La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

Laboratoire Transport et Environnement Carburants alternatifs: éléments de comparaisons Didier Pillot Conférence du 21 septembre 2010, Lyon.

Présentations similaires


Présentation au sujet: "Laboratoire Transport et Environnement Carburants alternatifs: éléments de comparaisons Didier Pillot Conférence du 21 septembre 2010, Lyon."— Transcription de la présentation:

1 Laboratoire Transport et Environnement Carburants alternatifs: éléments de comparaisons Didier Pillot Conférence du 21 septembre 2010, Lyon

2 2 Laboratoire Transport et Environnement (LTE) Projet CO 2 NeutrAlp Lyon, 21 septembre 2010 Pourquoi limiter lusage des carburants pétroliers ? Enjeux sanitaires (émissions locales de polluants) Protéger les populations urbaines (SO 2, NO 2, particules, O 3... ) avec la loi LAURE (30 déc.1996) / les seuils de concentrations (OMS) : Plan Régional de la Qualité de l'Air (PRQA) Plans de Protection de l'Atmosphère (PPA) Plan de Déplacement Urbain (PDU) Enjeux énergétiques Les transports dépendent à plus de 95% du pétrole Fin du pétrole abondant et bon marché Quelle offre pour une demande croissante ? Vers plus dindépendance énergétique… et moins de tensions géopolitiques ? Enjeux climatiques (CO 2 ) La dernière décennie est la plus chaude des annales. 385 ppm CO 2 (2008) Émissions liées à la combustion des énergies fossiles en croissance de 40% depuis 1990

3 3 Laboratoire Transport et Environnement (LTE) Projet CO 2 NeutrAlp Lyon, 21 septembre 2010 Les différentes filières de production de carburants alternatifs Les carburants dorigine fossile Les organo-carburants (ex biomasse / déchets organiques) Les carburants gazeux GPL (Gaz de Pétrole Liquéfié) GNV (Gaz Naturel Véhicule) DME (Diméthylether ex méthanol) H 2 (ex gaz naturel) Les carburants de synthèse (hydrocarbures liquides par synthèse F-T) GTL (ex GNV) CTL (ex charbon) F-T : procédé Fischer-Tropsch Biogaz (ou biométhane) Agrocarburants (Génération 1) Huiles végétales pures (HVP) Esters dhuile végétale ou biodiesel Éthanol (ex betterave, blé, canne…) ETBE (avec isobutène en raffinerie) Biocarburants (G 1,5) Huiles végétales hydrogénées (HVO) Biocarburants (G 2 voire 3) Éthanol (ex biomasse lignocellulosique) BTL ( gazéification, synthèse F-T ) Bio-DME (par gazéification) Isobutène (microbiologie) Biobutanol (fermentation) Algocarburants (ex algues) H 2 (par gazéification biomasse)

4 4 Laboratoire Transport et Environnement (LTE) Projet CO 2 NeutrAlp Lyon, 21 septembre 2010 Carburants actuellement distribués Carburants alternatifs dorigine fossile… –GPL (butane + propane) liquide sous 5 bars, très nombreuses pompes –GNV ou GNC (gaz naturel véhicule ou comprimé) Carburants alternatifs… et renouvelables (en tout ou partie) –E5 à E7 (5 à 7% déthanol en vol. ou eq ETBE banalisé dans le SP95 et le SP98) –SP95-E10 (10% déthanol en vol. remplace lentement le SP98) –E85 (véhicules dédiés "Flex-fuel" ; véhicules * de ce type au 1er janvier 2010 et 320 pompes environ) –B5 à B7 (5 à 7% dEMHV en volume, banalisé aux pompes gazole) –B30 (flottes captives collectivités) –HVP (flottes captives : producteurs agricoles et collectivités) –Biogaz (ou biométhane) flottes captives (expérience de Lille,…) * dont ventes réalisées en 2009 (+ 3,6 % par rapport à 2008)

5 5 Laboratoire Transport et Environnement (LTE) Projet CO 2 NeutrAlp Lyon, 21 septembre 2010 Le GPL bicarburation essence Constitué de butane et de propane ( 50-50) carburant gazeux facile à liquéfier (5 à 7 bars) : densité énergétique proche de celle de lessence Issu du raffinage du pétrole (40 %) ou de l'épuration du gaz naturel (60 %) Utilisation en tant que carburant (GPLc) mineure (5%) par rapport aux autres usages : bouteilles pour cuisine, chauffage… Carburant le moins cher actuellement, grâce à une fiscalité avantageuse: TIPP réduite (0,70 /l), bonus écologique de *, carte grise gratuite ou à 50% dans de nombreuses régions Ventes faibles en France : m 3 de GPLc en 2007 pour 13 millions de m 3 dessence. Mais en croissance forte : 2,5% du marché des véhicules neufs début 2010, 10 fois plus quun an plus tôt Avantages environnementaux par rapport à lessence: -10% CO 2, -25% HC, -66% formaldéhydes et HAP malgré une consommation au litre de 30% supérieure ; mais 6 fois plus de NOx et par rapport au gazole: -60% NOx, -95% particules, -90% aldéhydes, mais + 10% CO 2 * si le véhicule rejette moins de 135 g/km de CO 2

6 6 Laboratoire Transport et Environnement (LTE) Projet CO 2 NeutrAlp Lyon, 21 septembre 2010 Le GNV bicarburation essence Gaz Naturel Véhicule ou GNC (comprimé), composé de méthane (CH 4 ) essentiellement, le même gaz que fournit GdF pour le chauffage et la cuisine, mais qui doit être comprimé à 200 bars dans les véhicules pour disposer d'une autonomie correcte ( 250 km) du fait de sa faible densité énergétique au litre. Provenance de Russie (par gazoducs) et Algérie (par méthaniers; le gaz est transporté liquide à -162 °C et à pression atm.) Carburant moins cher grâce à une fiscalité avantageuse: TIPP réduite (90% du litre dessence équivalent), bonus écologique de 2 000, carte grise gratuite ou à 50% dans de nombreuses régions Peu de pompes publiques… Ventes auprès de flottes captives : plus de 2200 bus roulent au GNV en France, 750 BOM… Mais 1,1 million de véhicules en Argentine, au Brésil, en Italie… Avantages environnementaux par rapport à lessence: -23% CO 2, -30% HC, mais + 400% NOx ; et par rapport au gazole: -75% NOx, -95% particules, mais + 10% CO 2

7 7 Laboratoire Transport et Environnement (LTE) Projet CO 2 NeutrAlp Lyon, 21 septembre 2010 Émissions relatives de polluants (à léchappement) CO 2 /ess /gazole GPL -10% +10% GNV -23% +10% E10 -2% E85 -5% B5 -1% B30 -1% HVP 30% +2% NOx /ess /gazole HC /ess /gazole Particules /gazole sans FAP x6 ? -60% -25% x4 -75% -30% x4 +30% -25% -5% -10% -10% -20 à -40% +4%+20 et -10% +30% froid -10% chaud

8 8 Laboratoire Transport et Environnement (LTE) Projet CO 2 NeutrAlp Lyon, 21 septembre 2010 Étude RATP (2006) Traction + Amortissement + Maintenance

9 9 Laboratoire Transport et Environnement (LTE) Projet CO 2 NeutrAlp Lyon, 21 septembre 2010 Les biocarburants de 2ème génération 2009 – 2011 Démonstrateurs de recherche pour la production de biocarburants de 2ème génération (voie thermochimique et biologique) – 2015 Lancement des premières opérations de taille industrielle. Faire évoluer les unités autothermiques vers des unités allothermiques – 2020 Des installations industrielles sont en fonctionnement et représentent une part croissante du marché. (bioraffineries) Ou biocarburants de synthèse Gazéification puis synthèse par Fischer-Tropsch pour le FT- diesel, le diméthyl-éther (DME), l'hydrogène (H 2 ) et, dans une moindre mesure, le méthanol Hydrolyse enzymatique pour léthanol dit "éthanol cellulosique" Filières de biocarburants liquides plus prometteuses à moyen ou long terme Avantages : transformation de la biomasse lignocellulosique (bois, herbe, déchets et résidus agricoles, etc.), disponible en plus grandes quantités, généralement moins coûteuse et ne présentant pas de compétition directe avec l'alimentation Feuille de route

10 10 Laboratoire Transport et Environnement (LTE) Projet CO 2 NeutrAlp Lyon, 21 septembre 2010 Les carburants de synthèse Le procédé FISCHER-TROPSCH n'est pas récent et permet de répondre à la question " comment fabriquer du carburant quand on na pas de pétrole ? " L'Afrique du Sud a eu recours à ce procédé de manière intensive durant l'embargo anti- apartheid qui avait créé une pénurie de brut. Grâce à cela, le pétrolier sud-africain Sasol a pu produire de l'essence, du gazole, des bases pétrochimiques et des lubrifiants. Actuellement, c'est surtout le gaz naturel qui sert de base ou de charge. On parle alors de GTL (gas to liquid) mais il existe aussi le CTL à partir du charbon ou le BTL à partir de la biomasse. Les carburants obtenus par ces procédés sont plus propres (exempt de soufre).

11 11 Laboratoire Transport et Environnement (LTE) Projet CO 2 NeutrAlp Lyon, 21 septembre 2010 Le DME (diméthyl éther) Gaz propre, incolore, similaire au GPL dans sa facilité de liquéfaction (5 bars) haute densité énergétique Synthétisé à partir de gaz naturel, de charbon ou encore de résidus lourds de raffinerie, ou encore de biomasse (Suède) Convient pour les moteurs diesel les plus performants après adaptation (légère) Non toxique, émissions polluantes réduites (particules très faibles même sans filtre) Bilans énergétique et environnemental très favorables lorsque produit à partir dun déchet de lindustrie papetière, la liqueur noire (riche en lignine et hémicellulose du bois) Procédé de gazéification et synthèse testé en Suède, doit passer à létape industrielle en 2013 Volvo fait rouler 14 camions avec du DME entre 2010 et 2013 pour tester les moteurs utilisant ce nouveau carburant Le groupe Chemrec AB estime pouvoir remplacer à terme 50% de la consommation actuelle de diesel par du DME produit à partir de liqueur noire, c'est-à-dire 25% de toute la consommation totale de carburants en Suède

12 12 Laboratoire Transport et Environnement (LTE) Projet CO 2 NeutrAlp Lyon, 21 septembre 2010 Compromis énergie / effet de serre

13 13 Laboratoire Transport et Environnement (LTE) Projet CO 2 NeutrAlp Lyon, 21 septembre 2010 Approche "cycle de vie" Bilan des gaz à effet de serre des biocarburants (EMPA 2007) De nombreux biocarburants permettent de réduire de plus de 30% les émissions de gaz à effet de serre, mais…

14 14 Laboratoire Transport et Environnement (LTE) Projet CO 2 NeutrAlp Lyon, 21 septembre 2010 Approche environnementale globale Bilan écologique global des biocarburants (Ecopoints, UBP 2006) Méthode suisse de la saturation écologique (ou UBP) : différence entre les impacts sur lenvironnement et les valeurs limites légales Impact du défrichage et brûlage des forêts sur la pollution atmosphérique, sur la biodiversité, faibles rendements surfaciques, fertilisation intensive et mécanisation sont la cause d'un Bilan écologique défavorable de tous les agrocarburants par rapport aux carburants pétroliers

15 15 Laboratoire Transport et Environnement (LTE) Projet CO 2 NeutrAlp Lyon, 21 septembre 2010 Carburants issus de technologies de rupture 12 solutions (évolutions ou révolutions) en cours de développement, commercialisables dans 5 ans, dont: –Valorisation des déchets pour produire des carburants –Plantes génétiquement modifiées (requièrent moins deau, dengrais, + résistantes, …) –Enzymes améliorant le rendement en sucre et alcool des plantes sucrières –Conversion biocatalytique et biofermentation (bactéries) pour la conversion de sucres en biodiesel ou éthanol –Valorisation des co-produits (glycérine) par procédé de fermentation –Utilisation des algues comme biomasse (meilleur rendement à lha, à un coût + faible) –Production de butanol ex-biomasse par fermentation bactérienne (le butanol est + performant que léthanol) Besoin du soutien des pouvoirs publics pour favoriser le déploiement commercial de ces technologies et de dispositifs réglementaires plus clairs pour encadrer et imposer la biologie de synthèse, la valorisation des déchets et léco-utilisation de leau et de lénergie dans la production des biocarburants Daprès "Betting on Science - Disruptive Technologies in Transport Fuels" Étude Accenture, novembre 2009

16 16 Laboratoire Transport et Environnement (LTE) Projet CO 2 NeutrAlp Lyon, 21 septembre 2010 Contexte règlementaire (UE) Directives européennes : –Pour ,75% de biocarburants pour les transports (Directive 2003/30/CE) –Pour % de carburants dorigine renouvelable : biocarburants ou électricité et H 2 "verts" (Directive Énergies Renouvelables 2009/28/CE) avec des critères de durabilité des biocarburants : réduction des émissions de GES dau moins 35% *, protection des terres à grande diversité biologique, forêts, zones humides, tourbières,… Émissions de CO 2 limitées pour les voitures neuves : 120 g/km pour 65% des nouvelles voitures en 2012, 75% en 2013, 80% en 2014 et 100% en 2015 Part des carburants alternatifs (contenu énergétique) envisagée par la CE en 2001 * Taux porté à 50 % à partir de janvier 2017, puis à 60 % à partir de janvier 2018 pour les biocarburants produits après le 1er janvier 2017

17 17 Laboratoire Transport et Environnement (LTE) Projet CO 2 NeutrAlp Lyon, 21 septembre 2010 Plans français –"Plan biocarburants" en 2004 plus ambitieux que les objectifs européens (agrément pour 6 usines de production) –Incitations fiscales : 25 c/l puis 21 c/l en 2009, 18 c/l en 2010 et 14 c/l en 2011 pour l'éthanol et 33 c/l puis 15 c/l en 2009, 11 c/l en 2010 et 8 c/l en 2011 pour le biodiesel (en mélanges directs) –1er janvier 2007 : filière E85 (ou Superéthanol). Léthanol pour E85 bénéficie toujours de la fiscalité la plus avantageuse autorisée par la Commission Européenne, soit 23 c/l de défiscalisation (contre 33 c/l en 2007) –1er avril 2009 : lancement de lE10 (pour lobjectif à 7% PCI de 2010) –2010 : exonération de la taxe carbone…


Télécharger ppt "Laboratoire Transport et Environnement Carburants alternatifs: éléments de comparaisons Didier Pillot Conférence du 21 septembre 2010, Lyon."

Présentations similaires


Annonces Google