Résumé de l’étude Transport & Environnement
L’Organisation maritime internationale (OMI) s’est fixé des objectifs ambitieux pour atteindre la neutralité carbone d’ici 2050. Cependant, les modalités précises pour y parvenir restent à définir.
Une approche consiste à inciter les navires à passer à des carburants alternatifs via la norme mondiale sur les carburants, mais en l’absence de critères clairs sur les biocarburants, ce cadre pourrait en réalité aggraver l’impact climatique du transport maritime.
Près d’un tiers du transport maritime mondial pourrait fonctionner aux biocarburants en 2030. L’huile de palme et l’huile de soja pourraient représenter près des deux tiers du biodiesel utilisé pour alimenter l’industrie du transport maritime en 2030, car elles représentent les carburants les moins chers à respecter. C’est un problème car les carburants à base d’huile de palme et de soja sont associés à des émissions indirectes liées au changement d’affectation des sols, ce qui rend leur impact climatique plus grave que celui du fioul lourd, le carburant maritime typiquement utilisé aujourd’hui.
Au total, le GFS pourrait entraîner des émissions supplémentaires de 270 Mt d’équivalent CO2 en 2030 par rapport au mix énergétique fossile actuel.
L’étude montre qu’une industrie maritime dépendante des biocarburants nécessiterait de vastes superficies agricoles. En 2030, environ 35 millions d’hectares (soit la superficie totale de l’Allemagne) pourraient être nécessaires pour produire suffisamment de cultures pour répondre à la demande croissante de biocarburants de l’industrie maritime.
De nombreux acteurs de l’industrie maritime affirment qu’ils utiliseront plutôt des biocarburants issus de déchets, tels que des huiles de cuisson usagées, des graisses animales ou des résidus agricoles. Mais les biocarburants issus de déchets ne pourront couvrir qu’une petite partie de la demande prévue de biocarburants pour le transport maritime, car leur disponibilité est limitée.
Contexte
Dans le cadre de sa stratégie 2023 en matière de GES, l’OMI a convenu de mettre en place un ensemble de règles qui obligeront les navires à réduire leur impact climatique pour atteindre à terme des émissions nettes nulles d’ici 2050 ou aux alentours. La réalisation de cet objectif repose en partie sur la norme mondiale sur les carburants (GFS), un cadre qui obligera les navires à passer progressivement des combustibles fossiles à des alternatives plus propres en respectant les objectifs d’intensité des GES sur leur consommation d’énergie.
Les installations de production de biocarburants étant déjà en place, les biocarburants seront probablement la première alternative vers laquelle se tourneront les armateurs pour réduire leurs émissions de GES. Cette tendance pourrait se poursuivre si les États membres de l’OMI ne parviennent pas à s’entendre sur des mesures d’incitation politiques et financières précoces pour promouvoir les e-carburants verts au sein du GFS ou pour appliquer des mesures d’efficacité énergétique.
Si certains biocarburants pourraient effectivement avoir des effets bénéfiques sur le climat, la majorité de ceux actuellement disponibles dans le monde ont des impacts environnementaux et climatiques importants, notamment en termes d’émissions directes et indirectes de gaz à effet de serre. La sécurité alimentaire est une autre préoccupation majeure.
Certains de ces problèmes ont conduit des pays comme la Norvège, la France, les Pays-Bas et d’autres à restreindre ou à interdire les biocarburants produits à partir de matières premières telles que le palmier ou le soja. En outre, des réglementations telles que FuelEU Maritime et RefuelEU excluent l’utilisation de biocarburants à base d’aliments pour animaux et de denrées alimentaires.
Pour estimer l’absorption potentielle des biocarburants résultant du GFS – et les matières premières potentielles utilisées pour répondre à cette demande – nous avons modélisé un mix de carburants simplifié en supposant que le mix global de carburants pour le transport maritime répondrait aux objectifs d’intensité des GES du carburant « d’objectif » de la proposition de l’UE et du Japon à l’OMI (ISWG-GHG 17/2/2).
En l’absence de facteurs d’émissions de carburant établis à l’OMI, nous avons utilisé les facteurs d’émissions de carburant de l’annexe I de FuelEU Maritime. Notre modèle conclut que les biocarburants pourraient représenter 36 % du mix mondial de carburants d’ici 2030, cette part passant à 59 % d’ici 2035 et à 76 % d’ici 2040.
Sur la base de ce mix de carburants, T&E a chargé le cabinet de conseil Cerulogy d’évaluer quelles matières premières pourraient être utilisées pour répondre à cette adoption des biocarburants dans trois scénarios :
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Scénario 1 – « matières premières non soumises à restriction » : toutes les matières premières sont autorisées dans le cadre du GFS à condition qu’elles répondent aux objectifs du GFI. Les émissions ILUC ne sont pas prises en compte.
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Scénario 2 – « matières premières à ILUC élevé exclues » : les matières premières ayant les émissions ILUC les plus élevées (par exemple, l’huile de palme et de soja) sont exclues et remplacées par d’autres huiles végétales ayant des émissions ILUC plus faibles (par exemple, l’huile de colza)
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Scénario 3 – « plafond alimentaire » : les matières premières ayant les émissions ILUC les plus élevées (par exemple, l’huile de palme et de soja) sont exclues et un plafond sur les cultures vivrières et fourragères est inclus (pour le biodiesel, le plafond limite la part de l’huile de colza dans l’énergie à 70 % en 2030, 40 % en 2035 et 10 % en 2040).
Que sont les émissions ILUC et pourquoi sont-elles importantes ?
Le changement indirect d’affectation des terres (ILUC) désigne les émissions de GES résultant du déplacement de la production agricole – à des fins alimentaires et fourragères – lorsque les terres sont utilisées à la place pour la culture de biocarburants. L’expansion des terres destinées à la culture se fait souvent au détriment des environnements riches en carbone (par exemple les terres naturelles, les forêts), ce qui entraîne une perte des stocks de carbone. En conséquence, une quantité importante d’émissions de GES stockées dans la végétation et le sol est émise dans l’atmosphère.
Les émissions de ILUC sont une variable importante à prendre en compte lors de l’évaluation du profil de GES des biocarburants, car certains sont associés à des facteurs d’émission de ILUC élevés qui peuvent annuler leurs économies globales de GES. Les facteurs d’émission de ILUC peuvent être évalués et quantifiés via la modélisation et ont déjà été inclus dans les cadres réglementaires de l’ACV, y compris au niveau mondial. Par exemple, les valeurs d’émission de l’ACV CORSIA incluent des facteurs de ILUC pour déterminer l’impact des GES des carburants alternatifs de l’aviation. De même, la directive européenne sur les énergies renouvelables (RED) reconnaît l’impact des émissions de ILUC et fixe un seuil maximal pour le recours aux biocarburants à base de cultures vivrières et fourragères.
Le cadre ACV de l’OMI intègrera-t-il les émissions ILUC dans ses facteurs d’émission ?
Les émissions de ILUC seront examinées au sein du groupe GESAMP et seront considérées selon une approche qualitative ou fondée sur les risques dont les détails restent flous (MEPC 83/7/1). Si certains membres considèrent cette approche comme appropriée, beaucoup ont souligné ses lacunes. En fait, une approche qualitative risque d’être trop spécifique pour prendre en compte l’impact des émissions de ILUC sur les GES, qui sera plutôt basée sur des facteurs contextuels subjectifs et difficiles à évaluer et à certifier.
Impact des émissions de GES du biodiesel
Français Dans le scénario sans restriction, l’huile de palme et de soja pourrait représenter 60 % du mix mondial de matières premières pour le biodiesel d’ici 2030 , l’huile de colza en représentant 20 % et le reste étant comblé par de plus petites quantités d’HCU (10 %), de graisse animale (8 %) et de résidus cellulosiques (2 %). De 2035 à 2040, la part de l’huile de palme et de soja diminue, pour finalement atteindre 15 % de la part mondiale des matières premières pour le biodiesel d’ici 2040. Cela est principalement dû au fait que les facteurs d’émission attribués à ces matières premières, qui restent les mêmes sur toute la période (53 gCO 2 e/MJ pour l’huile de palme et 48 gCO 2 e/MJ pour l’huile de soja), sont trop élevés pour que les opérateurs puissent atteindre les objectifs GFS. En raison de leur disponibilité limitée, les quantités de matières premières à base de déchets restent relativement constantes au fil des ans, à l’exception d’une légère augmentation des matières premières cellulosiques. Plus important encore, à partir de 2035, la part des matières premières hypothétiques de biodiesel augmente considérablement, jusqu’à 52 % d’ici 2040. Cela est dû à l’incertitude quant à la provenance de ces matières premières si elles devaient être d’origine biologique.
La part importante de l’huile de palme et de soja dans le scénario 1 est due à leur prix plus abordable que les autres types d’huiles, qu’il s’agisse d’autres huiles végétales ou d’huiles usagées. Une part aussi importante de l’huile de palme et de soja aurait des conséquences négatives sur le changement climatique. En fait, Cerulogy estime que d’ici 2030, les émissions provenant de l’huile de palme et de soja combinées à d’autres matières premières pourraient entraîner des émissions de GES 87 % supérieures à celles qui seraient générées si ces navires utilisaient des combustibles fossiles . Ces émissions seraient toujours 21 % supérieures à celles des combustibles fossiles d’ici 2035 et ne diminueraient de manière significative qu’en 2040.
Dans le scénario 2, les matières premières à fort CASI sont remplacées par la troisième huile végétale la plus consommée, l’huile de colza, qui représente jusqu’à 79 % de la matière première du biodiesel d’ici 2030. Bien que l’exclusion des matières premières à fort CASI ne soit pas suffisante pour que les émissions dérivées des biocarburants tombent en dessous des émissions équivalentes des combustibles fossiles d’ici 2030, les émissions dérivées des biocarburants dans ce scénario finiraient par être 72 % inférieures à l’équivalent des combustibles fossiles d’ici 2040. En fait, il convient de souligner que seul le scénario 3, qui exclut l’huile de palme et de soja et inclut un plafond alimentaire progressif, pourrait entraîner des émissions inférieures au statu quo des combustibles fossiles à partir de 2030.
Les terres agricoles sont nécessaires pour les carburants produits à partir de maïs entier, d’huile de soja, d’huile de palme, d’huile de colza et de cultures et résidus cellulosiques. Dans le premier scénario où toutes les matières premières sont autorisées, Cerulogy estime que la production totale de biocarburants nécessiterait l’équivalent de 35 millions d’hectares d’ici 2030 .
Pour mettre les choses en perspective, cela représente environ la superficie de l’Allemagne ou du Zimbabwe. Étant donné que ce scénario repose en grande partie sur l’huile de palme, une culture à haut rendement, le scénario 2 excluant les biocarburants à fort impact indirect sur l’utilisation des terres aurait en réalité un impact plus important sur l’utilisation des terres (38 millions d’hectares en 2030 et 40 millions d’hectares d’ici 2035). Cela est principalement dû au fait que l’huile de palme et de soja serait remplacée par des plantations de colza.
Lors de la transformation des cultures en biocarburants, certains coproduits peuvent être générés. Par exemple, les coproduits issus de la transformation du soja sont des tourteaux ou des tourteaux qui peuvent être utilisés pour nourrir les animaux, et la transformation de l’huile végétale peut produire du glycérol.
Cet aspect a été pris en compte lors du calcul de la superficie totale des terres nécessaires à la production de biocarburants en attribuant une partie des terres aux coproduits et en la retirant de la superficie totale des terres nécessaires à la culture de biocarburants.
Compte tenu de la concurrence croissante pour les biocarburants à base de déchets, notamment dans le secteur de l’aviation, le recours à des matières premières telles que l’HCO ou la graisse animale n’apportera qu’un soulagement à court terme. Si plusieurs compagnies de transport maritime ont décidé de s’appuyer sur des biocarburants produits à partir d’HCO et de graisse animale, les quantités de ces matières premières restent limitées et la demande croissante du transport maritime et d’autres industries entraînera des hausses de prix.
Selon tous les scénarios, Cerulogy estime que la demande en HCO et en graisse animale dépasserait rapidement l’offre disponible d’ici 2035. Pour répondre à la demande estimée en HCO par le transport maritime – comprise entre 10,9 et 13,7 Mt/an dans tous les scénarios – le secteur du transport maritime devrait obtenir un accès préférentiel à ces ressources, ce qui est peu probable dans un avenir proche. Il convient de souligner que l’on soupçonne que l’huile de palme vierge est utilisée comme matière première pour l’HCO, ce qui a incité plusieurs pays à lancer des enquêtes.
Aujourd’hui, il n’est pas clair comment les processus de certification peuvent certifier avec précision la matière première utilisée pour l’HCU, étant donné le grand nombre de sources de production et la difficulté de différencier l’HCU de l’huile de palme vierge lorsqu’elle est testée en tant que produit final.
Pour mettre les choses en perspective, T&E a calculé qu’un navire de 20 000 EVP circulant entre Shanghai, en Chine, et Santos, au Brésil, propulsé exclusivement à l’HCU, nécessiterait 7 600 t d’HCU. Cela équivaut à plus que la consommation annuelle d’huile de cuisson de 2 000 restaurants McDonald’s. De même, si l’on utilisait de la graisse animale, nous estimons que plus d’un million de porcs seraient nécessaires pour fournir suffisamment de graisse.
En ce qui concerne les cultures cellulosiques, leur production devrait être augmentée pour avoir un impact significatif sur l’industrie mondiale du transport maritime, alors que leurs impacts environnementaux restent flous à ce jour. S’appuyer de plus en plus sur les résidus cellulosiques nécessiterait la création d’une infrastructure de collecte et de chaîne d’approvisionnement avec des règles d’audit pour garantir la traçabilité et la durabilité des matières premières.
Aujourd’hui, la majorité des résidus cellulosiques sont utilisés à d’autres fins, comme l’amendement des sols (par exemple la paille ou les épis de maïs), les produits dérivés de l’alimentation, ainsi que l’énergie (par exemple la bagasse de canne à sucre pour la production de chaleur et d’électricité sur place). Compte tenu du stade naissant de cette industrie, il est difficile d’évaluer dans quelle mesure elle pourrait constituer une solution aux objectifs de décarbonisation du transport maritime.
Dans sa modélisation simplifiée du mix énergétique, T&E estime que le biométhane et le biométhanol représenteront une petite part de l’utilisation mondiale de biocarburants, représentant respectivement 1 % et 0,7 % en 2030. Alors que la part de l’utilisation du biométhane augmenterait progressivement à mesure que davantage de navires alimentés au GNL entreraient en service et passeraient au biométhane (représentant environ 10 % du mix énergétique total d’ici 2040), l’utilisation du biométhanol devrait rester limitée à moins que le volume de nouvelles commandes de navires capables de produire du méthanol n’augmente considérablement.
Dans tous les scénarios, les deux matières premières utilisées pour la production de biométhane et de biométhanol sont le fumier et le maïs entier. Bien que le fumier soit un déchet agricole, les économies d’émissions de cette matière première varient considérablement en fonction des pratiques de production. Tout comme les résidus cellulosiques, le fumier est déjà utilisé à d’autres fins, comme la production de biogaz pour alimenter les exploitations agricoles, ainsi que comme engrais.
Le maïs entier est une matière première qui pourrait être utilisée à des fins alimentaires et fourragères. Lorsqu’il est utilisé pour la production de biométhanol par un processus de reformage, le profil global d’émissions de GES du maïs entier est de 140 g CO2 e /MJ – le troisième profil d’émission le plus élevé dans cette analyse, après l’huile de palme et de soja utilisée pour la production de biodiesel.
Recommandations politiques
Ce document met en évidence les risques climatiques liés à l’utilisation de biocarburants associés à des émissions de CO2 élevées, en montrant les conséquences qui pourraient survenir si un cadre réglementaire plus souple concernant l’utilisation de biocarburants était convenu dans le cadre des lignes directrices du GFS ou de l’ACV. Il met également en évidence le rôle limité que pourraient jouer à l’avenir les biocarburants produits à partir de déchets tels que les graisses animales ou les HCU. Compte tenu de ces circonstances, T&E recommande de :
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Envisager d’exclure les biocarburants à base de cultures à fort CASI de la conformité aux réglementations de l’ANNEXE VI de MARPOL ou directement dans le cadre de l’ACV. Cela pourrait être opérationnalisé, par exemple, en attribuant des facteurs d’émission de CASI quantifiables ou, comme solution de repli, en utilisant les valeurs de GES du puits au réveil des combustibles fossiles les moins favorables. Alternativement, envisager de plafonner l’utilisation de cultures vivrières pour la production de biocarburants dans le cadre de l’Annexe VI de MARPOL ou par le biais de la législation nationale en conformité avec les GFS.
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Mettre en place des mesures incitatives précoces et spécifiques pour favoriser la production et l’adoption de carburants électriques verts, par le biais de mécanismes tels que des facteurs de récompense dans le cadre du GFS. Dans le cas de fonds spécifiquement dédiés aux carburants alternatifs, veiller à ce que les carburants électriques verts soient prioritaires par rapport aux biocarburants produits à partir de déchets tels que les HCU ou les graisses animales, qui ne constituent pas des alternatives évolutives.
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Lors de la définition de carburants à émissions nulles et quasi nulles (ZNZ), convenir de seuils stricts d’intensité de GES qui favoriseront l’adoption de carburants électroniques verts : au moins 90 % de réduction des émissions de CO2 équivalent poids-poids par rapport à la référence des combustibles fossiles à partir de 2030, ou un maximum de 10 gCO2 équivalent poids- poids/MJ d’intensité énergétique de GES ; au moins 95 % de réduction des émissions de CO2 équivalent poids-poids par rapport à la référence des combustibles fossiles à partir de 2040, ou un maximum de 5 gCO2 équivalent poids- poids/MJ d’intensité énergétique de GES ; 100 % de réduction des émissions de CO2 équivalent poids-poids à partir de 2050.