La chimie verte au secours des biocarburants

L’avenir de l’agriculture serait-il non alimentaire ? Les filières végétales du salon de l’agriculture le montre à voir : du blé pour la chaudière, des betteraves dans le réservoir et du maïs en sacs plastiques. Outre cet affichage d’une industrie agricole en mal de nouveaux débouchés lucratifs, les perspectives sont plus complexes. Suite au colloque de l’Institut national de la recherche agronomique (Inra) sur la chimie verte, un premier mythe tombe. Les biocarburants issus des principales cultures industrielles (blé, betterave et colza) présente un intérêt énergétique discutable. Leur bilan énergétique est trop faible pour représenter une réelle alternative : les quantités de biocarburants envisagés à l’horizon 2010 permettraient de réaliser des économies de pétroles de seulement 1,5 millions de tonne équivalent pétrole (Mtep) face au 92,8 Mtep consommé en 2004. Par ailleurs, ils ne sont pas rentables face au pétrole sauf si celui-ci venait à dépasser les 70 $ le baril. Enfin, les importantes surfaces nécessaires entrent en concurrence avec les productions alimentaires. La couverture des besoins en carburant nécessiterait la quasi-totalité de la surface agricole française.

Du sous-produit au co-produit
Pour l’Inra, un début de solution réside dans la valorisation de la plante entière. Les végétaux présentent en effet une palette de molécules et de tissus qui peuvent intéresser l’industrie. Leur exploitation améliore le bilan énergétique de la culture et augmente son efficacité par unité de surface. Le colza, par exemple, cumule les applications : l’huile peut être utilisée pour des produits lipidiques industriels (tensioactifs, détergents, lubrifiants) ou comme carburant (huile brute ou diester) , la moelle des tiges permettra de faire un produit comparable au polystyrène et à l’échelle de la molécule, le glycérol, sous produits de la production d’huile, peut être utilisé dans la pharmacopée et la cosmétique. L’Inra de Toulouse travaille à élargir les applications de ce produit encore largement excédentaire : le glycérol pourrait contribuer à la fabrication de solvants, tensioactifs... La paille, co-produit du grain de blé destiné à la production d’éthanol (ou d’aliment !) a également des valorisations diverses, notamment dans les biomatériaux. Cependant, Jean-Claude Sourie, économiste de l’Inra Versailles-Grignon, rappelle que les pailles sont aujourd’hui utilisées à 70 % par les agriculteurs pour les litières, voire comme fourrage en cas de sécheresse !
De nouvelles molécules pour la chimie, des bioplastiques et autres biomatériaux, les débouchés sont donc pléthores. Avec un argument écologique notoire par rapport à la pétrochimie puisque ces produits sont biodégradables et renouvelables. Néanmoins, leur coût de fabrication doit encore être amélioré pour séduire l’industrie. Outre l’aval, les semenciers s’intéressent à ces nouvelles filières : la sélection variétale des semences s’oriente notamment vers la mise au point des graines à haute teneur en huile.

Biocarburants de deuxième génération
A l’échéance 2015-2020, l’Inra envisage également l’arrivée de biocarburants de deuxième génération, basés sur la lignocellulose et non les sucres. Pailles, cultures pérennes classique (luzerne, fétuque) ou nouvelles (dont le prometteur miscanthus), forêts, tout y passe. Cet élargissement des ressources de matière première assure un meilleur approvisionnement. La disponibilité de plantes pluriannuelles plus rustiques présente également différents atouts. Leur culture nécessite moins d’intrants fossiles, elle est donc moins polluante et possède un meilleur bilan énergétique. Ces plantes concernent également des surfaces moins intéressantes du point de vue agronomique et joue donc un rôle dans l’aménagement du territoire. Un frein technologique réside néanmoins dans la transformation de la lignocellulose qui coûte encore très cher : elle s’élève à la moitié du prix de revient de l’éthanol produit ! Marcel Asther, microbiologiste de l’Inra de Marseille, travaille sur une hydrolyse par des champignons, technique prometteuse selon lui.

Sources : Colloque " Chimie verte : questions à la recherche ", 28 février, Salon de l’agriculture, Paris. La lettre de l’Inra n°12, octobre 2005.
Voir aussi les fiches disponibles sur www.inra.fr/presse