ant Rapport Final ACV

download ant Rapport Final ACV

of 236

Transcript of ant Rapport Final ACV

  • 8/9/2019 ant Rapport Final ACV

    1/236

    Analyses de Cycle de Vie appliques auxbiocarburants de premire gnration

    consomms en France

    Rapport final

    Fvrier 2010

    Etude ralise pour le compte de lAgence de lenvironnement et de la Matrise de

    lEnergie, du Ministre de lEcologie, de lEnergie, du Dveloppement Durable et de la

    Mer, du Ministre de lAlimentation, de lAgriculture et de la Pche, et de France

    Agrimer par BIO Intelligence Service

    Coordination technique : Service Bioressources

    Direction Production et Energies Durables (DEPD) - ADEME

  • 8/9/2019 ant Rapport Final ACV

    2/236

    2 ACV des biocarburants de 1re gnration en France fvrier 2010

    Remerciements - Avertissement

    LADEME remercie vivement les membres du comit technique et du comit de pilotage pour leurparticipation, leurs apports ltude, la relecture des documents et leurs commentaires et

    suggestions. Les nombreux changes ont permis de mettre en vidence diffrents points de vue etinterprtations possibles des tudes disponibles. Ils ont t riches et essentiels llaboration durapport final de ltude.

    Malgr la rigueur apporte la collecte des donnes, des erreurs, omissions ou inexactitudespeuvent sinsrer dans cette tude. Le contenu de ce rapport nengage que les auteurs. Lesinterprtations, positions et recommandations figurant dans ce rapport ne peuvent tre attribuesaux membres du comit technique.

    ADEME France Ester/ AKIOLIS FranceAgriMer (ex ONIGC)

    AGROGENERATION IFP PROLEA

    ARVALIS INEOS PSA

    BENP-TEREOS INRA RAC-F

    BIOCAR INVIVO RENAULT

    CETIOM ITB SARIA

    CIRAD LYONDELLBASELL SIFCO

    CRISTAL-UNION MAAP TOTAL

    FNE MEEDDM VEOLIA ENVIRONNEMENT

    Toute reprsentation ou reproduction intgrale ou partielle faite sans le consentement de lauteur oude ses ayants droit ou ayants cause est illicite selon le Code de la proprit intellectuelle (art. L 122-4) etconstitue une contrefaon rprime par le Code pnal. Seules sont autorises (art. 122-5) les copies oureproductions strictement rserves lusage priv de copiste et non destines une utilisation collective,ainsi que les analyses et courtes citations justifies par la caractre critique, pdagogique ou dinformation deluvre laquelle elles sont incorpores, sous rserve, toutefois, du respect des dispositions des articles L 122-10 L 122-12 du mme Code, relatives la reproduction par reprographie.

    LADEME en bref

    L'Agence de l'Environnement et de la Matrise de l'Energie (ADEME) est un tablissement public sous la tutelleconjointe du ministre de l'Ecologie, de l'Energie, du Dveloppement durable et de la Mer et du ministre delEnseignement Suprieur et de la Recherche. Elle participe la mise en uvre des politiques publiques dansles domaines de l'environnement, de l'nergie et du dveloppement durable.Afin de leur permettre de progresser dans leur dmarche environnementale, l'agence met disposition desentreprises, des collectivits locales, des pouvoirs publics et du grand public, ses capacits d'expertise et deconseil. Elle aide en outre au financement de projets, de la recherche la mise en uvre et ce, dans lesdomaines suivants : la gestion des dchets, la prservation des sols, l'efficacit nergtique et les nergiesrenouvelables, la qualit de l'air et la lutte contre le bruit.

    www.ademe.fr

  • 8/9/2019 ant Rapport Final ACV

    3/236

    fvrier 2010 ACV des biocarburants de 1re gnration en France 3

    Sommaire

    1. Glossaire .......................................................................................................................... 15

    2. Contexte et objectifs de ltude......................................................................................... 17

    2.1.Contexte de ltude .......................................................................................................... 17

    2.2.Commanditaires de ltude ............................................................................................... 18

    3. Principes gnraux de cette ACV ....................................................................................... 19

    3.1.Introduction ..................................................................................................................... 19

    3.2.Une organisation en comits............................................................................................. 19

    3.3.Prsentation des filires tudies...................................................................................... 19

    3.4.Indicateurs dimpacts environnementaux et modles de caractrisation............................ 20

    3.4.1. Consommation dnergie non renouvelable ............................................................... .......... 20

    3.4.2. Potentiel demission de gaz a effet de serre........................................ .................................. 21

    3.4.3. Potentiel deutrophisation ........................................................................ ............................. 21

    3.4.4. Prcurseurs dozone (aussi appel : Formation de photo-oxydants) .................................... 23

    3.4.5. Potentiel de toxicit humaine.................................................................. .............................. 23

    3.5.Unit fonctionnelle et frontires du systme..................................................................... 24

    3.5.1. Unit fonctionnelle ...................................................................... .......................................... 24

    3.5.2. Frontires et tapes du systme.................... ............................................................ ............ 28

    3.6.Rappel des principes de calcul dune analyse de cycle de vie .............................................. 30

    3.7.Rgles dallocation............................................................................................................ 31

    3.7.1. Filires biocarburants : gnralits .................................................................. ...................... 31

    3.7.2. Dtail des allocations appliques aux biocarburants................................................... .......... 31

    3.7.3. Allocations appliques aux filires fossiles .......................................................... .................. 35

    3.7.4. Cas particulier des 3 catgories dimpact non tudies dans le rfrentiel mthodologique35

    4. Modlisation des filires................................................................................................... 37

    4.1.Etapes agricoles................................................................................................................ 37

    4.1.1. Donnes utilises et reprsentativit ................................................................. ................... 37

  • 8/9/2019 ant Rapport Final ACV

    4/236

    4 ACV des biocarburants de 1re gnration en France fvrier 2010

    4.1.2. Hypothses de modlisations ................................................................. ............................... 39

    4.2.Etapes de production du biocarburant............................................................................... 49

    4.2.1. Reprsentativit des procds modliss ............................................................... .............. 49

    4.2.2. Sources de donnes .................................................................... ........................................... 49

    4.2.3. Hypothses principales ............................................................... ........................................... 52

    4.2.4. Scnarii prospectifs des filires 5 ans.................................................................................. 55

    4.3.Filire ptrolire ............................................................................................................... 56

    4.3.1. Phase dextraction ....................................................................... .......................................... 56

    4.3.2. Elaboration des inventaires dmission des raffineries ...................................................... ... 56

    4.3.3. Rappel : principe retenu dans le rfrentiel .......................................................... ................ 56

    4.3.4. Scnarii prospectifs 5 ans....................................................................... ............................. 58

    4.4.Etapes ETBE...................................................................................................................... 58

    4.4.1. Limitation lie aux frontires du systme.............................. ................................................ 59

    4.4.2. Source de donnes.................................. ........................................................ ....................... 59

    4.4.3. Quantification de la charge amont de lisobutne...................................................... ........... 59

    4.4.4. Etape de fabrication de lETBE ................................................................. .............................. 60

    4.5.Etapes vhicule................................................................................................................. 61

    4.5.1. Carburants modliss ................................................................. ........................................... 61

    4.5.2. Impact du choix de vhicule et de sa motorisation ..................................................... .......... 62

    4.5.3. Impact du choix du cycle de mesure dmission................................ .................................... 68

    4.5.4. Modifications ncessaires du vhicule ................................................................ .................. 70

    4.5.5. Emissions de dioxyde de carbone biognique ............................................................ ........... 71

    4.6.Filire graisses animales et huiles vgtales usages.......................................................... 71

    4.6.1. Quelle charge amont pour ces matires ? ............................................................... .............. 72

    4.6.2. Modlisation des tapes prendre en considration ....................................................... .... 75

    4.7.Changement daffectation des sols.................................................................................... 77

    4.7.1. Principe : ............................................................ ................................................................ .... 77

    4.7.2. Rappel sur les recommandations du rfrentiel mthodologique : ...................................... 77

  • 8/9/2019 ant Rapport Final ACV

    5/236

    fvrier 2010 ACV des biocarburants de 1re gnration en France 5

    4.7.3. Changement daffectation direct ....................................................................... .................... 79

    4.7.4. Changements daffectation indirects ................................................................... .................. 81

    5. Prsentation synthtique des filires................................................................................. 84

    5.1.Filires fossiles de rfrence ............................................................................................. 85

    5.2.Filire EMHV de colza : ...................................................................................................... 88

    5.3.Filire EMHV de tournesol................................................................................................. 91

    5.4.Filire EMHV de soja ......................................................................................................... 93

    5.5.Filire EMHV de palme...................................................................................................... 96

    5.6.Filire huile vgtale pure (HVP) ....................................................................................... 99

    5.7.Filire ester mthylique dhuiles alimentaires usages (EMHAU).......................................101

    5.8.Filire ester mthylique de graisses animales (EMGA).......................................................104

    5.9.Filire thanol de bl .......................................................................................................106

    5.10. Filire thanol de mas..............................................................................................109

    5.11. Filire thanol de betterave......................................................................................112

    5.12. Filire thanol de canne sucre ................................................................................116

    5.13. Etape de fabrication de lETBE...................................................................................119

    6. Prsentation des rsultats................................................................................................121

    6.1.Filires fossiles de rfrences...........................................................................................123

    6.1.1. Rsultats gnraux.............. ...................................................................... ........................... 123

    6.1.2. Rsultats prospectifs .................................................................... ........................................ 123

    6.1.3. Mise en perspective travers les valeurs de deux autres tudes ....................................... 124

    6.2.Rsultats globaux par km parcouru ..................................................................................126

    6.2.1. Sur carburants rels ..................................................................... ........................................ 126

    6.2.2. Rsultats par km parcouru, ramens au seul biocarburant du mlange ............................. 127

    6.3.Rsultats dtaills par MJ de carburant ............................................................................129

    6.3.1. EMHV de colza ............................................................... ...................................................... 129

    6.3.2. EMHV de tournesol ..................................................................... ......................................... 132

    6.3.3. EMHV de soja ................................................................. ...................................................... 135

  • 8/9/2019 ant Rapport Final ACV

    6/236

    6 ACV des biocarburants de 1re gnration en France fvrier 2010

    6.3.4. EMHV de palme ............................................................ ....................................................... 139

    6.3.5. HVP100......................... ................................................................... ..................................... 143

    6.3.6. EMHAU........... .................................................................. .................................................... 147

    6.3.7. EMGA ................................................................. ............................................................... ... 150

    6.3.8. Ethanol de bl ................................................................. ..................................................... 152

    6.3.9. Ethanol de mais.................................... ............................................................ .................... 155

    6.3.10. Ethanol de betterave .................................................................. ......................................... 157

    6.3.11. Ethanol de canne sucre ........................................................... .......................................... 160

    6.3.12. ETBE ..................................................... ............................................................... ................. 164

    7. Analyse des rsultats .......................................................................................................167

    7.1.1. Sur les consommations dnergie non renouvelable :..................... .................................... 167

    7.1.2. Sur le potentiel dmissions de Gaz Effet de Serre : ......................................................... 168

    7.1.3. Sur les missions impactant lindicateur potentiel de toxicit humaine ....................... 172

    7.1.4. Sur le potentiel dmissions photo-oxydantes..................... ................................................ 182

    7.1.5. Sur les potentiel dmissions eutrophisantes .......................................................... ............ 190

    8. Autres analyses................................................................................................................195

    8.1.Analyse de sensibilit sur les mthodes dallocations mises en place.................................195

    8.1.1. Allocation massique ..................................................................... ........................................ 196

    8.1.2. Allocation conomique .............................................................. .......................................... 197

    8.1.3. Approche par substitution ....................................................................... ............................ 198

    8.1.4. Synthse........ ................................................................... .................................................... 201

    8.2.Charge alloue aux coproduits alimentaires .....................................................................201

    8.3.Effets du niveau de mlange (E85 et B30) .........................................................................203

    8.4.Analyse de sensibilit sur la rduction dmission CO2 vhicule des thanols.....................205

    8.5.Analyse de sensibilit sur les zones gographiques et pondration entre rgions ..............206

    8.6.Le changement daffectation des sols ...............................................................................206

    8.6.1. Rsultats...................................... ....................................................... .................................. 207

    8.6.2. Discussion sur ces lments......................... ................................................................ ........ 211

  • 8/9/2019 ant Rapport Final ACV

    7/236

    fvrier 2010 ACV des biocarburants de 1re gnration en France 7

    8.7.Evolutions 5 ans de ces bilans........................................................................................211

    8.8.Effets dincorporation ......................................................................................................213

    8.8.1. Description des simulations ralises ................................................................. ................. 213

    8.8.2. Premires conclusions potentielles de ces simulations ...................................................... . 214

    8.8.3. Ordre de grandeur potentiel de ces effets............................................................. .............. 215

    9. Analyse comparative........................................................................................................217

    9.1.Synthses des comparaison entre tudes .........................................................................217

    9.1.1. Sur lindicateur consommation dnergie non renouvelable.............................................. . 217

    9.1.2. Sur lindicateur gaz effet de serre ................................................................. .................... 217

    9.1.3. Par rapport la directive 2009/28/CE ................................................................. ................ 218

    9.2.Analyses des carts..........................................................................................................220

    9.2.1. Valeurs calcules pour les filires de rfrence.................... ............................................... 220

    9.2.2. Regard sur les donnes dentre ....................................................................... .................. 220

    9.2.3. Les inventaires utiliss ................................................................. ........................................ 221

    9.2.4. La mthodologie choisie ............................................................ .......................................... 223

    10.Synthse des rsultats .....................................................................................................227

    10.1. Synthse sur la consommation dnergie non renouvelable.......................................227

    10.1.1. Sur le niveau des carts .............................................................. ......................................... 227

    10.1.2. Sources et tapes justifiant ces carts ............................................................... .................. 228

    10.1.3. Quel est le niveau de prcision atteint ?.............................................................................. 228

    10.1.4. Que peut-on en conclure ? ...................................................................... ............................ 228

    10.2. Synthse sur les missions de gaz effet de serre......................................................228

    10.2.1. Sur le niveau des carts .............................................................. ......................................... 228

    10.2.2. Sources et tapes justifiant ces carts ............................................................... .................. 229

    10.2.3. Quel est le niveau de prcision atteint ?.............................................................................. 229

    10.2.4. Que peut-on en conclure ? ...................................................................... ............................ 230

    10.3. Synthse sur le potentiel doxydation photochimique................................................230

    10.3.1. Sur le niveau des carts .............................................................. ......................................... 230

    10.3.2. Sources et tapes justifiant ces carts ............................................................... .................. 231

  • 8/9/2019 ant Rapport Final ACV

    8/236

    8 ACV des biocarburants de 1re gnration en France fvrier 2010

    10.3.3. Quel est le niveau de prcision atteint ?.............................................................................. 231

    10.3.4. Que peut-on en conclure ? ...................................................................... ............................ 232

    10.4. Synthse sur le potentiel de toxicit humaine............................................................232

    10.4.1. Sur le niveau des carts .............................................................. ......................................... 232

    10.4.2. Sources et tapes justifiant ces carts ............................................................... .................. 232

    10.4.3. Quel est le niveau de prcision atteint ?.............................................................................. 233

    10.4.4. Que peut-on en conclure ? ...................................................................... ............................ 233

    10.5. Synthse sur le potentiel deutrophisation ................................................................233

    10.5.1. Sur le niveau des carts .............................................................. ......................................... 233

    10.5.2. Sources et tapes justifiant ces carts ............................................................... .................. 234

    10.5.3. Quel est le niveau de prcision atteint ?.............................................................................. 234

    10.5.4. Que peut-on en conclure ? ...................................................................... ............................ 234

    10.6. Conclusion gnrale : perspectives............................................................................234

    10.6.1. Comparaison avec dautres tudes................... ........................................................ ........... 234

    10.6.2. Spcificits de cette tude........................................................................ ........................... 235

    10.6.3. Pistes de travail poursuivre .................................................................... ........................... 235

    10.6.4. Les changements daffectation des sols............................................................... ................ 236

    10.6.5. Sur lutilisation de cette tude...................................................................... ....................... 236

  • 8/9/2019 ant Rapport Final ACV

    9/236

    fvrier 2010 ACV des biocarburants de 1re gnration en France 9

    TableauxTABLEAU 1 :VALEUR ENERGETIQUE DES RESSOURCES FOSSILES ET NUCLEAIRES....................................... ................................ 21TABLEAU 2 : POUVOIR DE RECHAUFFEMENT DES PRINCIPAUX GAZ CONTRIBUANT AU RECHAUFFEMENT CLIMATIQUE PRIS EN COMPTE

    DANS CETTE ETUDE .......................................................... ................................................................ .................. 21TABLEAU 3 : FACTEUR DE CARACTERISATION DES MOLECULES POTENTIELLEMENT EUTROPHISANTES. ........................................... 22TABLEAU 4 :SYNTHESE DE LA MODELISATION POUR LIMPACT EUTROPHISATION .............................................................. . 22TABLEAU 5 :LISTE INDICATIVE DE QUELQUES COMPOSES ORGANIQUES VOLATILES, A FORTE REACTIVITE ...................................... 23TABLEAU 6 : SYNTHESE DE LA MODELISATION PRECURSEURS DOZONE ........................................................................... 23TABLEAU 7 : PRINCIPALES FAMILLES DE MOLECULES TOXIQUES ............................................................ ................................ 24TABLEAU 8 : SYNTHESE DE LA MODELISATION TOXICITE HUMAINE ............................................................... .................... 24TABLEAU 9LIEN ENTRE LES RESULTATS PAR KM PARCOURU ET PAR MJ......................................................... ...................... 25TABLEAU 10CONSOMMATIONS DENERGIE AU KM PARCOURU UTILISEES DANS CETTE ETUDE.................................................. 26TABLEAU 11SYNTHESE DES RECOMMANDATIONS CONCERNANT LES METHODES DALLOCATION .............................................. 31TABLEAU 12- DETAIL DU CALCUL DALLOCATION POUR LEMHV DE TOURNESOL ...................................................... .............. 32TABLEAU 13 DETAIL DU CALCUL DALLOCATION POUR LETHANOL DE BLE ................................................... ......................... 32TABLEAU 14 RAPPEL DES EXPLICATIONS AYANT CONDUIT A CES CHOIX, TABLEAU ISSU DU REFERENTIEL 2008............................. 33TABLEAU 15-BILANS EF ET GES DU RAFFINAGE DES CARBURANTS PETROLIERS(RESULTATS DE LETUDE[JEC2007]) .................. 35TABLEAU 16COUVERTURE GEOGRAPHIQUE DES DONNEES UTILISEES ........................................................... ...................... 38TABLEAU 17PARAMETRES PRIS EN COMPTE POUR CETTE ACV : ....................................................... ................................ 39TABLEAU 18ESTIMATION DU RESIDU MOYEN DUN PRECEDENT DE BLE ...................................................... ........................ 42TABLEAU 19SYNTHESE DE LA MODELISATION DE LAZOTE ET DES DONNEES UTILISEES. .......................................................... 43TABLEAU 20DONNEES ISSUES DAGRITOX POUR LE CARBOFURAN.............................................. ....................................... 46TABLEAU 21SYNTHESE DES FACTEURS DEMISSION AGRICOLE ........................................................... ................................ 47TABLEAU 22PROCEDES REPRESENTATIFS ET SOURCES DES DONNEES DENTREE........................................................ ............. 50TABLEAU 23 TYPES DE PARAMETRES PRIS EN COMPTE ........................................................... .......................................... 51TABLEAU 24-EXEMPLES DE CALCUL REPARTITION SELON UNE ALLOCATION GES ............................................................... 54TABLEAU 25INVENTAIRE DEMISSION DES SITES DESTERIFICATION ............................................................... ..................... 54TABLEAU 26INVENTAIRE DEMISSION DUNE ETHANOLERIE .............................................................. ............................... 55TABLEAU 27VALEURS DEMISSION MJF ET GES RETENUES POUR LE RAFFINAGE ................................................... ............... 57

    TABLEAU 28 INVENTAIRE DEMISSION DU RAFFINAGE DUN KG DE GAZOLE ET DESSENCE ................................................... .... 57TABLEAU 29 CALCUL DES CHARGES AMONT DE LISOBUTENE ............................................................ ................................ 60TABLEAU 30 INVENTAIRE DES EMISSIONS ALLOUEES A LA PRODUCTION DUN KG DETBE....................................................... 61TABLEAU 31PART PCI DES CARBURANTS MODELISES ........................................................... .......................................... 62TABLEAU 32EMISSIONS VEHICULE,GAZOLE ET MELANGES ............................................................... ............................... 63TABLEAU 33EMISSIONS VEHICULE, ESSENCE ET MELANGES............................................................... ............................... 65TABLEAU 34DETAIL DE LA MODELISATION DES EMISSIONS CO2 DES E10 ET E85 ................................................... .............. 65TABLEAU 35EMISSIONS VEHICULE,HVP100%.................... .................................................................. ...................... 67TABLEAU 36SYNTHESE DES CHOIX REALISES .............................................................. ................................................... 70TABLEAU 37UTILISATION ACTUELLE DES GRAISSES ANIMALES .......................................................... ................................ 73TABLEAU 38 CAPACITES DE PRODUCTION EMGA ET EMHAU DANS LES PROCHAINES ANNEES ............................................... 75TABLEAU 39 SYNTHESE DE LA MODELISATION DES EMGA ET EMHAU ......................................................... ..................... 76

    TABLEAU 40RECAPITULATIF DES RECOMMANDATIONS POUR LE CAS DIRECT ......................................................... ............. 77TABLEAU 41-RECAPITULATIF DES RECOMMANDATIONS POUR LE CAS INDIRECT ...................................................... .............. 78TABLEAU 42 : DONNEES DE REFERENCE UTILISEES : STOCK DE CARBONE PAR TYPE DE CULTURE .................................................. 78TABLEAU 43 : DONNEES DE REFERENCE UTILISEES : DONNEES CULTURE ........................................................... ...................... 78TABLEAU 44VALEURS POUR LE CHANGEMENT DIRECT DAFFECTATION DES SOLS ................................................... ............... 79TABLEAU 45VALEURS POUR LE CHANGEMENT DAFFECTATION DES SOLS INDIRECTS............................................................ .. 81TABLEAU 46BILANS EF ET GES DES CARBURANTS PETROLIERS -RESULTATS DE LETUDE [JEC2007] ...................................... 85TABLEAU 47ALLOCATIONS POUR LA FILIERE COLZA ................................................................ ........................................ 88TABLEAU 48SCENARII PROSPECTIFS POUR LA FILIERE COLZA.............................................................. ............................... 88TABLEAU 49ALLOCATIONS POUR LA FILIERE TOURNESOL..................................................... ............................................ 91TABLEAU 50SCENARII PROSPECTIFS POUR LA FILIERE TOURNESOL ................................................... .................................. 91TABLEAU 51ALLOCATIONS POUR LA FILIERE SOJA .................................................... ...................................................... 93

    TABLEAU 52SCENARII PROSPECTIFS POUR LA FILIERE SOJA................................................... ............................................ 93TABLEAU 53ALLOCATIONS POUR LA FILIERE PALME................................................................ ........................................ 96TABLEAU 54SCENARII PROSPECTIFS POUR LA FILIERE PALME ............................................................ ................................ 96

  • 8/9/2019 ant Rapport Final ACV

    10/236

    10 ACV des biocarburants de 1re gnration en France fvrier 2010

    TABLEAU 55ALLOCATIONS POUR LA FILIERE HVP..................................................... ..................................................... 99TABLEAU 56SCENARII PROSPECTIFS POUR LA FILIERE HVP ................................................................. ............................. 99TABLEAU 57ALLOCATIONS POUR LA FILIERE EMHAU............................................................ ...................................... 101TABLEAU 58SCENARII PROSPECTIFS POUR LA FILIERE EMHAU ......................................................... ............................. 101TABLEAU 59ALLOCATIONS POUR LA FILIERE EMGA............................................................................... ...................... 104

    TABLEAU 60SCENARII PROSPECTIFS POUR LA FILIERE EMGA............................................................. ............................ 104TABLEAU 61ALLOCATIONS POUR LA FILIERE BLE ....................................................... ................................................... 106TABLEAU 62SCENARII PROSPECTIFS POUR LA FILIERE BLE..................................................... .......................................... 106TABLEAU 63ALLOCATIONS POUR LA FILIERE MAS.................................................... .................................................... 109TABLEAU 64SCENARII PROSPECTIFS POUR LA FILIERE MAS ............................................................... ............................. 109TABLEAU 65ALLOCATIONS POUR LA FILIERE BETTERAVE ....................................................... ......................................... 112TABLEAU 66SCENARII PROSPECTIFS POUR LA FILIERE BETTERAVE .................................................... ................................ 112TABLEAU 67 DETAIL DES CARACTERISTIQUES DES TROIS SOURCES DETHANOL BETTERAVIER .................................................. 114TABLEAU 68ALLOCATIONS POUR LA FILIERE CANNE A SUCRE ............................................................ .............................. 116TABLEAU 69SCENARII PROSPECTIFS POUR LA FILIERE CANNE A SUCRE ......................................................... ..................... 116TABLEAU 70SCENARII PROSPECTIFS POUR LETAPE ETBE.................................................................... .......................... 119TABLEAU 71-ELEMENTS DE COMPREHENSION DE LA PRESENTATION DES RESULTATS............................................................. 122TABLEAU 72INDICATEURS PAR MJ DE CARBURANT FOSSILE .............................................................. ............................. 123TABLEAU 73INDICATEURS PAR KM PARCOURU PAR LE DIESEL EURO 4 ET EURO 5.................................................. ............. 123TABLEAU 74INDICATEURS PAR KM PARCOURU PAR LESSENCE EURO 4 ET EURO 5 ............................................................. 123TABLEAU 75-TABLEAU COMPARATIF DE DIFFERENTES ETUDES POUR UN MJ DE DIESEL, CONSOMMATION DENERGIE NON

    RENOUVELABLE ................................................... ............................................................... ............................. 124TABLEAU 76-TABLEAU COMPARATIF DE DIFFERENTES ETUDES POUR UN MJ DE DIESEL, EMISSION GES.................................... 124TABLEAU 77TABLEAU COMPARATIF DE DIFFERENTES ETUDES POUR UN MJ DESSENCE, CONSOMMATION DENERGIE NON

    RENOUVELABLE ................................................... ............................................................... ............................. 124TABLEAU 78TABLEAU COMPARATIF DE DIFFERENTES ETUDES POUR UN MJ DESSENCE, EMISSION GES.................................. 124TABLEAU 79ANALYSE DU POIDS DES INFRASTRUCTURES DEXTRACTION DANS LE RESULTAT DE LA FILIERE ESSENCE FOSSILE. ........ 125TABLEAU 80RESULTATS COMPLETS PAR KM PARCOURU, ENSEMBLE DES FILIERES ................................................... ............ 126TABLEAU 81-RESULTATS COMPLETS PAR KM PARCOURU, RAMENES A LA PARTIE BIOCARBURANT DU MELANGE, ENSEMBLE DES FILIERES

    ..................................................... ............................................................... ................................................ 127TABLEAU 82COMPARAISON DES IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX DU BIODIESEL DE COLZA ET DU DIESEL PAR MJ DE CARBURANT . 129TABLEAU 83COMPARAISON DES EMISSIONS DE GES POUR DAUTRES ETUDES ET METHODOLOGIES ....................................... 131TABLEAU 84COMPARAISON DES IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX DU BIODIESEL DE TOURNESOL ET DU DIESEL PAR MJ DE CARBURANT

    ..................................................... ............................................................... ................................................ 132TABLEAU 85COMPARAISON DES EMISSIONS DE GES POUR DAUTRES ETUDES ET METHODOLOGIES ....................................... 134TABLEAU 86COMPARAISON DES IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX DU BIODIESEL DE SOJA ET DU DIESEL PAR MJ DE CARBURANT ... 135TABLEAU 87COMPARAISON DES EMISSIONS DE GES POUR DAUTRES ETUDES ET METHODOLOGIES ....................................... 138TABLEAU 88COMPARAISON DES IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX DU BIODIESEL DE PALME ET DU DIESEL PAR MJ DE CARBURANT. 139TABLEAU 89COMPARAISON DES EMISSIONS DE GES POUR DAUTRES ETUDES ET METHODOLOGIES ....................................... 142TABLEAU 90COMPARAISON DES IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX DU HVP100 ET DU DIESEL PAR MJ DE CARBURANT ............... 143TABLEAU 91COMPARAISON DES IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX DU HVP100 ET DU DIESEL PAR KM PARCOURU ..................... 145TABLEAU 92COMPARAISON DES IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX DE LEMHAU ET DU DIESEL PAR MJ DE CARBURANT ............. 147

    TABLEAU 93COMPARAISON DES IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX DE LEMGA ET DU DIESEL PAR MJ DE CARBURANT ................ 150TABLEAU 94COMPARAISON DES IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX DE LETHANOL DE BLE ET DE LESSENCE PAR MJ DE CARBURANT 152TABLEAU 95COMPARAISON DES EMISSIONS DE GES POUR DAUTRES ETUDES ET METHODOLOGIES ....................................... 154TABLEAU 96COMPARAISON DES IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX DE LETHANOL DE MAIS ET DE LESSENCE PAR MJ DE CARBURANT

    ..................................................... ............................................................... ................................................ 155TABLEAU 97COMPARAISON DES EMISSIONS DE GES POUR DAUTRES ETUDES ET METHODOLOGIES ....................................... 156TABLEAU 98COMPARAISON DES IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX DE LETHANOL DE BETTERAVE ET DE LESSENCE PAR MJ DE

    CARBURANT ......................................................... ............................................................... ........................... 157TABLEAU 99COMPARAISON DES EMISSIONS DE GES POUR DAUTRES ETUDES ET METHODOLOGIES ....................................... 159TABLEAU 100COMPARAISON DES IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX DE LETHANOL DE CANNE A SUCRE ET DE LESSENCE PAR MJ DE

    CARBURANT ......................................................... ............................................................... ........................... 160TABLEAU 101COMPARAISON DES EMISSIONS DE GES POUR DAUTRES ETUDES ET METHODOLOGIES ..................................... 163

    TABLEAU 102COMPARAISON DES IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX DES DIFFERENTS ETBE ET DE LESSENCE PAR MJ DETHANOLINCORPORE ........................................................... ............................................................... .......................... 164

  • 8/9/2019 ant Rapport Final ACV

    11/236

    fvrier 2010 ACV des biocarburants de 1re gnration en France 11

    TABLEAU 103RESULTATS GENERAUX DE LETAPE ETBE, PAR MJ DETHANOL......................................................... ........... 165TABLEAU 104 COMPARAISON AVEC LETUDE ADEME-DIREM, RESULTAT PAR MJ DETBE ................................................ 166TABLEAU 105 RAPPEL SUR LES VARIABILITES DU N2O ............................................................ ....................................... 171TABLEAU 106POTENTIEL DEMISSIONS TOXIQUES PAR MJ POUR UNE ESSENCE DE REFERENCE.............................................. 172TABLEAU 107POTENTIEL DEMISSIONS TOXIQUES PAR MJ POUR UN DIESEL DE REFERENCE .................................................. 172

    TABLEAU 108 NIVEAUX DEMISSIONS ET ETAPES CONTRIBUTRICES POUR DEUX FILIERES EMHV EN TERME DE POTENTIEL DE TOXICITEHUMAINE............................................................... ............................................................... ......................... 173TABLEAU 109-NIVEAUX DEMISSIONS ET ETAPES CONTRIBUTRICES POUR DEUX FILIERES ETHANOL ET UNE ETBE EN TERME DE

    POTENTIEL DE TOXICITE HUMAINE ............................................................ ........................................................... 173TABLEAU 110 RAPPEL DE LANNEXE 4 : INVENTAIRES DIMPACT DE LETAPE RAFFINERIE..................................................... .. 174TABLEAU 111 DETAIL DES POSTES CONTRIBUTEURS DE LETAPE AGRICOLE : FILIERE EMHV DE COLZA .................................... 175TABLEAU 112DETAILS DE LA PHASE VEHICULE, FILIERES COLZA ET BLE......................................................... ..................... 175TABLEAU 113 LISTE DES MOLECULES PRINCIPALES CONTRIBUANT A CET INDICATEUR : EXEMPLE DE LEMHV DE COLZA.............. 176TABLEAU 114- LISTE DES MOLECULES PRINCIPALES CONTRIBUANT A CET INDICATEUR : EXEMPLE DE LETHANOL DE BLE ................ 177TABLEAU 115ANALYSE DE SENSIBILITE SUR UN ETHANOL DE BLE, VALEUR PAR MJ DETHANOL :PRODUITS PHYTOSANITAIRES ET

    ELEMENTS TRACES ............................................................ ............................................................... ................ 178TABLEAU 116-ANALYSE DE SENSIBILITE SUR UN ETHANOL DE BLE , VALEUR PAR MJ DETHANOL : FACTEUR DE RISQUE HAP......... 179TABLEAU 117QUELLE IMPORTANCE DONNER A CET ECART ?EXEMPLE DE COMPARAISONS DIRECTES..................................... 180TABLEAU 118QUELLE IMPORTANCE DONNER A CET ECART ?EXEMPLE DE COMPARAISONS INDIRECTES.................................. 181TABLEAU 119POTENTIEL DEMISSIONS PHOTO-OXYDANTES PAR MJ POUR UN DIESEL DE REFERENCE ..................................... 182TABLEAU 120POTENTIEL DEMISSIONS PHOTO-OXYDANTES PAR MJ POUR UNE ESSENCE DE REFERENCE................................. 182TABLEAU 121 RAPPEL DES RESULTATS POUR LINDICATEUR POTENTIEL DOXYDATION PHOTOCHIMIQUE :EMHV ..................... 183TABLEAU 122- RAPPEL DES RESULTATS POUR LINDICATEUR DOXYDATION PHOTOCHIMIQUE : ETHANOLS ET ETBE..................... 183TABLEAU 123 RAPPEL DES INVENTAIRES POUR UN KG DE PRODUIT................................................... ................................ 184TABLEAU 124 ECART SUR LINDICATEUR DOXYDATION PHOTOCHIMIQUE PAR KM PARCOURU, POUR 3 ETHANOLS..................... 184TABLEAU 125-DETAIL DES FLUX CONTRIBUTEURS, OXYDATION PHOTOCHIMIQUE : FILIERE COLZA ........................................... 185TABLEAU 126DETAIL DES FLUX CONTRIBUTEURS, OXYDATION PHOTOCHIMIQUE :E10 DE BLE, SOUS FORME ETBE.................. 185TABLEAU 127DETAIL DES FLUX CONTRIBUTEURS, OXYDATION PHOTOCHIMIQUE :E85 DE BETTERAVE ................................... 186TABLEAU 128-ANALYSE DE SENSIBILITE : TEST SUR LES EMISSIONS PHOTO-OXYDANTES DES SITES DESTERIFICATION .................... 187TABLEAU 129-EMHV DE COLZA : RESULTATS DE LANALYSE DE SENSIBILITE SUR LE POTENTIEL DOXYDATION PHOTOCHIMIQUE DES

    EMISSIONS DES SITES DESTERIFICATION .............................................................. ................................................. 187TABLEAU 130ANALYSE DE SENSIBILITE : TESTS SUR LES EMISSIONS DETHANOLERIE ............................................................ 188TABLEAU 131-RESULTAT ETHANOL DE BLE (PAR MJ), ANALYSE DE SENSIBILITE SUR LE POTENTIEL DOXYDATION PHOTOCHIMIQUE DE

    LETAPE BIORAFFINERIE ................................................... ............................................................... ................... 188TABLEAU 132 MISE EN PERSPECTIVE DES GAINS DEMISSION DE CO DES ETHANOLS (HORS CANNE) ........................................ 189TABLEAU 133POTENTIEL DEMISSIONS EUTROPHISANTES DUN CARBURANT GAZOLE, POUR UN MJ ...................................... 190TABLEAU 134POTENTIEL DEMISSIONS EUTROPHISANTES DUN CARBURANT ESSENCE POUR UN MJ ...................................... 190TABLEAU 135POTENTIEL DEMISSIONS EUTROPHISANTES DES FILIERES COLZA ET SOJA ...................................................... .. 191TABLEAU 136-POTENTIEL DEMISSIONS EUTROPHISANTES DES FILIERES BLE (ETHANOL ET ETBE)............................................ 191TABLEAU 137EUTROPHISATION EMHV DE COLZA :DETAILS DES FLUX CONTRIBUTEURS................................................... .. 191TABLEAU 138-EUTROPHISATION ETHANOL DE BLE :DETAILS DES FLUX CONTRIBUTEURS ..................................................... .. 192TABLEAU 139-ANALYSE DE SENSIBILITE : TEST SUR LES EMISSIONS EUTROPHISANTES DES SITES DESTERIFICATION ....................... 192

    TABLEAU 140-ANALYSE DE SENSIBILITE : TEST SUR LES EMISSIONS EUTROPHISANTES DES ETHANOLERIES.................................. 193TABLEAU 141RESULTAT EMHV DE COLZA ( PAR MJ) DE LANALYSE DE SENSIBILITE SUR LE POTENTIEL DEUTROPHISATION DES

    EMISSIONS DES SITES DESTERIFICATION .............................................................. ................................................. 193TABLEAU 142-RESULTAT ETHANOL DE BLE (PAR MJ), ANALYSE DE SENSIBILITE SUR LE POTENTIEL DEUTROPHISATION DE LETAPE

    BIORAFFINERIE ..................................................... ............................................................... ............................ 193TABLEAU 143ANALYSE DE SENSIBILITE : TEST SUR LE LESSIVAGE AGRICOLE, ETHANOL DE BLE................................................ 194TABLEAU 144 COMPARAISON ENTRE ALLOCATION ENERGETIQUE ET ALLOCATION MASSIQUE,EMHV DE COLZA ....................... 196TABLEAU 145- COMPARAISON ENTRE ALLOCATION ENERGETIQUE ET ALLOCATION MASSIQUE, ETHANOL DE BLE ......................... 196TABLEAU 146- COMPARAISON ENTRE ALLOCATION ENERGETIQUE ET ALLOCATION ECONOMIQUE,EMHV DE COLZA ................... 197TABLEAU 147- COMPARAISON ENTRE ALLOCATION ENERGETIQUE ET METHODE DE SUBSTITUTION : EMISSIONS DE GES DE LETHANOL

    DE BLE...................................................... ................................................................ ..................................... 199TABLEAU 148- COMPARAISON ENTRE ALLOCATION ENERGETIQUE ET METHODE DE SUBSTITUTION : EMISSIONS DE GES DE LEMHV DE

    COLZA ...................................................... ................................................................ ..................................... 201TABLEAU 149 CHARGES ENVIRONNEMENTALES DES COPRODUITS.................................................... ................................ 202TABLEAU 150QUANTITES PRODUITES ET CHARGES ENVIRONNEMENTALES DES COPRODUITS ................................................ 202

  • 8/9/2019 ant Rapport Final ACV

    12/236

    12 ACV des biocarburants de 1re gnration en France fvrier 2010

    TABLEAU 151BILAN COMPARATIF ENTRE E85 ET E10 POUR UN ETHANOL DE MAS............................................................ 203TABLEAU 152BILAN COMPARATIF ENTRE B30 ET B10 POUR UN BIODIESEL DE TOURNESOL .................................................. 203TABLEAU 153 DETAIL SUR LES ETAPES DU CYCLE DE VIE DES CHANGEMENTS ENTRE E10 ET E85 : ETHANOL DE MAS, INDICATEUR GES

    ..................................................... ............................................................... ................................................ 205TABLEAU 154ANALYSE DE SENSIBILITE : EMISSIONS VEHICULE POUR LES ETHANOLS .......................................................... . 205

    TABLEAU 155RESULTATS DE LANALYSE DE SENSIBILITESUR LE CO2 VEHICULE : ETHANOL DE BLE EN INCORPORATION DIRECTE ... 205TABLEAU 156PART DES REGIONS DANS LA VALEUR MOYENNE DE LITINERAIRE TECHNIQUE BLE ....................................... 206TABLEAU 157RESULTATS DE LANALYSE DE SENSIBILITE SUR LA PART DES REGIONS DANS LE RESULTAT BLE ........................ 206TABLEAU 158DETAIL DES NIVEAUX DE CAS MAXIMAL, RAMENE PAR MJ DE BIOCARBURANT ............................................... 209TABLEAU 159 RESULTATS PROSPECTIFS POUR UN ETHANOL DE MAS SOUS FORME D ETBE, PAR MJ DETHANOL...................... 212TABLEAU 160- RESULTATS PROSPECTIFS POUR UN ETHANOL DE BLE SOUS FORME D ETBE, PAR MJ DETHANOL ......................... 212TABLEAU 161 ORDRES DE GRANDEUR POTENTIELS DES EFFETS DINCORPORATION SUR LES RAFFINERIES .................................. 216TABLEAU 162 RAPPEL DES REDUCTIONS ESTIMEES SUR LES POTENTIELS DEMISSIONS DE GES POUR LES TROIS ETUDES PAR RAPPORT

    AUX FILIERES FOSSILES DE REFERENCE RESPECTIVES. ....................................................... ......................................... 218TABLEAU 163-COMPARAISON AVEC LES VALEURS PROPOSEES PAR LA DIRECTIVE, TOTAUX ................................................... .. 219TABLEAU 164COMPARAISON AVEC LES VALEURS PROPOSEES PAR LA DIRECTIVE, DETAIL ................................................... ... 219TABLEAU 165 VALEURS COMPAREES DES INVENTAIRES CLES UTILISES ........................................................... .................... 222TABLEAU 166FACTEURS DEMISSION DE N

    2O .......................................................... .................................................. 223

    TABLEAU 167 COMPARAISON DES ALLOCATIONS DES CHARGES DE LAMONT AGRICOLE...................................................... .. 223TABLEAU 168 QUANTIFICATION DES SOURCES DECART SUR LETAPE AGRICOLE DU BLE ...................................................... .. 225TABLEAU 169 QUANTIFICATION DES SOURCES DECART SUR LETAPE INDUSTRIELLE DU COLZA ............................................... 225

  • 8/9/2019 ant Rapport Final ACV

    13/236

    fvrier 2010 ACV des biocarburants de 1re gnration en France 13

    FiguresFIGURE 1DIFFERENTS TYPES DE RESULTATS POUR UN ETBE DE MAS, INDICATEUR ENERGIE NON RENOUVELABLE ...................... 27FIGURE 2DESCRIPTION DU CYCLE DE VIE DES FILIERES BIOCARBURANTS ................................................... ......................... 28

    FIGURE 3ILLUSTRATION DU CALCUL PRATIQUE DUNE ACV ET DU VOCABULAIRE UTILISE................................................... ..... 30FIGURE 4-MODELISATION DES FLUX DE NUTRIMENTS N.......................................................... .......................................... 41FIGURE 5SCHEMA DU SYSTEME CONSIDERE POUR LETBE VOIE CHIMIQUE .............................................................. ........... 59FIGURE 6-SCHEMA DU SYSTEME CONSIDERE POUR LETBE VOIE RAFFINERIE.............................................................. ........... 59FIGURE 7- CYCLE NORMALISE EUROPEEN DE COMBUSTION ..................................................... ............................................ 68FIGURE 8CYCLE ARTEMIS URBAIN .................................................... ................................................................ .......... 69FIGURE 9DESCRIPTION DU CYCLE DE VIE DES FILIERES ESSENCE ET GASOIL ................................................... ........................ 87FIGURE 10PRESENTATION SYNTHETIQUE DU PERIMETRE RETENU, COLZA ET TOURNESOL ................................................... .... 90FIGURE 11-PRESENTATION SYNTHETIQUE DU PERIMETRE RETENU,EMHV DE SOJA ............................................................. .. 95FIGURE 12-PRESENTATION SYNTHETIQUE DU PERIMETRE RETENU,EMHV DE PALME.......................................................... ... 98FIGURE 13DESCRIPTION DU CYCLE DE VIE DES FILIERES HUILE VEGETALES PURES................................................... ............ 100FIGURE 14DESCRIPTION DU CYCLE DE VIE DES FILIERES ESTERS DE GRAISSES ANIMALES ET HUILES ALIMENTAIRES USAGEES ......... 103

    FIGURE 15DESCRIPTION DU CYCLE DE VIE DE LA FILIERE ETHANOL DE BLE ................................................... ...................... 108FIGURE 16DESCRIPTION DU CYCLE DE VIE DE LA FILIERE ETHANOL DE MAS .............................................................. ......... 111FIGURE 17DESCRIPTION DU CYCLE DE VIE DE LA FILIERE ETHANOL DE BETTERAVE ................................................... ............ 115FIGURE 18DESCRIPTION DU CYCLE DE VIE DE LA FILIERE ETHANOL DE CANNE A SUCRE ........................................................ . 118FIGURE 19CONSOMMATION DENERGIE PRIMAIRE NON RENOUVELABLE PAR MJ DE BIOCARBURANT ..................................... 130FIGURE 20EMISSIONS DE GES PAR MJ DE BIOCARBURANT .............................................................. ............................. 130FIGURE 21CONTRIBUTION DES ETAPES DU CYCLE DE VIE DU BIOCARBURANT POUR LES 5 INDICATEURS ................................... 131FIGURE 22CONSOMMATION DENERGIE PRIMAIRE NON RENOUVELABLE PAR MJ DE BIOCARBURANT ..................................... 132FIGURE 23EMISSIONS DE GES PAR MJ DE BIOCARBURANT .............................................................. ............................. 133FIGURE 24CONTRIBUTION DES ETAPES DU CYCLE DE VIE DU BIOCARBURANT POUR LES 5 INDICATEURS ................................... 133FIGURE 25CONSOMMATION DENERGIE PRIMAIRE NON RENOUVELABLE PAR MJ DE BIOCARBURANT ..................................... 136FIGURE 26EMISSIONS DE GES PAR MJ DE BIOCARBURANT .............................................................. ............................. 136

    FIGURE 27-IMPACT POTENTIEL DU CAS DIRECT POUR LEMHV DE SOJA BRESILIEN ............................................................. 137FIGURE 28-IMPACT POTENTIEL DU CAS DIRECT POUR LEMHV DE SOJA BRESILIEN ET INDIRECT POUR LEMHV DE SOJA USA .... 137FIGURE 29CONTRIBUTION DES ETAPES DU CYCLE DE VIE DU BIOCARBURANT POUR LES 5 INDICATEURS ................................... 138FIGURE 30CONSOMMATION DENERGIE PRIMAIRE NON RENOUVELABLE PAR MJ DE BIOCARBURANT ..................................... 140FIGURE 31EMISSIONS DE GES PAR MJ DE BIOCARBURANT .............................................................. ............................. 140FIGURE 32EMHV DE PALME :IMPACTS POTENTIELS DU CHANGEMENT DAFFECTATION DES SOLS DIRECT .............................. 141FIGURE 33CONTRIBUTION DES ETAPES DU CYCLE DE VIE DU BIOCARBURANT POUR LES 5 INDICATEURS ................................... 142FIGURE 34CONSOMMATION DENERGIE PRIMAIRE NON RENOUVELABLE PAR MJ DE BIOCARBURANT ..................................... 143FIGURE 35EMISSIONS DE GES PAR MJ DE BIOCARBURANT .............................................................. ............................. 144FIGURE 36CONTRIBUTION DES ETAPES DU CYCLE DE VIE DU BIOCARBURANT POUR LES 5 INDICATEURS ................................... 146FIGURE 37CONSOMMATION DENERGIE PRIMAIRE NON RENOUVELABLE PAR MJ DE BIOCARBURANT ..................................... 148FIGURE 38EMISSIONS DE GES PAR MJ DE BIOCARBURANT .............................................................. ............................. 148FIGURE 39CONTRIBUTION DES ETAPES DU CYCLE DE VIE DU BIOCARBURANT POUR LES 5 INDICATEURS ................................... 149FIGURE 40CONSOMMATION DENERGIE PRIMAIRE NON RENOUVELABLE PAR MJ DE BIOCARBURANT ..................................... 150FIGURE 41EMISSIONS DE GES PAR MJ DE BIOCARBURANT .............................................................. ............................. 151FIGURE 42CONTRIBUTION DES ETAPES DU CYCLE DE VIE DU BIOCARBURANT POUR LES 5 INDICATEURS ................................... 151FIGURE 43CONSOMMATION DENERGIE PRIMAIRE NON RENOUVELABLE PAR MJ DE BIOCARBURANT ..................................... 152FIGURE 44EMISSIONS DE GES PAR MJ DE BIOCARBURANT .............................................................. ............................. 153FIGURE 45CONTRIBUTION DES ETAPES DU CYCLE DE VIE DU BIOCARBURANT POUR LES 5 INDICATEURS ................................... 154FIGURE 46CONSOMMATION DENERGIE PRIMAIRE NON RENOUVELABLE PAR MJ DE BIOCARBURANT ..................................... 155FIGURE 47EMISSIONS DE GES PAR MJ DE BIOCARBURANT .............................................................. ............................. 156FIGURE 48CONTRIBUTION DES ETAPES DU CYCLE DE VIE DU BIOCARBURANT POUR LES 5 INDICATEURS ................................... 156FIGURE 49CONSOMMATION DENERGIE PRIMAIRE NON RENOUVELABLE PAR MJ DE BIOCARBURANT ..................................... 157FIGURE 50EMISSIONS DE GES PAR MJ DE BIOCARBURANT .............................................................. ............................. 158FIGURE 51CONTRIBUTION DES ETAPES DU CYCLE DE VIE DU BIOCARBURANT POUR LES 5 INDICATEURS ................................... 159

    FIGURE 52CONSOMMATION DENERGIE PRIMAIRE NON RENOUVELABLE PAR MJ DE BIOCARBURANT ..................................... 161FIGURE 53EMISSIONS DE GES PAR MJ DE BIOCARBURANT .............................................................. ............................. 161FIGURE 54CHANGEMENT DIRECT DAFFECTATION DES SOLS POUR LA CANNE A SUCRE ........................................................ . 162

  • 8/9/2019 ant Rapport Final ACV

    14/236

    14 ACV des biocarburants de 1re gnration en France fvrier 2010

    FIGURE 55CONTRIBUTION DES ETAPES DU CYCLE DE VIE DU BIOCARBURANT POUR LES 5 INDICATEURS ................................... 162FIGURE 56DETAIL PAR CONTRIBUTEURS DES IMPACTS DE LETAPE ETBE ..................................................... ..................... 165FIGURE 57EMISSIONS DE GAZ A EFFET DE SERRE DU CHAMP A LA ROUE SANS CHANGEMENT DAFFECTATION DES SOLS : VALEURS

    RAMENEES A LETHANOL, LORSQUE INCORPORE DIRECTEMENT OU SOUS FORME DETBE DANS UN E10............................ 169FIGURE 58-EMISSIONS DE GAZ A EFFET DE SERRE CHAMP A LA ROUE SANS CHANGEMENT DAFFECTATION DES SOLS : FILIERES

    ESTERS, INCORPOREES DANS DES B10................................ .................................................................. ................ 170FIGURE 59 ILLUSTRATION DES DIFFERENTES ALLOCATIONS : INDICATEUR EMISSION DE GES POUR LEMHV DE COLZA (KG EQCO2/MJ) ................................................................ ............................................................... ....................... 198

    FIGURE 60ILLUSTRATION DU CALCUL PAR SUBSTITUTION DES TOURTEAUX DE SOJA PAR DES DRECHES DE BLE , SANS ET AVEC PRISE ENCOMPTE DE CAS DIRECTS POUR LA CULTURE DE SOJA AU BRESIL : EMISSIONS DE GES DE LETHANOL DE BLE ...................... 199

    FIGURE 61EXEMPLE DE CALCUL PAR SUBSTITUTION DES TOURTEAUX POUR LES EMHV DE COLZA : EMISSION DE GES(SANS ET AVECCAS DIRECT AU TOURTEAU DE SOJA BRESILIEN SUBSTITUE).................................................. ..................................... 200

    FIGURE 62BILAN GES DES ETHANOLS INCORPORES DANS E10 ET E85, EN INCORPORATION DIRECTE .................................... 204FIGURE 63 IMPACT POTENTIEL DU CAS DIRECT POUR LEMHV DE PALME ............................................................... ......... 207FIGURE 64 RAPPEL : IMPACT POTENTIEL DU CAS DIRECT POUR LETHANOL DE CANNE A SUCRE ............................................. 208FIGURE 65- RAPPEL : IMPACT POTENTIEL DU CAS DIRECT POUR LEMHV DE SOJA BRESILIEN ................................................. 208FIGURE 66-RAPPEL : IMPACT POTENTIEL DU CAS DIRECT POUR LEMHV DE SOJA BRESILIEN ET INDIRECT POUR LEMHV DE SOJA

    USA........................................................... ............................................................... ................................... 209FIGURE 67-ANALYSE DE SENSIBILITE :CHANGEMENT INDIRECT DAFFECTATION DES SOLS,EMHVCOLZA, BILAN EMISSION DE GES(KG

    EQCO2/MJ)......................................................... ................................................................ ......................... 210FIGURE 68-ANALYSE DE SENSIBILITE :CHANGEMENT INDIRECT DAFFECTATION DES SOLS,ETHANOL DE BETTERAVE, BILAN DES

    EMISSIONS DE GES(KG EQCO2/MJ) ...................................................... ............................................................ 210

  • 8/9/2019 ant Rapport Final ACV

    15/236

    fvrier 2010 ACV des biocarburants de 1re gnration en France 15

    1. GLOSSAIRE

    ACV : Analyse de Cycle de vie

    CAS : Changement dAffectation des sols

    CIPAN : Cultures Intermdiaires Piges Nitrates

    CIRAD : Centre de coopration Internationale en Recherche Agronomique pour le Dveloppement

    CML : (Centrum voor Milieukunde Leiden) : Centre de lUniversit de Leiden ayant dvelopp unmodle de caractrisation pour ACV proposant des facteurs dimpact pour diffrents indicateurs

    environnementaux.

    CORINAIR :(CORe INventory of AIR emissions) programme pour la collecte, la coordination et lacohrence des informations sur les missions atmosphriques de la Communaut Europenne.

    COVNM : Composs Organiques Volatiles, Non incluant le Mthane

    DCO : Demande Chimique en Oxygne

    DDGS : Distilled dried Grain and Soluble

    ETBE : Ethyle tertio Butyle Ether

    EMHV : Ester Mthylique dHuiles Vgtales (colza, soja, palme, tournesol)

    EMGA : Ester Mthylique de Graisses Animales

    EMHAU : Ester Mthylique dHuiles Alimentaires Usages

    EnF : Energie Fossile, parfois utilise par abus de langage pour nergie non renouvelable

    FCC : Fluid Catalytic Cracking : unit de craquage catalytique

    FNE : France Nature Environnement

    GES : Gaz Effet de Serre.

    GIEC : Groupement Intergouvernemental dEtude sur le Climat.

    GN : gaz naturel

    HDS : Unit dHydro-DSulfuration

    HAP : Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques

    ICPE : Installation Classe Pour lEnvironnement

    IFP : Institut Franais du Ptrole

  • 8/9/2019 ant Rapport Final ACV

    16/236

    16 ACV des biocarburants de 1re gnration en France fvrier 2010

    INRA : Institut National de Recherche Agronomique

    ITB : Institut Technique de la Betterave

    MAAP : Ministre de lAlimentation, de lAgriculture, et de la Pche

    MEEDDM : Ministre de lEnvironnement, de lEnergie, du Dveloppement Durable et de la Mer

    MJe : MgaJoule lectrique : nergie lectricit consomme

    MJf : MgaJoule dnergie non renouvelable

    Ms : matire sche

    OCM Sucre : Organisation Commune de March pour la filire sucre

    PCI : Pouvoir Calorifique Infrieur

    PNAQ : Plan National dAffectation des Quotas (quotas maximaux dmission CO2 des industries)

    TBA : Alcool Tertio Butyle

    Tkm : Tonne x kilomtre : unit trs utilise en ACV du dplacement dune masse sur une distance.

    UFIP : Union Franaise des Industries Ptrolires

  • 8/9/2019 ant Rapport Final ACV

    17/236

    fvrier 2010 ACV des biocarburants de 1re gnration en France 17

    2. CONTEXTE ET OBJECTIFS DE LETUDE

    2.1. CONTEXTE DE LETUDE

    Les proccupations climatiques deviennent chaque jour plus prgnantes. Les preuves dunchangement climatique dorigine anthropique stoffent. Mme si les consquences dun telchangement restent pour la plupart difficiles prvoir, ce problme environnemental majeur faitdsormais lobjet dattentions marques des gouvernements et des opinions publiques.

    Dans ce contexte, les biocarburants connaissent un intrt croissant ces dernires annes. Cetengouement repose essentiellement sur leur potentiel en terme de rduction de la consommationdnergie non renouvelable, notamment de ptrole, et de rduction des missions de gaz effet de

    serre (GES) pour le secteur des transports. En effet, celui-ci gnre aujourdhui environ 14% desmissions de GES mondiales avec un rythme de croissance denviron 2% par an particulirementdifficile rduire.

    La question des bilans des biocarburants sur ces deux critres (mission de GES et consommationdnergie non renouvelable) est donc fondamentale car elle justifie en grande partie les diffrentesformes de soutien mises en place par les Pouvoirs Publics pour assurer le dveloppement de cesfilires. Ainsi, de nombreuses tudes se sont portes sur la comparaison des biocarburants auxcarburants ptroliers quivalents (essence et gazole) afin dvaluer le potentiel de rduction desmissions de GES associ lusage des biocarburants dans les transports.

    Vers une certification des biocarburants

    La directive 2009/28/CE du 29 avril 2009 sur les Energies Renouvelable (directive EnR) fixe un objectifcontraignant demandant ce que chaque Etat membre veille ce que la part dnergie produite partir de sources renouvelables dans toutes les formes de transports soit au moins gale 10% de saconsommation finale dnergie dans le secteur des transports dici 2020. Cet objectif est donn sousla rserve que la production ait un caractre durable et que les biocarburants de la secondegnration soient disponibles sur le march.

    La directive EnR introduit plusieurs critres permettant de qualifier la durabilit des biocarburants.

    Ainsi, les biocarburants ne devront pas tre produits partir de terres reconnues comme tant degrande valeur en termes de diversit biologique : fort non perturbe par une activit humaineimportante, zone affecte la protection de la nature, prairies prsentant une grande valeur sur leplan de la biodiversit. Ils ne devront pas tre produits partir de terres prsentant un importantstock de carbone, c'est--dire de zones humides (terres couvertes ou satures deau en permanenceou pendant une partie importante de lanne, notamment les tourbires vierges) ou de zonesforestires continues (dune tendue de plus de 1 hectare, caractrise par un peuplement darbresdune hauteur suprieure 5 mtres et des frondaisons couvrant plus de 30 % de sa surface).

    Parmi ces critres, il en est un majeur portant sur les missions de gaz effet de serre. Afin quunbiocarburant participe lobjectif de rduction, il sera ncessaire la filire concerne de prouver

    que le biocarburant produit permet une rduction des missions de gaz effet de serre dau moins35 % par rapport aux quivalents fossiles. Ce gain devra mme atteindre un minimum de 50 % partir de 2017. La dtermination de ce gain ncessite de conduire une analyse de cycle de vie du

  • 8/9/2019 ant Rapport Final ACV

    18/236

    18 ACV des biocarburants de 1re gnration en France fvrier 2010

    biocarburant produit. Mme si la directive EnR fournit des lments de calculs du bilanenvironnemental des biocarburants, dans son annexe V, un tel travail est complexe et ncessite deshypothses de calcul influenant le rsultat de manire non ngligeable. Lexistence deffets indirectssur les marchs ajoute cette complexit. Ces difficults alimentent la critique et la diffusion demessages contradictoires sur le caractre bnfique ou non de ces filires.

    Dans ce contexte et pour viter les cueils et critiques des mthodologies de calculs mobilises, lespouvoirs publics franais ont dabord souhait disposer dun rfrentiel mthodologique danalysedes impacts des filires biocarburants sur les gaz effet de serre et les consommations dnergie lis ces filires au niveau franais. Lenjeu rsidait dans la conduite dun vritable travail dingnieriemthodologique visant aboutir ltablissement dun rfrentiel commun et partag parlensemble des parties prenantes.

    Ce travail de consensus a t conduit en 2007-2008 et a abouti la rdaction dun rfrentieldfinissant des recommandations pour la ralisation dACV pour les biocarburants. Ce travail, menau niveau franais et en parallle la Directive Europenne, a conduit la construction dune

    mthode nationale de calcul en parallle celle dfinie par la Commission. Ce travail prsente unecohrence globale avec la directive, notamment en terme de principe dallocation bas sur lesprorata nergtiques, mais sest attach un niveau de dtail plus fin, tape par tape.

    Objectifs de ltude

    La prsente tude a pour objectif de raliser lanalyse de cycle de vie des filires biocarburantsactuelles (appeles aussi de premire gnration ) en appliquant les principes retenus dans lerfrentiel de 2008. Ce travail a t ralis avec le soutien technique des acteurs industriels, desinstituts techniques, de centres de recherches, dassociations environnementales.

    Intgrant bien le contexte europen et souhaitant mettre en perspective les rsultats obtenus, cettetude procde dans un second temps lanalyse des rsultats obtenus au regard dautresmthodologies, dont celle de la directive. Ce regard critique et constructif permet de souligner lespoints de vigilance garder prsent lesprit dans les changes communautaires au sujet de laquantification de la durabilit des biocarburants.

    2.2. COMMANDITAIRES DE LETUDE

    Cette tude a t ralise pour le compte de lADEME, du Ministre de lAlimentation, de

    lAgriculture et de la Pche, du Ministre de lEnvironnement, de lEnergie, du DveloppementDurable et de la Mer et de FranceAgrimer (ex ONIGC).

  • 8/9/2019 ant Rapport Final ACV

    19/236

    fvrier 2010 ACV des biocarburants de 1re gnration en France 19

    3. PRINCIPES GENERAUX DE CETTE ACV

    3.1. INTRODUCTION

    Ltude prparatoire de 2008 visait revisiter les questions mthodologiques faisant dbat lors de laralisation dACV sur les biocarburants, pour en proposer une synthse et prconiser une approchequant la manire daborder chaque question. Cette synthse mthodologique a donn lieu llaboration dun rfrentiel dfinissant ainsi des recommandations pour la ralisation dACV sur cedomaine.

    Dans ce chapitre sont rappeles les frontires, units fonctionnelles, et modalits mthodologiquesprconises dans ce rfrentiel. Ces extraits apparaissent en italique dans le corps du texte. Toute

    personne dsirant un niveau de dtail plus fin peut utilement se reporter au rfrentiel, disponibleen tlchargement sur le site Internet de lADEMEhttp://www2.ademe.fr/servlet/getDoc?cid=96&m=3&id=54210&p2=14228&ref=14228.

    La prsente tude prolonge ces travaux par la ralisation concrte des Analyses de Cycle de Vie sur labase de ces recommandations. Elle largit le champ dtude en intgrant lETBE et les filires graissesanimales et huiles alimentaires usages. Les questions mthodologiques affrentes ces nouvellesfilires sont dveloppes dans une partie spcifique.

    3.2. UNE ORGANISATION EN COMITES

    A ct du comit de pilotage compos des commanditaires de ltude, un comit technique a t misen place. Son rle a t de discuter et de valider les travaux de cette tude, ainsi que dpauler saralisation par la fourniture dinformations ou de donnes. Ce comit reprsentait lensemble desparties prenantes de la problmatique, avec la socit civile reprsente via les associationsenvironnementales, lensemble des acteurs industriels des filires, les instituts techniques agricoles,et les reprsentants de lEtat membres du comit de pilotage. La liste des participants est donne enp2 de ce rapport.

    3.3. PRESENTATION DES FILIERES ETUDIEES

    Le champ de la prsente tude couvre :

    Les filires biothanol : betterave, mas, bl et canne sucre, en incorporation directeou sous forme dETBE.

    Les filires biodiesel : colza, tournesol, soja, palme, graisses animales et huilesalimentaires usages.

    Les filires HVP (Huiles Vgtales Pures) : colza

    Les filires ptrolires : diesel et essence, sous deux spcifications : EURO4 et EURO5.

  • 8/9/2019 ant Rapport Final ACV

    20/236

    20 ACV des biocarburants de 1re gnration en France fvrier 2010

    3.4. INDICATEURS DIMPACTS ENVIRONNEMENTAUX ET MODELES DE CARACTERISATION

    Ltude mthodologique stait focalise sur les deux enjeux environnementaux spcifiques : ladpltion des ressources, travers lindicateur consommation dnergie non renouvelable et le

    changement climatique avec les missions de gaz effet de serre . Afin de sassurer quonnassiste pas un transfert de pollution vers dautres types dimpacts environnementaux etsanitaires, il a t dcid dtudier 3 catgories dimpacts supplmentaires.

    Potentiel de toxicit humaine

    Potentiel doxydation photochimique (appele aussi Prcurseurs dozone )

    Potentiel deutrophisation

    Il est important de bien noter le caractre potentiel de ces trois derniers indicateurs. En effet, ces

    indicateurs dcrivent un tat intermdiaire et non limpact final du problme environnementalquon cherche tudier (comme la rduction de la dure de vie par exemple pour les questions desant humaine). Ces indicateurs intermdiaires sont en gnral plus faciles laborer et concevoirmais rduisent une partie de la problmatique tudie.

    La prise en compte de ces enjeux environnementaux et sanitaires complexes pose deux questions :

    - Le choix des modles de caractrisation des impacts (quels sont les effets pris en compte etcomment les quantifiet-on ?) et de lindicateur dimpact. Les premiers permettent la mesurequantitative des missions molcules par molcules (ou catgories par catgories). Le dernier vise donner une ide dun impact agrg et comparable entre chaque filire, au regard de lenjeuenvironnemental en question.

    - Le choix des molcules tracer : il dcoulera de larbitrage entre la liste des molcules ayant unimpact sur ces phnomnes, et les donnes de flux rellement disponibles ou fiables pour cesmolcules.

    Ci-dessous sont rsums les lments de comprhension et de modlisation des catgories dimpact,ainsi que le dtail des indicateurs dimpact et des molcules tracer.

    3.4.1. CONSOMMATION DENERGIE NON RENOUVELABLE

    Cest en effet un des deux avantages environnementaux mis an avant pour le dveloppement deressources nergtiques dorigine agricole. Les qualifier de renouvelables ncessite une vrificationpralable des origines des nergies ncessaires leur fabrication.

    Lvaluation de cet impact sobtient directement par la multiplication des quantits dnergies nonrenouvelables consommes avec leur contenu nergtique. Les contenus suivants ont t utiliss.Par abus de langage, le qualificatif nergie fossile est parfois utilis et regroupe aussi lnergienuclaire.

  • 8/9/2019 ant Rapport Final ACV

    21/236

    fvrier 2010 ACV des biocarburants de 1re gnration en France 21

    Tableau 1 : Valeur nergtique des ressources fossiles et nuclaires.

    Energie non renouvelable, fossile MJ PCI/kg

    Charbon 26,7

    gaz de mine 39,8

    Gaz naturel 38,4

    Ptrole brut 42,3

    Energie non renouvelable, nuclaire

    Uranium 560 000

    3.4.2. POTENTIEL DEMISSION DE GAZ A EFFET DE SERRE

    Le bilan des missions de gaz effet de serre intgre les principaux gaz contributeurs. Un indicateurcorrespondant limpact de ces missions en terme de potentiel d'effet de serre 100 ans a tcalcul. Les coefficients retenus dans le calcul sont ceux fournis par le GIEC dans leur troisime

    rapport et figurent dans le tableau 2. Ces valeurs sont celles utilises dans les autres tudes derfrence sur le sujet et celles qui avaient servi laborer le rfrentiel 2008. Elles ont ainsi tprivilgies par rapport la dernire mise jour du GIEC (25 pour le mthane et 298 pour leprotoxyde dazote) qui nintroduit au final que de faibles diffrences dans les valeurs des indicateursdimpact.

    Tableau 2 : pouvoir de rchauffement des principaux gaz contribuant au rchauffementclimatique pris en compte dans cette tude

    Composs contributeurs au rchauffement climatique pouvoir de rchauffement sur 100 ans

    Dioxyde de carbone, fossile 1

    Mthane, biognique 23

    Mthane, fossile 23

    Protoxyde d'Azote N2O 296

    1,1,1,2-ttrafluorothane (HFC-134a) 1300

    bromochlorodifluoromthane (Halon 1211) 1300

    chlorodifluoromthane (HCFC-22) 1700

    Le CO2 mis dans latmosphre lors de la combustion des produits issus de la biomasse ou lors de lafermentation ne contribue pas lindicateur effet de serre. En effet, le carbone ainsi mis avait tprlev dans l'atmosphre par la plante lors de sa croissance. Cette rgle correspond aux pratiques

    couramment utilises en matire de comptabilisation des missions de gaz effet de serre. Enrevanche, le mthane issu de la biomasse est lui comptabilis. De mme la dcarbonatation de lapierre chaux avec la libration de CO2 est un bilan neutre via ltape de carbonatation.

    3.4.3. POTENTIEL DEUTROPHISATION

    Cette catgorie d'impact couvre les effets dus de trop hauts niveaux de nutriments dans lescosystmes. La premire consquence de l'eutrophisation, dans son sens premier, c'est--direaffectant un milieu aquatique, est le dveloppement consquent d'algues, gnralement au

    dtriment de certaines varits de biomasse moins rsistantes. Ce dveloppement de matireorganique peut limiter fortement la quantit d'oxygne dissout dans l'eau ou bloquer l'accs lalumire pour les espces vivant plus en profondeur. Les consquences exactes de l'eutrophisation

  • 8/9/2019 ant Rapport Final ACV

    22/236

    22 ACV des biocarburants de 1re gnration en France fvrier 2010

    pour les milieux terrestres sont moins bien connues. Cependant, on peut relever parmi celles-ci, l'instar de l'eutrophisation aquatique, que l'lvation du niveau de nutriments perturbe les quilibresbiologiques du milieu rcepteur.

    Les ACV ralises sappuient majoritairement sur le mme type de modle. Nous dtaillons ci-

    dessous le modle rpandu propos par CML. Il est bas sur la contribution des molcules fournirdes atomes de N et P, qui pourront potentiellement constituer de la biomasse (K nest pas pris encompte, car rarement limitant), estime tre de composition moyenne C106H263O110N16P (compositionbases sur celle des algues). Ainsi, une mole de NO peut potentiellement contribuer la formationde 1/16 de moles de biomasse. Pour la biomasse morte, dont limpact sur lanoxie est li sadgradation par O2, le modle considre quune mole de biomasse C106H263O110N16P consomme 138moles de O2, mesure par la DCO en kg de O2, et produit de la matire eutrophisante pouvantgnrer une nouvelle mole de biomasse.

    Attention, il convient de garder lesprit que lindicateur deutrophisation qui en dcoule est unindicateur dimpact potentiel. Il dcrit les constituants ncessaires mais pas suffisants menant un

    impact environnemental tudi, par opposition des indicateurs dcrivant les dommages rels. Cetindicateur dimpact potentiel permet dagrger en les sommant les impacts potentiels de chaquemolcule mise, pour chaque milieu dmission. Ces impacts sont normaliss par rapport PO 4

    3- (kgPO4

    3-). Passer de ce potentiel deutrophisation leutrophisation relle ncessite de connatre lecontexte de chaque milieu.

    Tableau 3 : facteur de caractrisation des molcules potentiellement eutrophisantes.

    Molcules milieu dmission kg eq PO43-

    Phosphore air, sol, eau kg 3,06

    Phosphate eau kg 1

    acide phosphorique air kg 0,97

    Azote sol, eau kg 0,42Ammoniaque air kg 0,35

    Ion Ammoniaque eau kg 0,33

    Oxydes d'azote air, eau kg 0,13

    Nitrate eau, air kg 0,1

    Nitrite eau kg 0,1

    DCO (Demande chimique en oxygne) eau kg 0,022

    Tableau 4 : Synthse de la modlisation pour limpact eutrophisation

    Catgorie dimpact Eutrophisation

    Justification de la slection

    de cette catgorie dimpact

    La production de matire vgtale est source de risque deutrophisation. En

    passant de filires fossiles des filires dont lamont est agricole, les ACVmontrent en gnral une augmentation des pressions sur cet indicateur pour la

    fabrication des biocarburants.

    Modle de caractrisation CML, bas sur la contribution potentielle des molcules la croissance debiomasse, traduite en termes de N ou P apports uniquement.

    Indicateur de catgorie Pouvoir eutrophisant

    Facteur de caractrisation N, P apports au milieu, traduit en kg quivalent de PO43-

    Pertinenceenvironnementale

    Ces deux composs sont pour bon nombre de milieux, les facteurs limitant lacroissance de la biomasse.

    Molcules retenir Liste des molcules du tableau en 4.3.

  • 8/9/2019 ant Rapport Final ACV

    23/236

    fvrier 2010 ACV des biocarburants de 1re gnration en France 23

    3.4.4. PRECURSEURS DOZONE (AUSSI APPELE :FORMATION DE PHOTO-OXYDANTS)

    Cette catgorie d'impact prend en compte la formation dans la troposphre de certains compossractifs chimiques appels photo-oxydants, dont fait notamment partie l'ozone O3, par action du

    soleil sur certains polluants primaires.

    De faon plus dtaille, les photo-oxydants peuvent apparatre dans la troposphre sous l'action desultraviolets, par oxydation photochimique des composs organiques volatils (COV), et de monoxydede carbone CO, en prsence d'oxydes d'azote (NOx). L'ozone O3 et, dans une moindre mesure, lenitrate de peroxyactyle, ou PAN, sont considrs comme les principaux composs photo-oxydants.La totalit des effets que peut potentiellement avoir ce type de polluants est relativement malconnue. A titre d'exemple, l'ozone O3 possde des effets sur la sant humaine d'irritation des yeux,des voies respiratoires et des muqueuses. Ces problmes peuvent fortement s'aggraver auprsd'individus souffrant de problmes respiratoires. Cette catgorie d'impact est galement connuesous le nom de 'Formation de smog' ou 'Smog d't'.

    Les Composs Organiques Volatiles (COV) sont principalement responsables de cet effet. Mais il fautnoter le rle cl des NOx en tant que catalyseurs.

    Tableau 5 : Liste indicative de quelques composs organiques volatiles, forte ractivit

    Isoprne 1,3-Butadiene Alcnes en gnral Tolune

    m-Xylne Propne Actaldhyde methyl-Cyclopentane

    Ethne Formaldhyde Xylne Ethanol

    Tableau 6 : synthse de la modlisation Prcurseurs dOzone

    Catgorie dimpact Prcurseurs dozoneJustification du choix decette catgorie dimpact

    les transports sont des sources importantes dmissions de COV, avec en plusune concentration en zone urbaine notamment, et des diffrences connues

    entre carburants fossiles et biocarburants.

    Modle de caractrisation Concentration dozone troposphrique, utilis dans CML.

    Indicateur de catgorie Potentiel de cration dozone (en concentration dozone cr danslatmosphre)

    Facteur de caractrisation Potentiel de cration photochimique dozone (POCP) par molculeEn kg eq. Ethylne

    Pertinenceenvironnementale

    Lozone est la plaque tournante des ractions chimiques doxydation delatmosphre. Cest par sa grande ractivit que son activit de polluant agit

    sur les tres vivants.

    Molcules retenir COV identifis ou indiffrencisNOx

    3.4.5. POTENTIEL DE TOXICITE HUMAINE

    Cette catgorie d'impact couvre les effets des substances toxiques sur la sant humaine. Cessubstances peuvent tre prsentes aussi bien dans l'environnement que sur un lieu de travail.Lventail des molcules, de leurs voies daction, des dommages causs, eux dpendant delexposition, des effets des expositions indirectes, des effets de cocktail, offre une telle complexitque cette catgorie dimpact est lune des plus dlicates modliser. Ainsi, de manire gnrale, les

    rsultats fournis sont considrer plutt comme des ordres de grandeur, des diffrences devant treobserves sur plusieurs facteurs pour pouvoir conclure une relle diffrence en termes dimpacts.

  • 8/9/2019 ant Rapport Final ACV

    24/236

    24 ACV des biocarburants de 1re gnration en France fvrier 2010

    Tableau 7 : principales familles de molcules toxiques

    Famille Exemples

    Mtaux, ions mtalliques et autres compossmtalliques

    Arsenic, mercure, chrome, antimoine,

    COV Aldhydes, benzne, dichlorobenznes, 1,3-butadine,

    Autres polluants atmosphriques NOx, SOx,

    HAP Pyrne, naphtalne, tphnyl,

    Matires particulaires (PM)

  • 8/9/2019 ant Rapport Final ACV

    25/236

    fvrier 2010 ACV des biocarburants de 1re gnration en France 25

    Tableau 9 Lien entre les rsultats par km parcouru et par MJ

    Les calculs ont t raliss en fonction de lunit fonctionnelle dfinie par le fait de parcourir un km. Ltapevhicule prend donc en compte les donnes dmissions vers lair mesures sur carburant rel comme leE10, E85 ou le B10 ou B30. Ces carburants contiennent tous une part de carburant fossile, les effetsattendus du biocarburant sont donc proportionnellement rduits. Il est donc ncessaire de raliser unretraitement des rsultats pour vraiment donner limpact sur un cycle de vie du biocarburant seul et non enmlange.

    Le principe retenu pour le passage bilan dun E10 au bilan de lthanol seul utilis dans un E10 est le suivant :lcart mesur entre les missions sur le cycle de vie dun carburant contenant une partie de biocarburant (E10,B10,) par rapport aux missions du carburant fossile de rfrence est imputer en totalit au biocarburant, selonla formule ci-dessous. Cela revient dire que seule la perturbation (lincorporation de biocarburant) porte les cartsengendrs au niveau des missions vhicule. Un niveau dimpact par km parcouru par le biocarburant seul est ainsicalcul, selon la formule ci-dessous.

    MJf.(thanol)=

    MJf.(biocarburant) = rsultat sur lindicateur (Energie Non

    renouvelable ici appele MJf) pour un km qui aurait t parcouru

    par le biocarburant seul.

    MJf.(E10); MJf.(E0) = rsultat sur lindicateur MJf pour un km

    parcouru par lE10 et le carburant fossile de rfrence

    respectivement.

    Part_etha.(E10) = part en MJ de lthanol dans lE10.

    MJf.(E10) - ( 1 part_etha.(E10) ) xMJf.(E0)

    Part_etha.(E10)

    Un second traitement parat aussi ncessaire : le MJ de carburant est bien souvent lunit la plus utilise des tudesralises sur le sujet comme de la Directive EnR. Il a ainsi t ncessaire de convertir ce rsultat dans une secondeunit. La majorit des rsultats sont dailleurs prsents sous ce format l. De manire plus simple ici, le rsultat issudu premier traitement est divis par la consommation moyenne du carburant tudi pour obtenir le rsultat par MJ decarburant.

    Ces deux traitements ont t appliqus pour les cinq indicateurs. Les tableaux ci-dessous donnent deux exemples deces calculs partir de valeurs relles : un pour le passage du rsultat par km parcouru dun thanol incorpor pur, etlautre pour un thanol incorpor sous forme dETBE. Les valeurs utilises sont des valeurs relles utilises ou calculesdans la prsente tude.

    Donnes ncessaires Noms dans lesformules

    Valeur utilisedans cette

    tude

    part en MJ de lthanol dans l'E10 A1 6,84%

    part en MJ de lETBE dans l'E10 A1 19,82%

    part en MJ de lthanol dans ETBE A2 34,54%

    consommation (MJ/km) Conso 2,2

    Les donnes de consommation sont issues des tudes de lIFP utilises et dun change sur le sujet avec leur expert.

  • 8/9/2019 ant Rapport Final ACV

    26/236

    26 ACV des biocarburants de 1re gnration en France fvrier 2010

    sur vhicule montrent que la consommation en MJ/km est identique pour tous les carburants de mme type, c'est--dire quun MJ dE10 ou de B10 produit le mme travail quun MJ dessence fossile de rfrence. Les mesures montrentun lger cart pour lE85, pour lequel le rendement moteur peut tre lgrement meilleur que prvu pour desconduites charges (de lordre de quelques pourcents). Etant sur un cycle NEDC comme on le verra sur lequel cet effetne se voit pas, et en raison dun cart peu marqu, cet effet na pas t pris en compte. En revanche, une lgre

    surconsommation dhuile vgtale utilise pure a t prise en compte. Les valeurs suivantes ont t utilises :

    Tableau 10 Consommations dnergie au km parcouru utilises dans cette tude

    Consommation desvhicules lgers (en

    MJ/km)

    Essence,thanol, ETBE

    Gasoil,esters mthyliques

    Huile vgtale Pure

    EURO 4 2,20 1,70 1,78

    EURO 5 1,73 1,43

    Source : donnes issues des 2 tudes IFP (EURO4) et de Renault (EURO5)

    La suite du calcul se droule de la manire suivante :

    - calcul de lanalyse de cycle de vie pour un km parcouru avec le carburant rel (E10, B10, B30,) :

    calculs des ACV par kmparcouru partir de l'outil decalcul

    MJf/kmparcouru

    Essence fossile de rfrence :MJf(E0)

    B 2,69

    E10 dEthanol de mas(MJf(E10) )

    C 2,60

    E10 dEthanol de mas sousforme dETBE (MJf(E10)) C 2,65

    -