Jean-Michel GIRES

Directeur Environnement et Développement Durable

Biomasse et Biocarburants

Colloque BiocarburantsLa Maison de Vinci

6 Décembre 2005

2Biomasse et Biocarburants – J.M. Gires – Université de Vinci 06/12//2005

TOTAL, leader européen des biocarburants

• TOTAL s’intéresse fortement à la biomasse, seule énergie renouvelable capable d’être transformée sous forme liquide

• TOTAL soutient le développement des biocarburants depuis 1992 … et en est devenu le leader européen avec ~ 900 kt de biocarburants mélangés dans ses carburants commercialisés en Europe.

– En 2004, 1,2% biocarburants incorporés France; 100% ETBE, 50% EMHV

• Avec le respect de 3 conditions permettant d’assurer leur développement efficace: Neutralité technique

– Produits transportés par logistique existante, mélangés avec carburants conventionnels, utilisés dans véhicules sans modifications

Neutralité commerciale– Maintien de la garanties des constructeurs automobile et de camions,

satisfaction d’utilisation des clients Neutralité économique

– Équivalence économique pour la compagnie pétrolière, supposant soutien public aux filières concernées, intérêt de toutes les parties prenantes

3Biomasse et Biocarburants – J.M. Gires – Université de Vinci 06/12//2005

Les filières biocarburants aujourd’hui

ColzaTournesol

Soja,…

TriturationExtractionPurification

Huile Végétale

Estérificationet purification

de l’EHV

Mélange au gazole et

distribution

Canne à sucreBetteravesCéréales

Préparationdes sucres

Fermentation et

PurificationÉthanol

Synthèse etpurification

de l’ETBE

Mélange àl’essence et

distribution

Iso butylène

Méthanol /Éthanol

•ETBE

•EHV

La filière Éthanol

La filière huile végétale

4Biomasse et Biocarburants – J.M. Gires – Université de Vinci 06/12//2005

TOTAL : 900 kt de biocarburants en Europe

EMHVF . Mélangé dans six raffineries < 5% (250.000 t/a)

. Ecodiesel pour flottes captives < 30%I . Mélangé en dépôts < 5% (15.000 t/a)D . Mélangé dans deux raffineries (130.000 t/a)UK, B, NL . En discussion

ETBEF . 3 unités (RF, RN, FZN) 210.000 t/aE (CEPSA) . 2 unités (Algesiras, Huelva) 100.000 t/aD (PCK) . 1 unité (Schwedt) 85.000 t/aB . 1 unité (Anvers) 235.000 t/aUK . Potentiel (MTBE-LOR) 110. 000 t/a

5Biomasse et Biocarburants – J.M. Gires – Université de Vinci 06/12//2005

Certaines caractéristiques des biocarburants actuels

• Réduisent sensiblement les émissions de GES, compte tenu de leur origine renouvelable

• Sans plomb, ni soufre (mais quelques ppm quand même)

• Sans aromatiques, mais précurseurs d’émissions d’aldéhydes

• Contenant de l’oxygène, donc tendant à accroître les émissions d’oxydes d’azote (la Directive européenne sur les carburants limite la teneur en oxygène à 2,7%)

6Biomasse et Biocarburants – J.M. Gires – Université de Vinci 06/12//2005

Valeurs énergétiques / Carburants - Biocarburants

0

10

20

30

40

Energie (MJ/litre)

Gazole EHV Essence Ethanol ETBE

7Biomasse et Biocarburants – J.M. Gires – Université de Vinci 06/12//2005

• Réduction des émissions de CO2 • Compatibilité avec la flotte existante de véhicules (jusqu'à 7% d’éthanol sous forme d'ETBE)

• Transport et stockage avec les infrastructures existantes

Ethanol / ETBE : Avantages et Inconvénients

• Augmentation des exports• Coût de production élevé par rapport à l'essence. Point d'équilibre estimé pour un cours du pétrole à 90$/bbl

Avantages Inconvénients

ETBE uniquement

Éthanol uniquement

• Forte affinité pour l'eau / risque de séparation de phases• Non adapté au transport par oléoducs• Mélange et contrôle qualité dépôts• Faible contenu énergétique• Incorporation limitée par pression de vapeur

8Biomasse et Biocarburants – J.M. Gires – Université de Vinci 06/12//2005

EMHV : Avantages et Inconvénients

Avantages• Réduction des importations de gazole

• Réduction des émissions de CO2

• Compatibilité avec la flotte existante

•Transport et stockage avec infrastructures existantes

• Coût de production élevé par rapport au gazole. Point d'équilibre estimé pour un cours du pétrole à 90$/bbl

• Densité élevée (0.88)

Inconvénients

9Biomasse et Biocarburants – J.M. Gires – Université de Vinci 06/12//2005

Dans un marché français des carburants très évolutif …

Poids des taxes sur le prix

0,297 0,323

0,7630,561

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

UNL 95 Gasoil

€/l

Hors taxes Taxes

• Marqué par une forte diésélisation (70% des immatriculations et 50% du parc actuel) • Marqué par une lourde taxation (72% pour l’essence et 63% pour le gazole)• En 2010, une consommation de gazole 4 fois supérieure à celle de l’essence

72% 63%

(prix moyens 2004)

Evolution du Marché des Carburants

0

5

10

15

20

25

30

35

40

1995 2000 2005 2010 2015 2020

Milli

ons

de to

nnes

/ an

Essences Gazole

Prévisions

Gazole : +40% en 10 ans

Essences : -25% en 10 ans

10Biomasse et Biocarburants – J.M. Gires – Université de Vinci 06/12//2005

… TOTAL marque une forte préférence pour le bio-diesel

Essences

0 0,6 1,7 2,5 3,5 2,2 2,4 3 2,5 3,3 4

0

5

10

15

20

25

30

35

Mt

Consommation Export

Gazole

1,7 2,7 3 3,4 3,5 6,6 7,4 8,3 8,010,76,3

0

5

10

15

20

25

30

35

94

95

96

97

98

99

20

00

20

01

20

02

20

03

20

04

Mt

Production Import

Un déséquilibre structurel qui s’amplifie

Essences :• 20% de la production exportée

Gazole :• 30% de la consommation française importée

11Biomasse et Biocarburants – J.M. Gires – Université de Vinci 06/12//2005

Biocarburants d’aujourd’hui: voies d’amélioration

• ETBE– Poursuite des conversions MTBE– Nouvelles sources d’isobutylène

• ETHANOL– Expérimentations incorporation directe– Expérimentations FFV (Flex-Fuel Vehicles)– GT sur marché de bases essences à éthanoler

• EMHV– Possibilité incorporation portée de 5% à 10%– Recherche EMHA (graisses animales)– Recherche EEHV (éthanol)

12Biomasse et Biocarburants – J.M. Gires – Université de Vinci 06/12//2005

Biocarburants d’aujourd’hui et de demain …

La ressource actuelle La première génération La seconde génération

Alcool (bio-éthanol), et huiles (colza,

tournesol..)

Les éthers et les esters, issus des

alcools et des huiles

Les bio-hydrocarbures de synthèse

issus de la biomasse au sens large

Fortement oxygénés, ils posent des

problèmes de logistique ou de

compatibilité avec les moteurs. Leur

ressource est limitée (surfaces, cultures

dédiées, transformation)

Entièrement compatibles et fongibles

avec les carburants conventionnels,

mais contenant encore de l’oxygène,

limité en % par la Directive

Chimiquement identiques aux

hydrocarbures fossiles, et donc

substituables aux carburants classiques

mais renouvelables

Souplesse plus grande par la multiplicité

des ressources

Les bio-hydrocarbures sont déjà une réalité: TOTAL projette une usine « NexBtL » de biogazole de synthèse en 2008.

Facilité d’incorporation

13Biomasse et Biocarburants – J.M. Gires – Université de Vinci 06/12//2005

Biocarburants de deuxième génération(exemples)

graines, graisses animales

plantes/bois

bio résidus

paille, bois

huiles et graisses

biobrut

NexBTL gazole

2008-2010

BTL gazole

2015-2020?

Bio-brut raffiné et carburants

2015-2020?

d’éthanol

2015-2020?

Gazéification

Hydrolyse enzymatique

Hydrogénation

14Biomasse et Biocarburants – J.M. Gires – Université de Vinci 06/12//2005

Biocarburants mais aussi de multiples options de valorisation Biomasse « énergie »

Ressources

Cultures dédiées annuelles et pluri-annuelles

• plantes et herbacés

• sylviculture

Co-produits des cultures dédiées

• pailles et tiges de céréales et oléagineux

• résidus forestiers

Autres co-produits et résidus

• industriels

• ménagers

• autres…

Collecte

Transport

Stockage

Pré-traitement

Technologies de transformation

Voie oléo-chimique

• raffinage chimique et physique

• estérification

• hydrotraitement

Voie thermochimique

• combustion

• pyrolyse

• gazéification

• raffinage et finition:

• procédés catalytiques

• séparation, purification

Voie biologique

• réactions enzymatiques

• fermentation

•séparation, purification

Débouchés

Énergie

• vapeur

• électricité

Carburants

• naphta

• essence

• jet

• distillats

• méthanol

• éthanol

• DME

• EMHV; EEHV

• ETBE

• hydrogèneProduits

• glycérol

• spécialités FT

• autres …

15Biomasse et Biocarburants – J.M. Gires – Université de Vinci 06/12//2005

Biomasse et Biocarburants

• Biomasse, source d’énergie renouvelable sous forme liquide• Biomasse, ressource à faible densité énergétique, hétérogène, dispersée,

avec concurrence d’usages et multiplicité des acteurs• Biomasse avec filières et technologies très dépendantes du contexte

local (filières d’approvisionnement) et des politiques d’incitation publique (réglementation, fiscalité)

• Total leader européen des biocarburants depuis 1992• Total renforce sa capacité à sélectionner les meilleures

filières/technologies, en privilégiant celles susceptibles d’offrir des synergies avec ses activités industrielles et commerciales

• Total s’intéresse approche « biorefining » au-delà des « biocarburants »• Face à complexité des enjeux, Total privilégie les partenariats

(producteurs, transformateurs, recherche académique et appliquée): 5 en France, 3 en Allemagne, 1 Pays Bas, 1 Finlande