Que sont les reFuels et quel est le lien entre les termes « HVO » et « E-Fuel » ?
Dr. Toedter: Le terme « reFuels » désigne tous les carburants pouvant être produits à partir de sources renouvelables et utilisés dans les infrastructures existantes. Le HVO, produit à partir de résidus et de déchets, est un exemple de ce groupe de carburants. Sa production utilise des déchets qui contiennent déjà une quantité importante d’énergie. Cependant, seule une petite quantité d’hydrogène supplémentaire est nécessaire. Le HVO nécessite donc moins d’énergie que les carburants synthétiques (power-to-liquid, PtL). Les carburants Fischer-Tropsch, synthétisés dans des endroits où le soleil et le vent sont abondants, sont un exemple du processus PtL. En tant que carburants diesel, ils sont tous deux conformes à la norme DIN EN 15940 pour le diesel paraffinique. Le graphique suivant, réalisé par l’Institut de technologie de Karlsruhe (KIT), décrit plus en détail le principe des reFuels. Les carburants à base d’électricité, appelés e-carburants, appartiennent également au groupe des reFuels. Le graphique du KIT utilise une analogie avec une pomme et une orange. Les e-carburants sont de préférence produits dans des pays ensoleillés et venteux, principalement dans le sud (analogie : orange). Au contraire, le HVO nécessite peu d’électricité et peut donc également être produit dans les pays nordiques (analogie : pomme).
Note d’eFuelsNow :
La carte affiche les stations-service suivantes :
=> carburants diesel HVO
=> Essence à base de bionaphta
Les E-carburants (E-Fuels -essence et diesel) seront également présentés à l’avenir (date inconnue).
Quelles sont les différences entre le HVO et le biodiesel ?
Prof. Willner: Les deux sont des substituts du diesel. Cependant, ils diffèrent sur le plan chimique. Les biodiesels sont des esters méthyliques d’acides gras (FAME) qui contiennent encore environ 11 % d’oxygène en poids dans leurs molécules. Ils sont conformes à la norme DIN EN 14214. Le HVO (huile végétale hydrotraitée) est produit exclusivement à partir d’hydrocarbures liquides purs. Il ne contient pas d’oxygène. Contrairement au biodiesel, le carburant HVO pur a une durée de conservation illimitée. Il est conforme à la norme DIN EN 15940. Le HVO ne contient pas d’aromatiques. Il est limpide, presque inodore et brûle plus proprement que le biodiesel ou le diesel fossile. De plus, il résiste aux bactéries du diesel. Le HVO peut également être utilisé sans problème dans les moteurs diesel conventionnels sous sa forme pure. Ce n’est pas le cas des moteurs au biodiesel.
Existe-t-il aussi des alternatives à base de carburant (similaires au HVO) pour les moteurs à essence ?
Dr. Toedter: Oui, des carburants à base de résidus sont également disponibles pour les moteurs à essence. Actuellement, le carburant E10 est le plus souvent complété par du bionaphte. La production de carburants pour moteurs à essence peut se faire soit par PtL (généralement à partir d’e-méthanol), soit par BtL (biomasse-liquide). Le biométhanol, obtenu à partir de résidus et de déchets biogènes, sert de base à la fois à l’essence synthétique à partir de bionaphte et à l’essence à partir de méthanol. Les moteurs à essence ont des exigences plus élevées en matière de résistance à la détonation.
Note d’eFuelsNow : Les stations-service proposant ces types de carburant sont également indiquées dans l’application.
HVO est-il efficace ?
Prof. Willner: Tout d’abord, nous devons clarifier de quel type d’efficacité nous parlons. En termes de coût, de temps, d’électricité et d’efficacité des ressources, le HVO est imbattable. Les véhicules diesel existants peuvent contribuer immédiatement à la protection du climat sans investissement en temps significatif, sans modification du moteur et en utilisant les infrastructures existantes. Il en résulte une efficacité maximale en termes de réduction des émissions de CO2. Le HVO est également beaucoup plus efficace que les véhicules électriques en termes d’efficacité énergétique. En effet, les déchets contiennent déjà beaucoup d’énergie. Par conséquent, très peu d’énergie supplémentaire est nécessaire pour la production.
Quelle est l’efficacité des carburants synthétiques (E-Fuels) ?
Dr. Toedter: Le concept d’efficacité comporte plusieurs niveaux. En termes de coûts, de temps et de ressources, un carburant synthétique est un carburant efficace. Les cycles de carbone fermés dans les infrastructures existantes peuvent contribuer immédiatement à la protection du climat. Cependant, les carburants synthétiques (PtL Power-to-Liquid) nécessitent beaucoup d’énergie électrique pour l’électrolyse de l’hydrogène. Le CO2 présent dans l’air est collecté par filtration directe (captage direct de l’air DAC ou à partir d’installations industrielles). Il est ensuite transformé en un vecteur énergétique à haute densité énergétique. L’énergie électrique nécessaire à cet effet devrait être utilisée dans des sites favorables, c’est-à-dire des sites bénéficiant d’un rendement élevé en termes d’énergie éolienne et solaire.
De nombreux calculs d’efficacité partent du principe que l’e-fuel serait produit en Europe centrale. Pour des raisons de rendement, cela ne serait toutefois possible que sur quelques sites. Sur ces sites favorables, le facteur de rendement nettement plus élevé compense les pertes de conversion. À l’échelle mondiale, il n’y a pas de manque d’énergie provenant de sources renouvelables. Seuls le transport et le stockage de l’énergie constituent des défis majeurs. Dans ce cas, l’énergie est stockée sous forme de carburant. Même dans le cas de l’énergie électrique utilisée directement, il faut tenir compte des pertes dues à la conversion et aux équipements auxiliaires.
Note d’eFuelsNow : L’électricité est une énergie très noble, immédiatement utilisable, qui n’existe pas dans la nature. L’électricité doit toujours être transformée au préalable, ce qui entraîne des pertes. Que la thermodynamique fonctionne sous le capot ou à la périphérie de la ville n’a finalement aucune importance.
Les carburants reFuels sont-ils également utilisés pour les avions ? Ne serait-il pas plus judicieux de se concentrer uniquement sur le secteur maritime et aérien ?
Prof. Willner: Aujourd’hui déjà, de nombreuses compagnies aériennes utilisent du kérosène renouvelable, similaire au HVO. Des entreprises telles que Neste en produisent déjà à grande échelle. Cependant, la production isolée de kérosène n’a pas de sens, car sa fabrication génère toujours des coproduits, dans le domaine de l’essence ou du diesel. De plus, la consommation de carburant dans le secteur maritime et aérien est bien inférieure à celle du transport routier. Se concentrer sur les petits domaines d’application que sont le transport aérien et maritime entraverait considérablement la protection du climat là où le levier pour réduire les émissions de CO2 est le plus important, à savoir dans le transport routier. De plus, le carburant deviendrait moins cher pour tout le monde si tous les coproduits issus de la fabrication pouvaient être vendus et si les installations étaient utilisées de manière optimale.
Quel pourcentage du trafic mondial peut être couvert par des carburants renouvelables tels que le HVO et l’e-fuel ?
Prof Willner: Sur une période de 30 à 40 ans, il est possible de couvrir une grande partie des besoins en carburant de tous les secteurs du transport mondial (voitures, bateaux, avions…) avec des carburants issus de déchets et des carburants synthétiques. Selon une estimation de l’entreprise finlandaise Neste, l’utilisation de toutes les variantes de carburants alternatifs permettrait de couvrir environ 40 % des besoins mondiaux en carburant d’ici 2040. Ces chiffres correspondent aux estimations du potentiel réalisées par la HAW-Hamburg. Une autre étude a également déterminé un potentiel HVO important de 200 mégatonnes par an à base de jatropha. Cela permettrait de couvrir la totalité des besoins en carburant de l’UE. Le jatropha est une plante qui pousse sur des sols marginaux en bordure de désert et ne provoque donc aucun conflit entre l’alimentation et l’alimentation animale. Cela ouvre des perspectives d’exportation pour les pays jusqu’ici défavorisés. De plus, la culture du jatropha offre un potentiel supplémentaire de fixation du CO2. En effet, les plantes sont cultivées dans des régions où il n’y avait auparavant aucune plante. Il en résulte une empreinte carbone négative pour les carburants qui en sont issus. Au-delà de 40 ans, il sera possible de couvrir la totalité des besoins mondiaux en carburant si la production de carburants synthétiques est simultanément augmentée. Pour cela, une réglementation appropriée est essentielle. Il est possible de produire de manière renouvelable la totalité des besoins mondiaux en carburant, comme le confirme le graphique du DLR.
Le HVO crée-t-il un conflit entre « alimentation et carburant » ? De quoi est composé le HVO ?
Dr. Toedter: Le HVO est produit à partir de résidus et de déchets. Il peut s’agir de graisses usagées, de restes alimentaires non comestibles, d’huiles de tall, de boues d’épuration, etc. De nombreux résidus contiennent des composés de carbone et d’hydrogène qui peuvent être réutilisés par craquage et hydrogénation. Il n’y a pas de conflit entre les réservoirs et les assiettes avec le HVO, car ces résidus ne sont pas cultivés. Tout au plus le jatropha, qui pousse sur des sols pauvres, pourrait-il constituer un cas de figure. Cependant, cette plante n’est pas encore utilisée et les surfaces nécessaires à sa culture ne peuvent pas être utilisées pour la culture alimentaire.
Prof. Willner (ajoute) : Étant donné que le HVO est actuellement produit exclusivement à partir de biomasse issue de déchets, ce problème ne se pose pas ici. Cette situation est vérifiée chaque année et documentée dans le rapport d’évaluation de l’Office fédéral de l’agriculture et de l’alimentation.
Le HVO a-t-il un problème avec l’huile de palme ?
Prof Willner: L’huile de palme n’est utilisée ni pour la production de biodiesel ni pour celle d’HVO en Europe. Depuis 2023, elle n’est plus prise en compte dans le quota d’émissions de gaz à effet de serre. Pour l’Allemagne, cela est documenté dans le rapport d’évaluation de l’Agence fédérale pour l’agriculture et l’alimentation.
Le HVO100 peut-il être utilisé dans tous les véhicules diesel ?
Dr. Toedter: Le HVO est un carburant très compatible qui peut être utilisé dans 99 % des moteurs diesel. Il n’existe que très peu de cas où des problèmes pourraient survenir, par exemple avec certains moteurs diesel haute performance. Nous ne connaissons aucun exemple concret. Le KIT de Karlsruhe a également mené une étude à long terme sur 800 000 km dans le secteur du transport routier, avec des résultats très positifs. Notre flotte d’entreprise et nos voitures particulières fonctionnent également exclusivement au HVO100. Ce carburant répond à toutes les caractéristiques normatives du diesel standard, voire les dépasse. Il est seulement 6 % plus léger. Cependant, en raison de son indice de cétane plus élevé, il n’y a que de faibles différences de consommation (voire aucune). Des expériences positives à long terme ont déjà été menées en Scandinavie et en Californie. Ce carburant y est vendu depuis plus de 10 ans. En raison des mélanges obligatoires très élevés, il est utilisé quotidiennement des millions de fois, indépendamment de l’autorisation du constructeur. Il n’y a également aucune différence en termes de propriétés lubrifiantes. En effet, le HVO100 vendu dans les stations-service est conforme à la norme légale DIN EN 15940. Les additifs lubrifiants font partie du processus de production normal. Le HVO100 présente ainsi des propriétés lubrifiantes parfois même supérieures à celles du diesel fossile.
Les E-Fuels peuvent-ils être utilisés dans tous les moteurs à essence ?
Dr. Toedter: Les E-carburants sont des carburants sans base fixe de pétrole brut. Ces carburants peuvent être adaptés de manière optimale aux exigences des moteurs. Il n’y aura donc aucun problème avec les E-carburants dans le parc automobile. Des tests ont déjà commencé et donnent des résultats positifs.
Le carburant reFuel (par exemple, fabriqué à partir de bionaphta) peut-il être utilisé dans tous les moteurs à essence ?
Dr Toedter: Les carburants à base d’essence avec des additifs issus de résidus (par exemple, le bionaphte) sont des carburants très compatibles, similaires au HVO pour le diesel. Cependant, l’offre est encore très limitée. Ces carburants sont donc généralement mélangés à de l’éthanol afin d’obtenir une réduction plus importante des émissions de CO2. Il s’agit généralement d’un mélange E10, compatible avec 95 % des véhicules à essence actuels. Il convient toutefois de s’assurer que le mélange est conforme à la norme DIN EN 228. Cela concerne toutefois l’éthanol et non la teneur en bionaphta !
Quand les E-Fuels seront-ils disponibles dans les stations-service ?
Dr Toedter: La technologie a déjà fait ses preuves et est bien établie. Seuls les conditions économiques et réglementaires sont déterminantes pour son développement. Une prise en compte identique de la réduction des gaz à effet de serre dans tous les secteurs et la prise en compte des besoins d’importation accéléreraient ce développement. Plusieurs installations de ce type sont exploitées en dehors de l’UE et d’autres sont en cours de construction.
Pourquoi le réseau HVO allemand et francais n’est-il pas aussi développé qu’en Italie ?
eFuelsNow: Dans le cas de la France, nous supposons que le législateur ne s’intéresse pas beaucoup au HVO et que les entreprises françaises possèdent leurs propres plateformes pétrolières. Il faut également tenir compte des réglementations italiennes, qui étaient auparavant beaucoup plus ouvertes à la technologie. L’Allemagne est (à la fin de 2025) l’un des derniers pays où le Super E5 est encore obligatoire. Cela bloque les réservoirs. Cependant, 95 % de tous les véhicules à essence immatriculés pourraient rouler sans problème avec du E10. Enfin, le réseau de stations-service se développe également en fonction du quota de GES dans le secteur des carburants. Dans le passé, celui-ci était nettement moins ambitieux en Allemagne et en France que dans d’autres pays. Cela révélait une contradiction flagrante, car une réduction des émissions de CO2 était réclamée très bruyamment.
La vidéo montre le développement du réseau de ravitaillement en carburant HVO entre 2023 et janvier 2025. Les chiffres actuels sont disponibles dans l‘application et sur la carte des stations-service HVO (site web).
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