéthanol Essence Transport Transport Station service Station service Combustion Combustion /31

25 Energie et CO 2 : les avantages du carburant essence km Comparaison à prestation de transport identique (cas d une Ford Focus 1.6) Consommation de carburant -1% Consom. d énergie primaire -4.7% litre pétrole brut par litre bioéthanol Réduction des émissions de CO 2-3.9% kg CO 2eq. par litre de bioéthanol 25/31

26 Bilan CO 2 des carburants fossiles 26/31

27 et bilan CO 2 d etha+ 27/31

28 Planning de développement - quantité d éthanol Quantité de bioéthanol [Mio l/an] Bioéthanol importé Bioéthanol provenant de l'usine 2 Bioéthanol provenant de l'usine 1 Bioéthanol provenant de Borregaard < 1% 4 % introduction détaxe & nouvelle norme volatilité décision détaxe & nouvelle norme volatitité 8 % 30 % 60 % 82 % 100 % = - 600'000 t CO décision planification usine 1 décision construction usine 1 décision construction usine 2 Adaptation distribution Phase pilote Réalisation usine 1 Réalisation usine 2 28/31

29 Conditions cadres Détaxe totale de l éthanol projet pilote, quantité limitée selon Ordonnance OImpim, dès 2004 puis modification de la Loi LImpim selon motion CEATE-CN, dès Détaxe fiscalement neutre => augmentation de l impôt (taxe et surtaxe) sur les carburants fossiles => augmentation du prix de l essence et de l essence5 de quelque 2 à 4 cts Débouché pour la production suisse Soutien par le Centime Climatique de l Union Pétrolière 29/31

30 Conclusions Techniquement la production à partir de matières premières diverses est réalisable Des opportunités pour l économie agricole CH se présentent Financièrement la faisabilité d une telle production d éthanol est démontrée Politiquement le projet est un choix environnemental en direction de la détaxe Les résultats des bilans énergétique et gaz à effet de serre montrent un bon positionnement L ensemble du parc automobile peut fonctionner sans modification, sous garantie des fabricants 30/31

31 Conclusions (suite) etha+, éthanol-carburant de substitution, est un apport quantifiable très bénéfique aux engagementsprisdansle cadre du protocole de Kyoto La stratégie de développement en plusieurs phases est réaliste, elle prend en compte l inventaire des risques. 31/31

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