Biocarburants et e-fuels

Développer des carburants liquides bas carbone pour décarboner les transports difficiles à électrifier.

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Biocarburants et e-fuels
Vision de la transition

Déployer des carburants bas carbone pour décarboner les transports

Les biocarburants sont des carburants liquides produits à partir de biomasse, c’est-à-dire de matières d’origine végétale ou organique (résidus agricoles, déchets, huiles usagées).
Les e-fuels (ou carburants de synthèse) sont produits à partir de CO₂ capté et d’hydrogène bas carbone, généralement issu d’électricité bas carbone.

En quelques chiffres :

  • 30 % : part approximative des émissions de CO₂ en France provenant des transports 
  • - 14,5 % d'intensité carbone ou 29 % d'énergies renouvelables : objectifs européens pour les transports d'ici 2030  (RED III)
  • Au moins 5,5 % de biocarburants avancés et e-fuels dans les carburants
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Répondre aux usages difficiles à électrifier

Pour l’aviation, le maritime et le transport lourd, l’électrification reste limitée. Les carburants liquides bas carbone constituent un levier complémentaire pour décarboner la mobilité.
 

Défis :

  • valoriser les ressources non alimentaires (biomasse non alimentaire, déchets, CO₂),
  • maîtriser des procédés industriels complexes,
  • Garantir un bénéfice climatique  sur l’ensemble du cycle de vie. 
     

Les travaux d’IFPEN visent à développer des procédés pour produire des carburants compatibles avec les infrastructures existantes, les optimiser pour réduire les émissions à l’échelle du cycle complet et structurer des filières industrielles à l’échelle européenne. 


Lire le Décryptage d’IFPEN

Lire le Tableau de bord Biocarburants

Solutions & innovations

Décarboner les transports en développant et en optimisant les filières de carburants bas carbone

Des procédés pour produire des carburants bas carbone

IFPEN développe des procédés pour produire des carburants bas carbone à partir de biomasse, de CO₂ et d’hydrogène. Commercialisées par Axens, ces technologies permettent d’obtenir des carburants compatibles avec les moteurs et les infrastructures existants et de réduire la dépendance aux ressources fossiles.

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Des biocarburants avancés à partir de biomasse

Ressources : 
Biomasse non alimentaire (déchets agricoles, forestiers, huiles usagées, graisses animales)

Procédés :
→ traitement des huiles avec de l’hydrogène (hydrotraitement – Vegan®)
→ transformation de la biomasse en gaz (gazéification) puis en carburant liquide (conversion thermochimique – BioTfueL®, avec déclinaisons vers le biokérosène BioTJet)
→ transformation de la biomasse en alcool puis en carburant (conversion biochimique – Futurol®, déclinée en biokérosène avec Jetanol™)


Usages :
Carburants pour transport routier et aérien, dont aviation durable

Bénéfices
Limitation des concurrences avec les usages alimentaires

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Des e-fuels à partir de CO₂ et électricité bas-carbone

Ressources : 
CO₂ capté (industriel ou biogénique) et électricité bas-carbone

Procédés :
→ conversion du CO₂ en gaz intermédiaire (CO)
→ transformation en carburant liquide via une synthèse de gaz (CO + hydrogène), appelée synthèse Fischer-Tropsch (Gasel®)


Usages :
Carburants pour les usages intensifs (aviation, maritime, transport lourd)

Bénéfices
Réduction de l’intensité carbone des carburants, sous conditions de production d’électricité bas-carbone

Optimiser et comparer les filières

IFPEN agit à l’échelle des filières pour améliorer la performance des procédés et comparer les solutions disponibles. Ces travaux permettent de réduire les coûts, d’évaluer les impacts environnementaux et d’orienter les choix industriels et publics.

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Optimiser la performance et la compétitivité des procédés

Ressources : 
Biomasse et électricité bas-carbone

Procédés :
 → optimisation des rendements (gazéification, synthèse, hydrotraitement)
→ amélioration des procédés pour produire plus de carburant avec moins d’énergie

Données technico-économiques :
Modélisation des coûts et scénarios industriels

Bénéfices
Réduire les coûts de production (≈ 1,5 à 3 €/L) et accélérer le passage à l’échelle

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Comparer les solutions pour éclairer les décisions

Ressources : 
Biomasse, CO₂, électricité bas carbone

Procédés :
→ analyses de cycle de vie (ACV) et évaluations multicritères
→ comparaison des filières et des usages

Bénéfices
Aider les industriels et les pouvoirs publics à orienter leurs choix

Impacts

Des impacts concrets pour décarboner les transports

Climat — réduire les émissions sur l’ensemble du cycle de vie

  • Substitution aux carburants fossiles dans les moteurs et infrastructures existants

  • Réduction des émissions sur l’ensemble du cycle de vie des carburants (ACV)
  • Contribution à la décarbonation de l’aviation, du maritime et du transport lourd
  • Biocarburants avancés (biomasse)

    → limitation des concurrences avec les usages alimentaires grâce à l’utilisation de biomasses non alimentaires
  • E-fuels (CO₂ + électricité bas carbone)

    → valorisation du CO₂ dans des carburants liquides de synthèse

Industrie — développer des solutions compatibles avec les infrastructures existantes

  • intégration dans les moteurs et réseaux actuels

  • montée en maturité de procédés (hydrotraitement, gazéification, synthèse)

Économie — structurer des filières industrielles compétitives

  • production de biocarburants et e-fuels à des coûts estimés entre 1,5 et 3 €/L

  • valorisation de ressources locales (biomasse, CO₂ industriel)
  • création de chaînes de valeur industrielles en Europe

Filière — accélérer l’émergence d’un écosystème carburants durables

  • structuration de filières biocarburants avancés et e-fuels

  • mobilisation d’industriels, énergéticiens et acteurs publics
  • articulation avec les objectifs européens (RED III, ReFuelEU Aviation)
Recherche & expertise

Comprendre, concevoir et évaluer les carburants bas carbone

Structurer la recherche sur les carburants durables

La recherche sur les carburants durables s’inscrit dans des programmes nationaux structurants visant à accélérer la transition énergétique et la décarbonation de l’industrie.

logo PEPR B-BEST : France 2030 - BIOPRODUCTIONS

PEPR B-BEST — co-piloté avec INRAE

Volet de recherche amont au service de la stratégie nationale d’accélération « Produits biosourcés et biotechnologies industrielles – carburants durables »

Accéder au site web du PEPR B-BEST

logo du PEPR SPLEEN : France 2030 - Décarbonation de l'industrie

PEPR SPLEEN — co-piloté avec le CNRS

Volet de recherche amont au service de la stratégie nationale d’accélération pour la décarbonation de l’industrie, incluant un axe dédié aux e-fuels

Accéder au site web du PEPR SPLEEN

Compétences scientifiques mobilisées

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Cinétique de la catalyse et des réactions Biocatalyse Génie chimique et génie des procédés Modélisation et simulation des systèmesMéthodes numériques et optimisation Thermodynamique / Modélisation moléculaire Évaluation des impacts environnementaux & ACV  Modélisation économique  Prospective et scénarisation

Accéder à toutes les compétences

Des infrastructures pour tester et valider les procédés

  • unités pilotes sur le site IFPEN-Lyon
  • pilotes de captage du CO₂ (solvants, boucle chimique)
  • démonstrateurs de gazéification et synthèse Fischer-Tropsch

Accéder aux infrastructures

Formation

Former les compétences des carburants durables

Formation académique

IFP School

Programmes IFP School :
→ Master Chimie – parcours Procédés Industriels Durables (PID), spécialité Catalyse et procédés
→ Diplôme d’ingénieur spécialisé, programme Énergie et produits

Formation par la recherche

Thèses

Des thèses menées à IFPEN portent sur les biocarburants avancés, les e-fuels et la conversion de la biomasse et du CO₂.
→ Accéder au site des thèses

Formation professionnelle

IFP Training

Programme IFP Training
→ Formation Biocarburants

Contribution à la filière

Ingénieur spécialisé

• formation d’experts en procédés et catalyse
• diffusion des compétences vers les industriels
• accompagnement de la montée en compétences 

Utilité publique

Contribuer aux politiques publiques pour la décarbonation des transports

IFPEN agit en tant qu’acteur public de recherche pour éclairer les choix liés à la décarbonation des transports. Ses travaux apportent une expertise scientifique indépendante sur les carburants bas carbone, afin d’accompagner les politiques publiques et les stratégies industrielles.

  • Appui à la feuille de route de décarbonation de l’aérien élaborée en collaboration avec des organisations clés (FNAM, France Hydrogène, GIFAS, UAF, UFE, UfipEM)
  • Participation aux travaux aéronautique coordonnée par l'Office National d'Études et de Recherches Aérospatiales (ONERA)
  • Études pour la DGEC
→ Études sur les coûts des filières biocarburants et l’industrie du raffinage.
  • Étude pour l’ADEME
→ Analyse de Cycle de Vie (ACV) des biocarburants

!! liens & forme à revoir

Accéder à toutes les études

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Collaborer

Collaborer pour développer les filières carburants durables

IFPEN collabore avec des partenaires industriels, académiques et institutionnels pour développer et déployer des carburants bas carbone. Ces collaborations couvrent l’ensemble du cycle d’innovation, de la recherche amont aux projets pilotes et à l’industrialisation des procédés.

Connaissances & Outils

Des connaissances pour accompagner la transition

Fiches pédagogiques sur les enjeux scientifiques des carburants bas-carbone (Publication avec le CEA )

  • E-carburants : 
enjeux et opportunités

    !! faire lien interne - Contenu lié (Article) - dès que reprise des contenus 
  • Tout savoir sur les carburants 
de synthèse (e-fuels)

    idem : Contenu lié (Article)
FAQ

Foire aux questions

Vous trouverez ici les réponses aux questions les plus fréquentes. 
Vous n'avez pas trouvé ce que vous cherchiez ? N'hésitez pas à nous contacter, nous serons ravis de vous aider !

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Jean-Philippe Héraud

Jean-Philippe Héraud

Responsable des programmes “Production de biocarburants par voie biochimique” et “Production de carburants de synthèse par voie thermochimique”