Les e-fuels, carburants de synthèse pour décarboniser les transports ?

 
e-fuels
Les carburants de synthèse, connus sous le nom d'électrofuels ou d'e-fuels, naissent de l'union de l'hydrogène produit par des sources propres et du CO2. - Photography MATHIEU RABECHAULT/AFP ©

Les e-fuels, des carburants de synthèse évoquant l’eau et l’odeur de bougie, sont en plein essor et considérés comme essentiels pour la décarbonisation du transport. Cependant, leur production nécessite des quantités astronomiques d’électricité renouvelable pour alimenter les voitures.


Power to Liquid : les e-fuels sont la clé pour une mobilité durable et respectueuse de l’environnement

Les e-fuels, également connus sous le nom d’électrocarburants ou de PtL (Power to Liquid) en anglais, sont des carburants de synthèse qui promettent de réduire considérablement les émissions de gaz à effet de serre liées au transport. Leur production consiste à combiner de l’hydrogène, produit à partir de sources d’énergie décarbonées telles que les énergies renouvelables ou nucléaires, avec du CO2 capturé dans l’air ou les fumées industrielles. Contrairement aux combustibles fossiles, leur combustion est climatiquement neutre, car le CO2 émis provient de particules déjà présentes dans l’atmosphère et non de carbone fossile extrait du sous-sol. Les e-fuels pourraient ainsi offrir une solution de rechange viable aux énergies conventionnelles pour propulser une auto ancienne ou classée voiture Crit’Air 2 (véhicule à essence). Cependant, leur création nécessite des quantités massives d’électricité renouvelable et leur coût reste pour le moment élevé.

Ineratec prépare l’avenir des carburants de synthèse avec une usine de 10 MW

Selon Tim Boeltken, directeur général d’Ineratec, les e-fuels peuvent être qualifiés d’électricités liquides. Cette start-up allemande de 130 salariés, basée à Karlsruhe, est à la pointe de cette technologie avec ses unités de production clés en main pour les carburants de synthèse. Les usines d’Ineratec sont installées dans des conteneurs blancs de taille modeste, dotés d’un système de conduites et de vannes ainsi que de deux réacteurs. Le premier est un mélange d’hydrogène et de CO2 pour former un gaz synthétique, tandis que le second transforme le gaz en carburant liquide. Actuellement, treize unités de capacité d’un mégawatt chacune produisent jusqu’à 350 tonnes d’e-fuel par an. L’entreprise a récemment lancé la construction d’une usine de 10 MW à Francfort qui devrait être opérationnelle début 2024 et permettra de produire initialement 2 500 tonnes d’électrocarburant par an. Cette usine sera installée dans cinq conteneurs. En 2025-2026, une autre usine de 100 MW (35 000 tonnes par an) est également prévue. Ces développements témoignent de la montée en puissance des carburants de synthèse et de leur potentiel pour contribuer à la décarbonisation du secteur des transports.

Les électrocarburants : une solution pour accélérer la décarbonisation des transports ?

Ineratec s’efforce de faire avancer la décarbonisation des transports en produisant des e-fuels à l’aide de sources d’énergie renouvelable. Cette technologie innovante est mise en œuvre à l’aide d’unités de production de carburant synthétique faciles à installer. Selon le PDG de la société, une approche graduelle est compétitive compte tenu du manque d’hydrogène vert et de CO2 disponibles. Les e-fuels sont particulièrement importants pour l’industrie aérienne, car ils constituent le principal levier pour décarboner l’aviation.

Ces innovations s’adressent au transport aérien, maritime et à l’automobile

Les compagnies aériennes vont devoir incorporer progressivement des combustibles d’aviation durables (SAF) dans leur kérosène avec l’objectif que 63 % du carburant d’aviation soit durable d’ici 2050. Parmi ces SAF, les e-fuels sont présentés comme une solution de choix pour décarboner le transport aérien, mais leurs besoins en électricité sont énormes. Pour répondre à ces besoins, Ineratec, dont les actionnaires incluent Safran, MPC, Engie et Honda, produit des électrocarburants à petite échelle dans des conteneurs. Ces carburants de synthèse peuvent également intéresser le transport maritime et l’automobile comme en témoigne l’exemple de l’Allemagne, qui a obtenu de l’UE que les voitures thermiques d’occasion puissent être immatriculées après 2035 si elles utilisent uniquement des combustibles neutres en CO2.

Comment produire du carburant synthétique sans épuiser les ressources en électricité ?

La fabrication d’e-fuels est une technologie prometteuse pour rendre le secteur des transports neutre en carbone, mais elle pose également des défis majeurs. En effet, l’énorme besoin en électricité de l’électrolyse de l’eau pour extraire l’hydrogène peut entraîner de fortes déperditions énergétiques. Selon l’Académie des technologies, produire un million de tonnes de kérosène synthétique et 670 000 tonnes de e-diesel nécessite 37 térawattheures d’électricité décarbonée, soit 8 % de la production française de 2022. Mais il est important de noter que les coûts de préparation de ces combustibles sont encore plus élevés que ceux du kérosène traditionnel. Selon l’Académie des technologies, le kérosène synthétique reste 2,5 fois plus cher que le kérosène classique.


Cependant, avec la montée en puissance des énergies renouvelables et la diminution des coûts de production de l’électricité, les coûts de l’élaboration des électrocarburants devraient baisser à terme, devenant ainsi plus compétitifs. Les électrocarburants pourraient donc être une solution pour décarboniser le secteur automobile, le transport maritime et peut-être même l’aviation à long terme. Toutefois, les acteurs de l’industrie, tels que le motoriste aéronautique Safran, l’armateur MPC, l’énergéticien Engie ou le constructeur automobile Honda, sont optimistes quant aux applications potentielles des e-fuels pour les secteurs de l’aviation, du transport maritime et de l’automobile.

Les quotas d’utilisation de carburant synthétique dans l’aviation : une opportunité pour les voitures

L’industrie automobile pourrait-elle faire de l’ombre à l’aviation dans la course aux carburants de synthèse durables ? Pas nécessairement, selon Nicolas Jeuland, expert dans le domaine chez Safran. Pour lui, le marché automobile est un levier pour favoriser la production d’e-fuels. C’est un "signal fort" envoyé aux industriels pour développer les électrocarburants. Selon Tim Boeltken, directeur général d’Ineratec, la production d’e-fuels a l’avantage de pouvoir produire différents types de combustibles, notamment du kérosène, du diesel et de la cire, à partir d’une même technologie.


Toutefois, le défi majeur à relever est d’améliorer le rendement énergétique qui n’est actuellement que de 55 %, soit une perte de 45 % d’énergie. M. Boeltken estime cependant qu’il est possible d’atteindre un rendement de 80 % à terme. Malgré ces défis, les e-fuels sont considérés comme une alternative prometteuse pour décarboniser les transports, notamment grâce à l’engagement de l’Union européenne à imposer des quotas d’utilisation de carburant durable dans l’aviation.


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Avec ETX/DailyUp

 

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