Essor des bioénergies en Allemagne

 En Allemagne, un cinquième des terres arables est à présent destiné à des usages non alimentaires d'après un rapport du ministère allemand de l'agriculture.

La croissance de ces productions a été très forte ces dernières années puisque ces cultures sont passées de 450.000 ha en 1997 à 2.150.000 ha en 2010.

Si les cultures à usages industriels sont relativement stables (317.000 ha en 2010, principalement destinés à la production d'amidon et d'huile de colza à usages techniques), les cultures à usages énergétiques se sont considérablement développées. C'est en particulier le cas du colza destiné à la production de biodiésel (940.000 ha) et du maïs alimentant les unités de production de biogaz (650.000 ha).

Si une baisse des tarifs de rachat est envisagée pour l'électricité produite à partir de biogaz à partir de l'an prochain dans le cadre d'une proposition de loi qui vient d'être transmise au Parlement, elle ne concernera que les nouveaux projets. En effet, les installations existantes bénéficient de prix garantis pour une durée de 20 ans.

La situation allemande est très différente de celle de la France dans la mesure où  ce pays a une volonté affirmée depuis longtemps :

•  de sortir du nucléaire (qui ne produit que 20% de son électricité contre 80% en France) ;
•  de réduire ses émissions de CO2 qui sont 6 fois supérieures aux émissions françaises.

Dans ce contexte, le développement des énergies renouvelables fait consensus, même si le prix de l’électricité est le double de celui pratiqué en France pour les particuliers.

Philippe Vinçon, Conseiller agricole, Ambassade de France en Allemagne

Développement de la biomasse en Slovaquie

Afin de respecter l'objectif de 20% d'énergie renouvelable dans la consommation finale d'énergie de l'Union européenne, la Slovaquie s'est donnée un objectif de 14% au niveau national. Pour ce faire, le gouvernement a entre autres prévu de développer la filière de la biomasse. Une étude réalisée par la société LESY SR et remise au gouvernement récemment, fait le point sur les possibilités de mise en place de cultures énergétiques sur des terrains forestiers, en fonction de la nature des sols, des caractéristiques des espèces d'arbres, et de la réglementation concernant la protection de l'environnement.

Selon cette étude, il serait possible de créer 30.000 ha de culture énergétique sur les zones forestières d'ici à 2020. Selon la nature des sols disponibles, les auteurs du rapport estiment qu'il est possible de planter de 4.000 à 15.000 ha d'acacia avec une période de rotation comprise entre 20 et 50 ans, 6500 ha de peupliers domestiques et de saules avec une période de rotation de 20-40 ans, 4000 ha de peupliers avec une période de rotation de 15-25 ans, et 6.000 ha de peupliers trembles. En faisant l'hypothèse d'une période de rotation de 15 ans en moyenne, les rendements obtenus sur des terrains de fertilité moyenne seraient compris entre 150 t/ha et 225 t/ha suivant les espèces. Même si le rendement de la production dépend essentiellement de la préparation des sols et du climat, les auteurs du rapport évaluent la production annuelle à 250.000 m3 de biomasse, composée à 70% de copeaux de bois et à 30% de fibres. Une telle mise en oeuvre de plantation pourrait créer 350 emplois fixes et 250 emplois saisonniers pour chaque 1000 ha d'exploitation.

Avec une forêt et des terres agricoles recouvrant respectivement 40% et 50% de son territoire, l'énergie tirée de la biomasse (produit de l'agriculture et de l'exploitation forestière et de la transformation du bois) représente l'un des plus grands potentiels de développement des énergies renouvelables en Slovaquie. D'après les estimations du ministère, cette source d'énergie pourrait même représenter 50% de la consommation d'énergie globale en 2050.

Source : ADIT, BE Slovaquie 20, 24 mai 2011

Les biocarburants représenteraient 27% des besoins mondiaux en 2050, selon l'AIE

 

Les biocarburants pourraient assurer 27% des besoins mondiaux en carburants pour les transports à l'horizon 2050 (contre 2% aujourd’hui), jouant un rôle important dans la réduction des émissions de CO2 et améliorant la sécurité énergétique des pays, selon un rapport de l’Agence internationale de l’énergie (AIE).

La production pourrait passer de 55 millions de tonnes équivent pétrole (Mtep) à 750 Mtep en 2050. Les biocarburants seront utilisés dans l'aviation, la marine et tous les transports.

Les biocarburants actuels doivent améliorer leur efficacité énergétique, estime l'AIE, et ceux de seconde génération (à partir de déchets, de paille et de bois) devraient arriver sur le marché dans les 10 prochaines années.

Toutefois, d'importants investissements sont nécessaires pour cela, que l'AIE chiffre entre 11 000 et 13 000 milliards de dollars sur les 40 prochaines années, ce qui n'augmenterait que de 1% le coût des carburants tout en engendrant des réduction de coûts encore plus importantes.

Cette Technology Roadmap a été élaborée en concertation avec des représentants de l'industrie, des gouvernements, des universités et des organisations non gouvernementales. Elle présente un état des lieux des technologies actuelles et des dernières recherches et propose un calendrier de l'expansion des biocarburants entre 2011 et 2050 :

Méthanisation et compensation carbone

D'après une étude de l'USDA, la mise en place de dispositifs de rémunération pour les éleveurs producteurs de biogaz représenterait un gain de compétitivité pour les plus gros éleveurs, fortement émetteurs de méthane.

Les auteurs simulent leur insertion dans un marché national de compensation carbone*. Pour un prix du carbone de 13$/ t éq CO2 (ce qui est largement supérieur aux prix observés sur les marchés carbone actuels), les éleveurs seraient en mesure de fournir l'équivalent de 22 millions de t éq CO2/ an de crédits carbone, soit 62% des crédits d'émissions de GES liées à la gestion des effluents et 5% des émissions totales agricoles.
A ce prix, seules les grosses exploitations (plus de 2500 vaches laitières ou 3 00 porcs) pourraient tirer un revenu de la vente des crédits. Par conséquent, l'introduction d'un marché de compensation pourrait renforcer les économies d'échelle et la concentration des élevages sur les plus grandes exploitations. Un tel marché serait donc à compléter par des mesures adaptées aux plus petites exploitations : tarifs d'achat de l'électricité produite à long terme, incitations au partage des coûts par des installations collectives, incluant éventuellement d'autres secteurs (déchets alimentaires); avantages fiscaux ou subventions à l'installation de méthaniseurs.

A l'heure actuelle, la rentabilité de installations de biogaz n'est pas toujours assurée. Elle augmente avec la taille des exploitations et dépend des tarifs d'achat de l'électricité produite et des dépenses en électricité de l'exploitation.

* Marché de compensation carbone : un acteur économique qui réduit ses émissions peut vendre des crédits sur le marché de compensation à un autre acteur qui émet des GES est soumis à un plafond d'émissions sur le même marché.

Fabienne Portet, CEP

Feuille de route pour réduire les émissions agricoles

La Commission Européenne (CE) vient de présenter sa feuille de route pour une économie compétitive à bas carbone en 2050. D'après la CE, la réduction des émissions de GES permettra non seulement de réduire les menaces climatiques futures, mais encore de diminuer les importations de l'UE en énergies fossiles, d'améliorer la qualité de l'air et la santé publique. Elle doit donc se fixer de fortes ambitions en la matière.

Selon les conclusions générales, la mise en œuvre des politiques existantes devrait permettre d'atteindre en 2020 l'objectif fixé dans le paquet Énergie Climat (-20 % d'émissions par rapport à 1990). Pour les périodes suivantes, la CE table sur une transition graduelle pour réduire de 80 % à 95 % les émissions de gaz à effet de serre (GES) domestiques de l'UE en 2050 : -40 % en 2030 puis -80% en 2050.

Cette feuille de route se veut une première étape pour initier des initiatives similaires dans les secteurs clefs, parmi lesquels l'agriculture et la forêt. Seules les émissions agricoles hors CO₂ (méthane et protoxyde d'azote) sont prises en compte. Leur part vont augmenter pour atteindre un tiers des émissions totales de l'UE en 2050 (contre 9 % en 2007), sous l'effet de la hausse de la demande alimentaire et des autres produits d'origine agricole (bioénergie, etc.). La place de l'agriculture dans les politiques climatiques est donc cruciale.

Panorama sur les systèmes agricoles combinant production d'alimentation et d'énergie

Ce Panorama de la FAO sur les systèmes agricoles combinant production d'alimentation et d'énergie (IFES : Integrated Food Energy Systems) rassemble les retours d'expérience et les résultats des principales recherches menés dans différents pays sur ces systèmes innovants. Les auteurs présentent ces systèmes comme des réponses adaptées aux défis de l' "agriculture intelligente face au climat" récemment prônée par la FAO (voir cette note), tant pour les pays en développement que pour les pays développés.

Deux types de systèmes sont décrits : dans IFES1, la production intégrée est pensée à l'échelle d'une parcelle de cultures végétales (rotations diversifiées, agroforesterie). Les systèmes IFES2 sont plus complexes et fonctionnent davantage à l'échelle agro-industrielle car ils nécessitent des investissements matériels importants ; les complémentarités reposent sur les échanges et le recyclage des co-produits entre élevages, pisciculture et plantes. Dans tous les cas, la production d'énergie renouvelable repose sur des technologies de 2ème génération. Les auteurs insistent sur le fait que ces systèmes sont à adapter aux contextes locaux. Notamment, l'utilisation des résidus de cultures pour la production d'énergie n'est possible que si les résidus sont disponibles en excédents. Dans certains cas, il convient de les réserver pour l'alimentation animale ou pour améliorer la fertilité des sols.

Le déploiement de tels systèmes requière la mise en place de structures adaptées pour partager les coûts et la charge de travail induits. Le rapport préconise des organisations collectives par lesquelles les agriculteurs se concentrent sur les tâches agricoles et les activités de production d'énergie sont prises en charge par d'autres acteurs. De plus, la configuration de ces organisations doit impliquer les agriculteurs dans les systèmes de développement et d'accompagnement technique. En effet, les auteurs soulignent que l'intégration verticale des services d'accompagnement ne convient pas à la complexité des systèmes IFES.

Le déploiement de systèmes IFES nécessite des politiques tant agricoles qu'énergétiques. Le rapport souligne certaines défaillances des politiques agricoles et de R&D actuelles pour soutenir ces systèmes : priorité donnée aux commodités et manque de soutiens aux systèmes bas carbone et gérés de manière écosystémique, subventions aux fertilisants chimiques, etc. En termes de politiques énergétiques, le rapport cite deux principaux outils (tarifs d'achat et subventions) en précisant que leur efficacité dépend des contextes locaux (concentrations des acteurs, accès aux capitaux, etc.) et que leur mise en œuvre doit être définie en fonction de ces contextes. Dans tous les cas, ces soutiens doivent faire l'objet de prise en charge publique et assurer des soutiens stables et de long terme.

Fabienne Portet, CEP (Centre d'études et de prospective)

Les carburants alternatifs à l'horizon 2050

Le groupe d'experts sur les carburants du futur pour les transports a présenté un rapport à la Commission européenne dans lequel il indique que les carburants alternatifs disposent du potentiel nécessaire pour remplacer progressivement les sources d'énergie fossiles et rendre le transport durable d'ici à 2050.

Le groupe a élaboré une stratégie globale couvrant l'ensemble du secteur des transports. Il serait possible de répondre à la demande escomptée de tous les modes de transport par une combinaison d'électricité (batteries et hydrogène/piles à combustible) et de biocarburants comme solutions principales, complétées par des carburants de synthèse (issus de sources renouvelables dans une proportion croissante) comme solution intermédiaire, de méthane (gaz naturel et biométhane) comme carburant complémentaire et de GPL comme carburant d'appoint.

Concernant les biocarburants, les experts estiment que leur utilisation est limitée du fait de la disponibilité des matières premières, de la nécessité de maintenir une production alimentaire suffisante et la disponibilité des sols et de l'eau. Les biocarburants issus des déchets et résidus ont également, selon eux, une production limitée liée à la disponibilité de ces matériaux.

Il faudrait donc, dans les années à venir, améliorer le potentiel des matières premières ainsi que les processus de production. Il faudrait également harmoniser les mesures européennes en matière de biocarburants afin d'en assurer la durabilité.

Le rapport présenté sera pris en compte dans l'"initiative stratégique pour des systèmes de transport propres" qui sera lancée cette année par la Commission européenne.

Coproduits des biocarburants en France : perspectives et conséquences

Le développement de la production de biocarburants se traduit par un afflux de coproduits qui sont des matières premières valorisables par la nutrition animale. Ces nouvelles disponibilités vont jouer sur les équilibres de marchés et vont notamment peser sur le prix des matières premières riches en fibres comme les sons, selon une nouvelle étude de FranceAgriMer (ou page des publications).

À partir d'un scénario de référence, des hypothèses ont été ajoutées afin de faire une projection à 2012. Plusieurs contextes de marché ont été testés présentant des niveaux de prix de l’énergie et de la protéine différents avec des rapports prix tourteaux de soja/blé particulièrement différenciés.

Dans le scénario (E-P++) (coût de l’énergie faible et coût de la protéine élevé), la valorisation des coproduits des biocarburants entraîne une réduction des utilisations des céréales (orge et blé) mais une progression du maïs. Par ailleurs, les tourteaux de colza et drêches issus des biocarburants se substituent partiellement aux tourteaux de soja et induisent une réduction des importations. Le déficit chronique de la balance commerciale du tourteau de soja français pourrait s’en trouver réduit considérablement (jusqu’à - 25 % du déficit de la campagne 2009/10).

Selon FAM, le développement des surfaces destinées aux biocarburants ne se traduit pas par une réduction équivalente des surfaces destinées aux productions alimentaires. Les coproduits des biocarburants – drêches et tourteaux – représentent donc des sources énergétiques et protéiques de choix pour l’alimentation animale.

L’agriculture européenne en 2020: Défis à long terme, nouvelles politiques publiques et privées

Le GEM (Groupe d'économie mondiale) Sciences-po a organisé, avec le German Marshall Fund, en janvier 2009, une conférence sur l'agriculture européenne en 2020. La première journée portait sur l'agriculture face aux défis climatique, énergétique et de l'eau. La seconde abordait d'abord la question des politiques publiques concernant la sécurité alimentaire, la PAC, la multifonctionnalité, puis les politiques privées avec la question de la gestion des risques, l'agroalimentaire et la politique de concurrence.

Cette conférence a donné naissance à un ouvrage en anglais richement illustré, sous la direction de  Pierre Boulanger et Patrick Messerlin.

Les actes de la conférence (avec les débats) sont également disponibles en français.

Stratégie allemande de recherche sur la bio-économie d'ici à 2030

Le 10 novembre 2010 a été présenté à Berlin la stratégie nationale allemande de recherche sur la bio-économie d'ici à 2030, la "Nationale Forschungsstrategie BioOkonomie 2030", qui pour la première fois regroupe quatre ministères. La biotechnologie est à l'honneur dans ce programme interministériel dont la première mesure concrète sera une initiative de 100 millions d'euros dans les biotechnologies industrielles.

La somme totale allouée à la bio-économie, comprend des financements du Ministère fédéral de l'enseignement et de la recherche (BMBF), du Ministère fédéral de l'alimentation, de l'agriculture et de la protection du consommateur (BMELV), du Ministère fédéral de l'environnement (BMU) et du Ministère fédéral de la coopération économique et du développement (BMZ) ainsi que des organismes de recherche appartenant aux sociétés Max Planck (MPG) et Fraunhofer (FhG) et aux communautés Leibniz (WGL) et Helmholtz (HGF).

A l'aide de cette stratégie nationale de recherche sur la bio-économie, le Gouvernement fédéral veut poser les jalons d'un développement vers une économie plus durable axée sur les sciences du vivant et plus orientée sur le cycle de vie naturel des matériaux. Pour cela, le gouvernement fédéral a identifié cinq domaines d'action. Ses objectifs seront de garantir l'alimentation mondiale, de développer les chaînes de valorisation pour des procédés et des produits biologiques plus efficaces, de renforcer la production agricole durable, de produire une source d'énergie basée sur la biomasse et de progresser dans l'usage industriel des matières premières renouvelables.

Source : ADIT

Agriculture intelligente vis-à-vis du climat

Au moment où démarre la conférence de Cancun, la FAO forge un concept nouveau : l'« agriculture intelligente vis-à-vis du climat » (climate-smart agriculture), qui doit être capable de relever le triple objectif de la sécurité alimentaire, de l'adaptation au changement climatique et de l'atténuation des émissions de GES.

Deux messages forts se dégagent du rapport :

- D'une part, les options techniques disponibles sont de natures multiples. L'agriculture devra doser de manière intelligente, c'est à dire en fonction des ressources et des contraintes locales et pour mieux gérer l'utilisation des ressources, différents types d'approches : pratiques agricoles basées sur les écosystèmes (agriculture de conservation, agro-foresterie), recherche de gains de productivité (améliorations variétales, sélection génétique), nouveaux modes d'organisation (diversification des productions et des activités incluant la production d'énergies renouvelables, agricultures urbaine et péri-urbaine).

- D'autre part, le manque de transfert entre les connaissances climatiques et leurs applications en agriculture freinent ce processus de transition vers une « agriculture intelligente ». Les institutions internationales devraient améliorer ces transferts dans le cadre de politiques climatiques et agricoles intégrées impulsées par les États. Mais surtout, cette transition nécessite des moyens financiers importants. Les États devraient orienter leurs investissements vers des modèles d' « agriculture intelligente », par exemple en utilisant les revenus de l'atténuation (30 milliards US$/an selon le GIEC) comme leviers dans les pays en développement. La finance carbone permettrait d'assurer la transition en compensant les coûts et le manque à gagner sur les revenus liés à un changement de pratique agricole. Concernant les modalités de mise en œuvre, la FAO ne tranche pas entre les mécanismes financiers existants ou la création d'un fonds climat, actuellement en discussion.

 La FAO met en outre à la disposition des acteurs une série d'outils permettant d'analyser les effets sur les productions (Crop monitoring and yield forecasting for early warning systems, climate impact assessement tollbox, Farm adaptative dynamic optimization, Local climate estimate, etc.)

 

Fabienne Portet, Centre d'études et de prospective

Mesures en faveur des biocarburants aux Etats-Unis

Le 13 octobre 2010, l’Agence américaine de protection de l’environnement (EPA) a relevé à 15%, contre 10% depuis 1979, le taux autorisé (mais non exigé) pour l’incorporation de bioéthanol dans l’essence, pour les véhicules légers construits depuis 2007. L’EPA décidera, d’ici à la fin de l’année, si ce taux peut être étendu aux véhicules construits entre 2001 et 2006, ce qui toucherait alors 40% des automobiles.

Selon certaines estimations, une hausse de 5% du taux d’incorporation aux véhicules construits depuis 2001 signifierait une augmentation potentielle du tonnage de maïs transformé en bioéthanol équivalente à environ 10% de la récolte actuelle de maïs.

De plus, le secrétaire à l’Agriculture, Tom Vilsack, a rendu public tout un train de mesures en faveur des biocarburants : création de cinq centres de recherches régionaux sur la biomasse qui soutiendront également la construction d’une bioraffinerie par région, aide aux stations-service pour l'installation de des pompes spéciales, subventions à la transformation et au transport de biocarburants...

Par ailleurs, l’USDA a passé un accord quinquennal avec l’Administration de l’aviation civile pour mettre au point un carburant « vert », à partir de la transformation de résidus de récolte et de produits du bois.

Les mesures annoncées ont provoqué une levée de boucliers de la part des organisations d’éleveurs et de l’industrie de la viande, qui considèrent que les biocarburants renchérissent le prix du maïs et du tourteau de soja, et des associations de défense de l’environnement, qui dénoncent l’impact indirect des biocarburants en termes d'émissions de gaz à effet de serre (par le changement d'affectation des sols).

Un rapport récent de l'USDA montre que l'obligation d’incorporation votée en 2007 (un volume minimum d’incorporation de biocarburants de 136 Md L en 2022, soit 4,5 fois plus que le volume de biocarburants effectivement utilisé en 2008) pourrait, dans certaines conditions, bénéficier à l’ensemble de l’économie.

Energie et climat : un scénario tendanciel

Dans ses dernières prévisions, l'AIE a estimé le coût du manque d'ambition des engagements climatiques  et les répercutions à prévoir sur le marché de l'énergie. L'agence  décrit un nouveau scénario « prudent », dans lequel les engagements de  réduction des émissions de GES et leur mise en œuvre se limitent à ceux  fixés à Copenhague. La demande de pétrole, tirée par les pays hors de  l'OCDE, croîtrait de 36% entre 2008 et 2035 pour atteindre 99 millions  de barils par jour. Le prix du pétrole doublerait pour atteindre 113$ le  baril d'ici 2035. La part des EnR atteindrait alors 14% alors que le  nucléaire augmenterait de 8%; mais le pétrole resterait l'énergie  dominante sur les marchés d'ici 2035, suivi du charbon.

La hausse de la demande de pétrole contribuerait à élever les  températures au-delà de 2°C, ce qui rendrait les réductions d'émissions  non seulement plus importantes mais aussi plus coûteuses dès 2020. Le  coût du manque d'ambition climatique est estimé à mille milliards de dollars US.

L'AIE appelle donc les gouvernements à une « poussée politique  phénoménale ». Ils devraient en particulier supprimer d'ici 2020 les soutiens octroyés aux énergies fossiles inefficaces, estimés à 312  milliards de $ en 2009, ce qui permettrait de réduire la demande de  pétrole de 4.7 mb/jour.

Fabienne Portet, CEP (Centre d'études et de prospective)

Les déchets agricoles, source potentielle d'énergie

Récolter les résidus issus de l’agriculture qui sont habituellement laissés dans les champs, et les transformer en une nouvelle génération de biocarburants pourrait générer jusqu’à 31 milliards d’euros par an et créer jusqu’à un million d’emplois en Europe d’ici 2020, selon une étude publiée par Bloomberg New Energy Finance.

L’étude, soutenue par le géant biotechnologique danois Novozymes, estime que les 27 Etats membres auront entre 250 et 300 millions de tonnes de résidus agricoles disponibles annuellement d’ici 2020, à convertir en bio-produits. Le plus grand potentiel d'approvisionnement de biomasse se trouve en France et en Allemagne, là où se trouvent les grandes centrales électriques.

La paille de blé, les résidus de betterave à sucre, la paille d'orge seront les principaux contributeurs agricoles au potentiel de biomasse de l'UE. L'agriculture fournirait 80% de ces résidus, complétés par l'exploitation des forêts et les déchets solides municipaux.

 Si la plupart des résidus étaient rassemblés plutôt que d'être laissés à pourrir dans les champs, ils pourraient produire entre 75 et 90 milliards de litres pour la prochaine génération d'éthanol, estime Bloomberg, qui suppose que seulement 25 % de la biomasse est actuellement récupérée.

 L’étude appelle l’UE à mettre en oeuvre un plan ambitieux à l’échelle européenne pour les biocarburants de la prochaine génération, des incitations à la collecte des résidus agricoles, ainsi que des allégements fiscaux pour les investissements.

Perspectives des biocarburants en Afrique

Une nouvelle étude révèle que la production de bioénergie peut augmenter en Afrique et fournir des revenus et de l’énergie aux agriculteurs sans supplanter les produits alimentaires.

Selon un rapport produit par le Forum pour la Recherche Agricole en Afrique (FARA), l’Imperial College London et CAMCO International, il y aurait en Afrique suffisamment de terres cultivables disponibles pour augmenter significativement les cultures bioénergétiques telles la canne à sucre, le sorgho et le jatropha sans pour autant prendre la place des cultures alimentaires.

Les conclusions de ce rapport, Mapping Food and Bioenergy in Africa, sont tirées de l’examen d’une recherche et d’études de cas déjà effectuées sur la production et la politique en matière de biocarburant dans six pays, à savoir le Sénégal, le Mali, la Tanzanie, le Kenya, la Zambie et le Mozambique.