Quelle est la différence entre les e-fuels et les biocarburants ?

Les deux sont des carburants non fossiles, mais ils diffèrent par leur matière première et leur mode de conversion. Les e-fuels utilisent du carbone (ou de l'azote) capté par des procédés industriels et de l'énergie issue de l'électricité renouvelable via l'électrolyse. Les biocarburants utilisent du carbone fixé de l'atmosphère par des processus biologiques (plantes, algues) et convertissent la biomasse obtenue en carburant par des voies biologiques ou thermochimiques. Les e-fuels disposent en principe d'une matière première illimitée (l'atmosphère ou des sources de CO₂ biogénique, et l'électricité renouvelable), mais restent actuellement coûteux. Les biocarburants sont aujourd'hui moins chers mais rencontrent des limites de disponibilité de matière première à grande échelle.

Les e-fuels sont-ils réellement neutres en carbone ?

Cela dépend de la source de carbone et du périmètre du système. Les e-fuels produits à partir de CO₂ biogénique ou de captage direct dans l'air sont véritablement neutres pour le climat en régime permanent, car le carbone libéré à la combustion du carburant est le même carbone récemment retiré de l'atmosphère. Les e-fuels produits à partir de CO₂ fossile de source ponctuelle retardent plutôt qu'ils n'évitent des émissions : le CO₂ capté est incorporé dans le carburant puis relâché à la combustion. Les effets non liés au CO₂ (en particulier les traînées de condensation en aviation) ne sont pas traités par le passage aux e-fuels et représentent une part significative de l'impact climatique total. Le raccourci « e-fuel neutre en carbone » est exact pour certaines sources et constitue une simplification excessive pour d'autres.

Pourquoi les e-fuels sont-ils si coûteux ?

Le coût dominant est celui de la matière première hydrogène vert, qui dépend lui-même du coût de l'électricité renouvelable et du capex des électrolyseurs. Environ deux tiers à trois quarts du coût d'un e-fuel correspondent au coût de l'hydrogène vert qui y est entré. Combler l'écart de coût avec les carburants fossiles nécessite des baisses durables du coût de l'électricité renouvelable, du capex des électrolyseurs et, pour certains produits, des coûts de captage du carbone. Une parité de coût avec les carburants fossiles dans les régions disposant d'énergies renouvelables bon marché est plausible dans les années 2030 et 2040 pour certains produits ; une parité de coût complète pour tous les produits et toutes les géographies est plus lointaine et dépend de l'enchaînement de plusieurs réductions de coûts.

Quel e-fuel utiliser pour le transport maritime ?

Les deux principaux candidats pour le transport maritime longue distance sont l'e-méthanol et l'e-ammoniac. L'e-méthanol présente l'avantage d'être liquide dans les conditions ambiantes, moins toxique que l'ammoniac, et soutenu par une flotte croissante de navires fonctionnant au méthanol. L'e-ammoniac offre une densité énergétique volumique supérieure au méthanol, aucune émission de carbone à la combustion, et s'appuie sur l'infrastructure mondiale existante du commerce de l'ammoniac. Les deux disposent de trajectoires d'ingénierie crédibles et de carnets de commandes significatifs. La plupart des grands armateurs se couvrent entre les deux options. Le choix pour un projet donné dépend de la route, du type de navire, de l'infrastructure de soutage disponible et de l'environnement réglementaire.

Pourquoi ne pas simplement tout électrifier ?

L'électrification directe est plus efficace énergétiquement que les e-fuels dans pratiquement toutes les applications où les deux sont réalisables. Pour les voitures particulières, le transport routier léger, le chauffage résidentiel et le rail sur courtes distances, l'électrification est la réponse évidente. Pour l'aviation (à grande échelle), le transport maritime au long cours, certains procédés industriels à haute température, et les applications où la molécule est le produit (engrais, produits chimiques), l'électrification directe n'est soit pas réalisable, soit pas réaliste dans les délais disponibles, et les e-fuels deviennent l'alternative crédible. Le bon cadrage n'est pas « e-fuels contre électrification » mais « où chacun a du sens ». Déployer des e-fuels dans des applications où l'électrification est réalisable gaspille de l'électricité renouvelable et ralentit la transition globale.

Qu'est-ce qu'un RFNBO ?

RFNBO signifie Renewable Fuel of Non-Biological Origin, le terme utilisé dans la réglementation européenne (principalement la directive sur les énergies renouvelables, RED III) pour désigner ce que l'on appelle familièrement les e-fuels. Le qualificatif « non biologique » distingue les RFNBO des biocarburants, et le qualificatif « renouvelable » exige que le carburant réponde à des critères précis quant à l'origine renouvelable de l'électricité sous-jacente. RED III impose des règles d'additionnalité, de corrélation temporelle et de corrélation géographique à l'électricité renouvelable utilisée pour produire un RFNBO. Ces règles sont plus strictes que ne le laisse souvent entendre le débat public, et elles influent de manière déterminante sur les projets réellement éligibles.

Quand les e-fuels seront-ils réellement disponibles à grande échelle ?

« À grande échelle » dépend de l'échelle visée. Pour remplacer la demande d'hydrogène fossile existante (dans les raffineries, les usines d'ammoniac, les usines de méthanol), l'hydrogène vert et ses dérivés sont déjà déployés et pourraient remplacer une part significative de la demande d'hydrogène fossile dès les années 2030 dans les bons environnements politiques. Pour les nouvelles applications comme le SAF et le carburant marin, la trajectoire est dominée par le rythme de mise en service des installations de première génération (FOAK), actuellement plus lent que ce que les ambitions politiques laissent penser. La réponse honnête est que la fin des années 2020 révélera si le portefeuille de projets annoncés peut se convertir en capacité opérationnelle au rythme nécessaire pour atteindre les objectifs de 2030. Un recalibrage de ces objectifs reste véritablement possible.

Les moteurs existants peuvent-ils fonctionner aux e-fuels ?

Pour la plupart des e-fuels, oui, avec des degrés variables de modification. L'e-diesel, l'e-kérosène et l'e-méthane sont conçus pour être compatibles en substitution directe avec, respectivement, les moteurs diesel, les moteurs d'avion et les équipements au gaz naturel existants, et ne nécessitent aucune modification. L'e-méthanol exige des moteurs modifiés (des moteurs marins bicarburant sont commercialement disponibles ; les moteurs à combustion interne au méthanol seul restent plus rares pour l'automobile). L'e-ammoniac exige une modification substantielle des moteurs et un traitement des gaz d'échappement, et les moteurs à l'ammoniac ne commencent qu'à peine à être commercialisés. L'e-DME exige des modifications modestes des moteurs diesel ou de l'infrastructure GPL. La question de la compatibilité fait partie des raisons d'être des e-fuels : l'objectif est d'utiliser l'infrastructure existante pendant la transition.