Les meilleures cultures bioénergétiques pour des carburants d’aviation durables : perspectives régionales et politiques

ParisDes chercheurs ont récemment évalué les coûts et avantages de quatre types de cultures énergétiques—résidus de maïs, sorgho énergétique, miscanthus et panic érigé—pour la production de carburants d'aviation durables aux États-Unis. Chaque culture s’épanouit dans des régions spécifiques du pays, une information cruciale pour les décideurs politiques et les agriculteurs désireux de contribuer aux objectifs de carburants d'aviation durables (SAF).

Principaux résultats :

• Le miscanthus est le plus rentable dans le Midwest.
• Le switchgrass donne les meilleurs résultats dans le Sud.
• Le sorgho énergétique est optimal pour une petite région des Grandes Plaines.
• Les résidus de maïs ont le prix de revient le plus bas mais l'intensité de gaz à effet de serre la plus élevée.

Les États-Unis consomment 23 milliards de gallons de carburant pour avions chaque année, représentant 13% des émissions de CO2 liées aux transports dans le pays. Pourtant, la production nationale de Carburant d’Aviation Durable (CAD) se limite à quelques millions de gallons par an. Le Défi Grand Carburant d'Aviation Durable vise à augmenter cette production à 3 milliards de gallons d’ici 2030 et à 35 milliards de gallons d’ici 2050, avec pour objectif de réduire les émissions de gaz à effet de serre de 50 % par rapport aux carburants traditionnels.

Les chercheurs Madhu Khanna et Xinxin Fan de l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign ont examiné divers facteurs pour chaque matière première, y compris le prix auquel les cultivateurs changeraient de culture, l'intensité carbone et le coût de réduction des émissions de carbone, ainsi que la quantité de biomasse produite par unité de superficie.

Les coûts de seuil de rentabilité prennent en compte les dépenses liées aux semences, aux produits chimiques, aux engrais et à la récolte. L'analyse a révélé que la performance de la biomasse varie selon l'objectif : réduire le prix de rentabilité, diminuer l'intensité carbone, baisser le coût de l'abattement du carbone ou augmenter la production de biomasse par unité de surface.

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Les décideurs ont des priorités diverses qui influencent le choix des matières premières. Les résidus de maïs sont une option viable pour des volumes de production élevés mais entraînent des émissions de carbone plus importantes et peuvent dégrader la qualité des sols. Miscanthus et herbe de switch sont plus efficaces pour réduire les gaz à effet de serre et améliorer la santé des sols, mais leur production est coûteuse et nécessite un soutien financier pour être viable.

Dans des régions comme les Grandes Plaines, les résidus de maïs sont bon marché mais nuisibles à l’environnement. Le miscanthus et l’herbe à éléphant sont plus écologiques mais aussi plus coûteux. Le sorgho énergétique est utilisé de manière limitée dans certaines parties des Grandes Plaines.

Le coût de transformation des matières premières en biocarburants et leur acheminement vers les raffineries varie en fonction de différents facteurs. Ces éléments sont cruciaux pour évaluer la rentabilité et l'impact environnemental de la production de carburant d'aviation durable (SAF) dans diverses régions.

Cette étude aide les agriculteurs et les décideurs à identifier les cultures les plus adaptées à différentes régions du pays. Elle montre également quelles politiques ou incitations seront les plus efficaces. Khanna indique que pour atteindre ces objectifs, soit le prix du carbone doit augmenter, soit les coûts de production des SAF doivent diminuer.

Cette étude a été financée par le Bureau des sciences et le Bureau de la recherche environnementale du Département de l'Énergie. Madhu Khanna et Xinxin Fan, employés dans plusieurs départements de l'Université de l'Illinois, ont contribué à cette recherche en combinant des connaissances provenant de divers domaines.