Convention INRA – MEDD 28 juin 2005 Biocarburants situation et perspectives Daniel Delalande Bureau Energie, agriculture, industrie D4E

Approche générale de l’intervention Tableau résumé des bénéfices et des coûts pour la société Bénéfices potentiels Coûts potentiels Émissions de gaz à effet de serre Coûts plus élevés des carburants Autres émissions de polluants Augmentation de certaines émissions de polluants Sécurité énergétique Prix plus élevés des produits agricoles Balance commerciale Autres impacts environnementaux : utilisation intensive de la terre, pertes de biodiversité, Revenu du secteur agricole, emplois et développement rural

Plan I/ Eléments de contexte II/ Quel coût pour la production des biocarburants à court et à long terme ? III/ Quel bilan socio-économique ? IV/ Quelle filière privilégier ?

I/ Eléments de contexte Plan international Le développement du marché des biocarburants

I/ Eléments de contexte Plan communautaire - La situation dans l’UE en 2003 par an - Les directives : - Directive 2003/96/CE sur la fiscalité des biocarburants. - Directive 2003/30/CE relative à la promotion de l’utilisation des biocarburants. - Directive 98/70/CE modifiée 2003/17/CE sur la qualité des carburants. - Réforme de la PAC. Biodiesel (en tonnes) Ethanol (en tonnes) Allemagne 715 000 Autriche 32 000 Danemark 41 000 Espagne 6 000 180 000 France 357 000 77 200 Italie 273 000 R-U 9 000 Suède 8 000 50 000

I/ Eléments de contexte Plan national les deux filières en 2004 représentent 0,84% du total des carburants Plan climat juillet 2004 Projet de loi de programme fixant les orientations de la politique énergétique fixe comme axe de développement des biocarburants les objectifs de la directive Plan biocarburants en deux phases : 2005-2007 2008-2010 Mécanismes d’intervention : Exonération partielle de la taxe intérieure sur les produits pétroliers (TIPP) : 38€/hl pour l’éthanol incorporé dans l’ETBE, 37 €/hl pour l’éthanol incorporé directement, 33€/hl pour les EMHV exonération valable six ans. La dépense fiscale est estimée à 175 millions d’euros. Création d’un mécanisme obligatoire qui oblige tout distributeur pétrolier à incorporer un % de biocarburants lors du raffinage sous peine d’avoir à s’acquitter de la TGAP. - LOA – article 12 : exonération temporaire de TIPP pour l'autoconsommation d'huile brute

II/ Le coût des biocarburants La situation actuelle Décomposition du coût Prix de l’essence de l’ordre de 23 cents au litre contre 43 cents par litre pour l’éthanol. Premier poste le coût de la matière première agricole même si contrebalancé pour partie par les co-produits ; les coûts opératoires représentent 1/3. Analyse de Whims (2002) montre que la taille de l’unité de production a un effet important sur les coûts (économie de capital et sur les coûts opératoires).

II/Le coût des biocarburants La situation actuelle Néanmoins, en dépit de la croissance de la taille des unités de production et de coûts plus faibles, on ne constate pas de baisse des prix en termes nominaux en raison de l’évolution du prix de la matière première agricole.

II/ Le coût des biocarburants La situation actuelle Comparaison des coûts au plan international Comparaison des prix agricoles Ethanol Europe Ethanol Brésil Ethanol E-U Biodiesel Europe Carb. Pét. 25$/baril Carb. Pét. 50$/baril 0,4-0,6€/l 0,23€/l 0,35€/l 0,35€/l-0,65€/l 0,2$/l 0,4$/l

II/ Le coût des biocarburants La situation à long terme La situation à long terme dépendra : de facteurs macroéconomiques : évolution du prix du pétrole ; fluctuations de parité de change entre l’euro et le dollar ; de l’interaction entre le développement de la production agricole à destination des biocarburants et des autres débouchés alimentaires l’offre et la demande des différents marchés ; les disponibilité des surfaces et les rendements ; l’évolution des politiques agricoles et notamment des subventions ; - du développement des autres filières de biocarburants qui indirectement affecteront les marchés des matières premières agricoles.

II/ Le coût des biocarburants La situation à long terme L’évolution du prix du pétrole et de la parité euro/dollar   Capacité de production disponible et prix du pétrole Prix du baril Taux de change euro/dollar

II/ Le coût des biocarburants La situation à long terme Production de biocarburants et équilibre sur les marchés agricoles Les enseignements de quelques études sur l’interaction entre les deux types de production : - Etude Raneses et al (1999) impacts potentiels de l’utilisation de biodiesel aux Etats-Unis. une augmentation de 1,6% de la production de graines de soja pour les biocarburants se traduit par une augmentation des prix de 14,1% de la production de graines de soja pour les biocarburants (inélasticité de l’offre) et surtout une augmentation du prix de la graine de soja en général de 2% (élasticité unitaire). - Etude de Koizumi (2003) porte sur le programme éthanol brésilien et ses impacts sur les marchés mondiaux d’éthanol et de sucre résultats. Les producteurs brésiliens ont un impact majeur sur les prix mondiaux du sucre. Leurs décisions sont fonction de la profitabilité comparée de produire du sucre ou de l’alcool pour carburants. La profitabilité est fonction des prix intérieurs et internationaux et qui en retour agissent sur les prix brésiliens. Sous un scénario avec une forte production d’éthanol (ratio sucre/ethanol passe de 48% à 45% soit une baisse de la production sucrière de 6%) le prix intérieur du sucre augmente de 28%, les prix mondiaux du sucre augmentent de 4%. Les tensions sur les marchés agricoles pourraient remettre en question la rentabilité des biocarburants.

II/ Le coût des biocarburants La situation à long terme Les tensions seront plus ou moins vives en fonction d’une part des disponibilités des surfaces pour la filière classique et d’autre part des rendements. Estimation des surfaces de cultures nécessaires pour atteindre un scénario de développement des biocarburants (en % de la surface agricole totale) Source : AIE

II/ Le coût des biocarburants La situation à long terme Le rôle des subventions et des politiques agricoles Le démantèlement des mécanismes de régulation de l’offre pourrait conduire à un abaissement des prix des matières premières agricoles et donc à améliorer le niveau de rentabilité de la production de biocarburants. Néanmoins, cela ne garantit pas que le coût pour les biocarburants serait moins élevé. Cela dépendra de l’arbitrage des agriculteurs entre production à finalité non alimentaire et production à débouché alimentaire. La rémunération reçue doit équilibrer leurs coûts de production. De même, il paraît nécessaire d’évaluer l’impact d’une réallocation des subventions sur les prix des biocarburants. Les subventions accordées afin que les agriculteurs ne produisent pas ont pour effet de maintenir les prix élevés. Leur réallocation au profit de la production des biocarburants aurait pour effet de diminuer le coût. Enfin, il paraît nécessaire d’évaluer la baisse des subventions sur les niveaux de compétitivité des différents pays.

II/ Le coût des biocarburants La situation à long terme La concurrence avec les autres filières de carburants Les recherches focalise sur deux axes : - la transformation de la matière ligno-cellulosique (issue du bois ou de la paille) en éthanol par voie enzymatique - le deuxième axe se concentre sur l’utilisation de la biomasse (fabrication de l’éthanol par hydrolyse enzymatique ou des hydrocarbures à mélanger après une phase de gazéification)

III/ Bilan socio-économique Tableau résumé des bénéfices et des coûts pour la société Certains coûts ou bénéfices ont donné lieu à des estimations monétaires c’est le cas du coût à la tonne de CO2 évitée mais il existe de nombreuses incertitudes. D’autres sont difficilement estimables monétairement. Enfin, certains considèrent que les bénéfices prêtés aux biocarburants ne sont pas légitimes : emploi, sécurité d’approvisionnement. Bénéfices potentiels Coûts potentiels Émissions de gaz à effet de serre Coûts plus élevés des carburants Autres émissions de polluants Augmentation de certaines émissions de polluants Sécurité énergétique Prix plus élevés des produits agricoles Balance commerciale Autres impacts environnementaux : utilisation intensive de la terre, pertes de biodiversité, Revenu du secteur agricole, emplois et développement rural

III/ Bilan socio-économique Il existe quelques tentatives d’analyse globale, celles réalisées par Price Waterhouse Coopers de 2003 commanditées par les filières agricoles françaises de biocarburants. Bilan des externalités positives (exprimé en euros par hectolitre produit) Filière ETBE Filière éthanol Filière biodiesel Ext. Environnement 6,3 9,4 4,08 Indépendance énergétique 0,5 1,2 2,15 Valorisation emploi 3,6 7,4 12,97 Revenus fiscaux hors TIPP 3,9 4,6 11,45 Total 14,3 22,6 30,65 Montant exonération 18,33 37 33 Avantages/montant exonération en % 78% 61% 92,8%

III/ Bilan socio-économique Bénéfices en termes de GES Selon le résultat des études les plus récentes : Le biodiesel obtenu par l’huile de colza émet 70% moins de CO2 que le gazole fossile pour la même quantité d’énergie disponible. Pour l’éthanol utilisé en mélange direct, l’économie de CO2 par rapport à l’essence est de 62% Pour l’ETBE de 20% seulement. 2005 versus TCO2/tep T biocar/ha Tep/ha TCO2/ha Ethanol Essence 2,17 3,52 2,25 4,89 EMHV Gazole 2,40 1,37 1,23 2,87 2010 2,77 3,84 2,45 6,80 2,56 1,49 1,34 3,35

III/ Bilan socio-économique Bénéfices en termes de GES L’ADEME a construit deux scénarios l’un conforme à la directive, l’autre où on plafonne l’éthanol afin de ne pas déséquilibrer le marché des carburants à 3%. Le niveau de défiscalisation baisse avec la productivité et on suppose plusieurs prix du baril. Cela donne les résultats suivants :

III/ Bilan socio-économique Bénéfices en termes de GES Critiques de la DP : les biocarburants ayant à volume égal un pouvoir calorifique moindre que les carburants fossiles, toute substitution entraîne une consommation de carburant en volume plus importante qui représente un coût social pour les utilisateurs. Si on veut vraiment estimer le coût à la tonne de CO2 il convient d’y ajouter l’accroissement des volumes achetés. Avec un baril à 25$ et en reprenant les scénarii de l’ADEME, la DP arrive au coût suivant :

III/ Bilan socio-économique Bénéfices en termes de GES La différence de coût de biocarburant entre les pays se retrouve au niveau du coût à la tonne de CO2 évitée. Les coûts s’élèvent à plus de 400$ pour l’Europe pour l’éthanol à partir d’amidon contre 180 $ pour le biodiesel à partir d’huile végétale. Le coût brésilien est le plus faible. Pour la situation après 2010, le coût le plus faible après le Brésil est celui obtenu à partir de la lignocellulosique.

III/ Bilan socio-économique Bénéfices sur les autres polluants - L’avantage des biocarburants par rapport aux carburants classiques se réduit, d’une part, par la sévérisation des normes sur les carburants et, d’autre part, par l’amélioration des moteurs. - Volatilité et émissions de composés organiques volatils. Aux Etats-Unis, on incorpore directement l’éthanol en substitution du MTBE en raison des inconvénients posés par l’addition d’un composé chimique dérivé du méthane. Néanmoins, l’utilisation de l’éthanol est à l’origine des COV qui combinés aux NOx créent les problèmes d’ozone. - Selon l’AIE, l’estimation des bénéfices nets des variations des émissions est complexe, car elle diffère selon les pays, les villes le temps de l’année, etc. Aucune étude n’a été trouvé qui monétise les coûts et les bénéfices des polluants venant des biocarburants pour une région particulière ou un pays. Les bénéfices nets pourraient être substantiels, notamment pour les particules dans certaines villes.

III/ Bilan socio-économique Impacts environnementaux de la production agricole L’impact environnemental de ces cultures dépend essentiellement des modes de production (intensif, intégrée, durable, biologique…), et non du produit cultivé en lui-même. Pour certains, la tendance récente pour les céréales et oléoprotéagineux serait plutôt à une augmentation de l’intensification avec différents impacts environnementaux : érosion, pollution et dégradation des sols ; pollution des eaux par les nitrates et pesticides ; réduction de biodiversité due à la réduction de surfaces non-cultivées ; simplification des paysages. Par ailleurs, l’encouragement au développement des biocarburants, la recherche de compétitivité par rapport aux carburants fossiles, la concurrence des surfaces à destination des productions alimentaires et non alimentaires pourraient inciter les agriculteurs à réduire leur coût de production par exemple en agrandissant des parcelles au détriment des zones de régulation des écosystèmes, à avoir recours aux intrants et à une mécanisation croissante.

III/ Bilan socio-économique Impacts environnementaux de la production agricole Inversement, pour d’autres, le risque n’est pas avéré. Les réformes successives de de la PAC entraînent un moindre recours aux intrants (engrais, produits phytosanitaires) aves moins d’impacts environnementaux. Charte environnement pour la production de colza énergétique sur jachère mise en place à partir de la campagne 1992-1993 par la fédération des producteurs d’oléagineux et d’oléoprotéagineux. Si colza produit selon cette charte, diminution de 20% en moyenne de l’utilisation des divers intrants. De plus, le maintien en période hivernale d’une couverture végétale par le colza (comme pour le blé) permet de limiter les risques de lessivage des nitrates contenus dans le sol. Pour la filière éthanol, guide «environnement pour la culture betterave industrielle» L’augmentation annuelle des rendements de 2% est allée de pair avec une diminution des intrants. De 1987 à 1999, quantité d’azote apportée en fumure ramenée à la tonne de sucre produite par hectare réduite de 50% ; l’utilisation de produits phytosanitaires baisse de 20%, de même pour le blé les apports d’azote par quintal ont baissé de 25% de 1989 à 1999.

III/ Bilan socio-économique Les externalités non environnementales Les biocarburants allègent la facture des importations énergétiques. Néanmoins, si on produit un bien qui vaut 100 euros et qu’on pouvait importer le même type de bien à 50 euros, on alloue de manière sous optimale nos ressources puisqu’on aurait pu produire un bien de manière compétitive l’exporter et amortir la dépense. Une autre justification au soutien de la filière est temporelle. On anticipe les effets négatifs des chocs pétroliers à venir, c’est une sorte d’assurance. Une dernière justification est la production de coproduits qui participent également à la baisse des importations de certains produits. Développement rural, aménagement du territoire et création d’emplois Les valeurs seraient de 16 emplois par ktep/an de biodiesel (Allemagne), de 26 emplois par ktep/an de biocarburants (Espagne). La question est moins la création que la valeur à attribuer à chaque création d’emplois. Or, en France, la valorisation est de l’ordre de 15 000€ soit supérieur à ce qu’on obtiendrait par un allègement des charges. Sur le plan du développement rural, le même problème d’évaluation se pose. Doit-on subventionner le développement rural par ce moyen ou par d’autres moyens moins coûteux ?

IV/ Le choix des filières : biodiesel ou bioéthanol Choix en faveur du biodiesel - correspond à l’évolution du marché des carburants, mais celle-ci est le résultat d’un signal prix en faveur du gazole (via le différentiel de fiscalité gazole – essence) - potentiel de réduction important de GES - volatilité de l’éthanol - incertitude sur l’impact environnemental des cultures en faveur de la production du biodiesel - contenu énergétique de l’EMHV légèrement inférieur à celui du gazole par comparaison entre l’éthanol et l’essence Choix en faveur de l’éthanol - les surfaces permettant d’obtenir un litre d’éthanol sont nettement moins importantes que celles à l’origine d’un litre d’EMHV

Quelques questions en guise de conclusion Sur la relation développement des biocarburants et usages concurrents de la production agricole, existe-t-il des études sur le cas de la France, sur l’impact en termes de prix des matières premières agricoles et ses conséquences sur la rentabilité de la filière ? De même, des travaux sont-ils menés sur le rôle des subventions et leur impact sur la production de biocarburants ? Des analyses globales coûts-bénéfices sont-elles menées actuellement ? Sur les impacts environnementaux des cultures énergétiques, quel bilan tirer des différentes chartes ? Le protocole de Kyoto ouvre la possibilité de mettre en œuvre des mécanismes de développement propre, existe-t-il des projets de cette nature dans le domaine des biocarburants ?