Analyse Biocarburants avancés : la filière bois française est en avance

Le secteur agricole français aurait pu s’attendre à lancer lui-même les premières usines de biocarburant de seconde génération dans l’Hexagone. En effet, c’est sous sa houlette qu’ont été menés deux grands projets agricoles français dédiés aux biocarburants avancés : BioTfuel et Futurol. Lancé en 2008 par les coopératives céréalières et betteravières champenoises, le programme Futurol s’est achevé en 2018. Et c’est la filière oléagineuse française qui a lancé le programme BioTfuel en 2010, qui s’est achevé fin 2021. Ces deux technologies ont la particularité d’être « multi-produits » : flexibles, elles peuvent traiter indifféremment des pailles, du bois ou du miscanthus.

Pourtant, la première grande usine d’éthanol de seconde génération implantée en France émanera de la filière bois, dans les Landes. Le carburant sera produit à partir d’effluents de la production de cellulose de spécialité (filière bois), a appris Agra Presse auprès de Christian Ribeyrolle président de Rayonier A.M. France. Cette filiale française de la compagnie américaine Rayonier Advanced materials, basée en Floride, exploite une unité de cellulose de haute pureté à Tartas, dont elle souhaite valoriser différemment les effluents.

Les biocarburants dits de seconde génération exploitent le complexe ligno-cellulosique des plantes (pailles, bois…), et non pas le sucre des plantes lui-même (saccharose et glucose) ou leur huile, comme les filières de carburants classiques. Chez Rayonier, il s’agira d’hémicellulose extraite lors de la cuisson du bois pour la séparer de la cellulose, utilisée pour le papier. L’usine aura une capacité de production de 210 000 hectolitres d’éthanol. Elle devrait entrer en fonctionnement au deuxième trimestre 2023. La cellulose de haute pureté produite à Tartas n’entre pas dans la fabrication du papier, mais dans d’autres applications à haute valeur ajoutée, comme la pharmacie, les peintures, matériaux de construction, etc.

D’abord en Croatie

Un autre projet est annoncé en France par l’énergéticien allemand, Hy2gen, également proche de la filière forestière. Intitulé Hynovera il devrait produire 40 000 tonnes par an de biocarburants aéronautiques et de biométhanol. Les programmes Futurol et BioTFuel initiés par le secteur agricole emboiteront-ils rapidement le pas, en annonçant des projets d’usine en France ?

Pour l’heure, les industriels à l’origine de ces deux technologies n’ont pas annoncé de projets pour les exploiter en propre, en France ou ailleurs. Les partenaires de Futurol commercialisent jusqu’ici des licences d’exploitation par l’intermédiaire de la société Axens, filiale de l’Ifpen (Institut français du pétrole et des énergies nouvelles).

Les négociations avancent. Mais si l’Ifpen souhaite bien « que la première usine d’éthanol 2G en France fonctionne sous licence Futurol », c’est à Sisak, en Croatie que va se construire la première usine exploitant la technologie de Futurol. La première usine labellisée Futurol se situera sur un site pétrochimique où une usine avait brûlé en 2011. Des aides européennes à l’investissement sont prévues mais sa construction n’a pas encore commencé.

Concernant le programme BioTFuel, la décision de ses partenaires, tels Avril, n’a pas encore été prise d’exploiter en propre ou de commercialiser la technologie.

Encore peu d’usines dans le monde

La seule usine de bioéthanol 2G active et de taille conséquente est située en Italie. Il s’agit de l’unité de Versalis (Eni) à Crescentino (Piémont), qui exploite la voie biochimique, à base de levures (voir encadré). Après quelques déboires, elle vient de redémarrer, selon l’Ifpen et peut traiter 200 000 tonnes de biomasse (paille et canne de Provence) par an, avec une capacité de production maximale d’environ 25 000 tonnes de bioéthanol par an, ont annoncé fin février les dirigeants de Versalis. « Elle est semble-t-il rentable parce qu’elle est située à côté d’une unité de production d’éthylène, qui permet des synergies », commente Gilles Ferschneider, ingénieur de recherche à l’Ifpen, chef de projet production d’éthanol 2G.

Une autre usine d’éthanol cellulosique, du chimiste suisse Clariant, est en phase finale de construction à Podari, dans le sud-ouest de la Roumanie, un pays où les coûts de production et de main-d’œuvre sont moins élevés qu’en Europe de l’ouest. Elle devrait être inaugurée ce printemps. Clariant annonce qu’elle produira 50 000 tonnes d’éthanol à partir de 250 000 tonnes de paille. Les choses bougent également outre-Atlantique. Au Brésil, autre pays où les coûts de production sont plus réduits que dans l’UE, le groupe Raizen, qui est une société mixte entre le sucrier et producteur d’éthanol brésilien Cosan et le pétrolier Shell, produit depuis peu de l’éthanol à partir de bagasse de canne à sucre, dans une usine couplée à une unité d’éthanol 1G.

Concernant la seconde voie technologique, la voie thermochimique, les projets les plus avancés sont Enerkem en Alberta (Canada) qui est maintenant en fonctionnement, selon l’Ifpen, avec une capacité de 100 000 tonnes d’éthanol et de méthanol par an, selon Jean-Philippe Héraud, ingénieur chef de projet du programme BioTfueL (voie thermochimique). Elle mobilisera des déchets et de la matière forestière résiduelle. Dans le Nouveau monde, l’Ifpen recense également le projet de Fulcrum Bionergy aux États-Unis, d’une capacité d’environ 30 000 tonnes de carburants, en phase finalement de construction.

Au-delà des biocarburants

La filière de la lignocellulose ne veut pas s’arrêter aux biocarburants. Elle est aussi en train de prendre pied dans la chimie verte. Un projet d’usine de transformation de la cellulose en un solvant pour de nombreux usages est actuellement en cours en France, sur le site pétrochimique en reconversion de Saint-Avold (Moselle), apprend-on auprès du Centre européen de biotechnologie et de bioéconomie (CEBB) d’AgroParisTech à Pomacle (Marne). Là encore, la filière bois est en avance : l’investisseur est le groupe australien, Circa, spécialisé dans la papeterie en Tasmanie.

Il n’empêche que ce projet venu des filières forestières pourrait avoir des retombées pour l’agriculture. En effet, « il valorisera tout ce qui contient au moins 30 % de cellulose », indique Florent Allais, président du CEBB. La sciure est la matière première idéale, mais peuvent convenir également le bois de haies, la paille, le miscanthus. La construction de l’usine sera précédée par celle d’une unité pilote, dont la livraison est prévue durant l’été 2023. Le pilote sera par la suite transformé en usine d’échelle industrielle. Il devrait produire 1 000 tonnes par an de ce solvant biosourcé, dérivé de la levoglucosénone, issue de la transformation de la cellulose.

Mais rien n’est acquis, puisque ces avancées technologiques pourraient aussi permettre à la filière forêt de concurrencer l’agriculture dans l’agroalimentaire. Un fabricant de pâte à papier du Sud-Ouest, Fibre excellence, à Saint-Gaudens (Haute-Garonne), est en train de se diversifier dans des productions à haute valeur ajoutée. Producteur de pâte à papier pour ses clients papetiers, il envisage de nouvelles productions issues d’hémicellulose : du xylitol, un édulcorant d’origine naturelle utilisé dans des produits alimentaires, avec comme partenaire le groupe Roquette ou des protéines pour alimentation animale via des bactéries et des levures avec la société Arbiom… Après un premier pilote, le papetier a décidé de passer à l’échelle du démonstrateur, pour produire 1 000 litres d’hydrolysat par jour.

Intéressants extractibles

Par ailleurs, tout une activité est en train de se dessiner, avec les extractibles, indique Étienne Montet, chef de projet « chimie » au pôle de compétitivité Xylofutur, pôle spécialisé dans les produits et matériaux du bois et hébergé à l’université de Bordeaux. Les extractibles sont des molécules qui peuvent être mises en œuvre dans une large gamme d’applications : pharmacie, cosmétique, agroalimentaire, phytosanitaire. Le bois en contient 5 % en moyenne, surtout le chêne et le châtaignier, riches en anti-oxydants, d’où l’intérêt du chêne en tonnellerie, précise Étienne Montet. Les extractibles certes sont moins abondants dans le bois que la lignine, mais ils sont plus faciles à extraire, ajoute le chef de projet.

Preuve de cet intérêt, les milieux du bois et ceux de la cosmétique se rapprochent. Ainsi, le pôle de compétitivité Xylofutur et celui de la cosmétique, Cosmetic valley, tiendront une journée technique commune en juin pour faire le point sur les projets d’industrialisation des extractibles, qui fleurissent notamment entre des entreprises de cosmétique et des laboratoires sous-traitants.