FÉDÉRATION
Install Magazine 957 – février 2019

Le rôle des combustibles liquides dans la transition énergétique

L’étude envisage un rôle clef pour le combustible vert

Les combustibles solides sont indissociables de notre société. La majeure partie des transports routiers fonctionnent au combustible solide, et dans le chauffage également, le mazout joue un rôle important. Et il ne faut pas oublier d’autres applications comme la chimie ou la production d’électricité. Ce succès, les combustibles solides le doivent à des qualités comme les excellentes capacités en termes de transport et de stockage. Ce sont précisément ces propriétés qui permettent d’offrir une solution à certains obstacles persistants dans l’électrification. Nous ne parlons pas ici du pétrole brut, mais bien du pétrole synthétique qui est produit de manière carboneutre à l’aide de courant vert, selon le principe appelé Power to Liquid.

Des limites à l’électrification

Si on désire réduire les émissions de gaz à effet de serre dus aux combustibles fossiles, il nous faudra massivement passer à de l’énergie renouvelable. On pense ici avant tout à de l’électricité verte issue du soleil et du vent. Avec ces techniques, on se heurte toutefois à deux contraintes. La première est que la production est imprévisible, et que les pics dans l’offre ne correspondent habituellement pas aux pics de demande. On a donc besoin d’un sorte de stockage, de préférence à grande échelle et à long terme. Il faut ensuite disposer de la place nécessaire pour placer suffisamment de panneaux solaires ou d’éoliennes. Le rendement dépend également fortement des conditions locales. La meilleure place pour la production n’est pas nécessairement là où la consommation est la plus importante. Profiter pleinement du potentiel du vent nécessite une méthode pour transporter facilement l’électricité.

PtL : la solution

Le secteur pétrolier perçoit un grand potentiel dans le Power-to-Liquid ou PtL. Dans ce procédé, l’électricité verte est utilisée pour produire du combustible synthétique. Celui-ci peut alors être utilisé en remplacement des dérivés actuels de pétrole brut. Cette approche possède un certain nombre d’avantages. Les contraintes en termes de transport et de stockage de l’électricité verte deviennent ainsi gérables. Au lieu de poser un nouveau réseau de lignes à haute tension et de batteries onéreuses, on peut simplement utiliser l’infrastructure existante dédiée aux produits pétroliers. De plus, la densité énergétique du combustible synthétique est supérieure à celle des batteries ; il est ainsi possible de stocker de l’énergie sur le long terme sans pertes.

Il existe par ailleurs une bonne méthode pour rendre le transport plus écologique. Pour les véhicules particuliers, on encore penser à des voitures électriques sur batteries, dans la mesure où les trajets sont la plupart du temps assez courts ; mais dans le cas de transport routier lourd sur de longues distances avec des camions, la situation est toute autre, sans parler du transport aérien ou maritime. En passant au PtL, il est toutefois possible de rendre ces véhicules carboneutres, tout en conservant la technique de motorisation actuelle.

Le PtL est toujours plus efficace pour profiter directement de l’électricité là où elle produite et quand elle est produite . Dans des lieux et à des périodes où cela n’est pas possible, le PtL permet néanmoins de garantir que l’excédent d’énergie verte ne soit pas perdu. Une étude des instituts Prognos, Fraunhofer Umsicht et DBFZ s’est penchée sur la mise en œuvre de ce procédé.

Les résultats ont été présentés à Bruxelles lors d’un événement réunissant divers acteurs du secteur pétrolier.

Un élément dans la transition énergétique

L’étude s’est penchée sur le rôle que pouvait jouer le PtL dans un scénario où l’on s’efforce d’atteindre une réduction drastique des gaz à effet de serre d’ici 2050. L’étude était spécifique à l’Allemagne, mais les conclusions peuvent également s’appliquer à d’autres pays d’Europe occidentale. En 2016, le pétrole minéral équivalait à 34% de la consommation d’énergie primaire en Allemagne. Il représente à ce titre le vecteur énergétique le plus important, avec une part qui est aussi grande que celle du gaz et du charbon réunis, et qui considérablement supérieure à celle des énergies renouvelables (12%). De plus, le pétrole minéral est essentiellement utilisé pour des applications où l’électrification est difficilement ou même peu réalisable, comme le transport routier ou le transport aérien ; il peut également être utilisé comme matière première pour la chimie. Il y a par ailleurs des limites en termes de production d’énergies renouvelables en Allemagne et dans les pays voisins. La conclusion est qu’il serait sensé de compléter l’électrification avec du PtL, qui pourrait alors recourir aux infrastructures et aux technologies existantes. L’importance précise de cette part dépend des conditions préalables que l’on choisit pour l’extrapolation.

Importer de l’énergie

Un aspect intéressant est que le PtL permet l’importation d’énergie verte pour compenser les déficits de la production propre. Pour produire de l’électricité à l’aide du vent ou du soleil, on a besoin de deux choses : la bonne météo et surtout beaucoup de place. Bien qu’on puisse encore trouver en Europe des régions au climat favorable, l’espace disponible est rare, essentiellement parce qu’on doit tenir compte d’autres exigences, comme l’agriculture ou la protection de la nature. Si on observe ce qui se passe en dehors de l’Europe, comme en Afrique du Nord, au Moyen-Orient ou dans les anciennes républiques soviétiques d’Asie centrale, ces obstacles disparaissent.

Il devrait être possible, dans ces contrées, de construire des installations qui extraient le CO₂ de l’air, et qui le transforment en pétrole brut synthétique (syncrude) sur base du processus de Fischer-Tropsch. Le syncrude peut alors être transporté d’une manière traditionnelle vers l’Europe, où il pourra être utilisé après raffinage comme combustible ou comme matière première pour la pétrochimie. Condition nécessaire : il doit y avoir suffisamment de courant vert à disposition. Dès que le production d’énergie devient carboneutre et que la matière première (CO₂) est extraite de l’air, le processus prend tout son sens. Si on satisfait à ces conditions, le PtL constitue une méthode pour produire de l’ énergie solaire dans les pays où cela se révèle avantageux, et ensuite l’acheminer vers l’Europe.

Une vision d’avenir

Cela reste toutefois un processus compliqué et donc pas particulièrement bon marché. Même dans les scénarios les plus favorables de l’étude, on arrive encore à 0,7 à 1,3 euro par litre de syncrude. Afin de ne pas laisser trop croître le coût de l’énergie, il convient alors de diminuer la consommation, en passant là où cela est possible à des alternatives et en utilisant des techniques plus efficaces.

Le secteur plaide en tout cas pour que le PtL soit repris dans la feuille de route vers 2050. Aujourd’hui, peu d’entreprises sont enclines à tenter la voie du développement technologique, dans la mesure où personne ne sait ce que seront les perspectives du marché. Ces dernières dépendent à leur tour fortement des décisions des autorités (procédures et autorisées adaptées, fiscalité adéquate…). Si on applique au combustible synthétique le même type de taxes qu’aux combustibles fossiles, le PtL ne verra jamais le jour.

Par Alex Baumans