Prospective biomasse et stratégie forestière

Responsable : Edi ASSOUMOU

Les bioénergies permettent de répondre aux exigences environnementales et d’indépendance énergétique au niveau français et européen. Leur développement est néanmoins soumis à de nombreuses incertitudes. Ainsi, le prix et la volatilité des matières premières augmentent et un important effort de recherche est mené pour développer des technologies plus respectueuses de l’environnement. De plus, leur compétitivité vis-à-vis des énergies fossiles est fortement dépendante du contexte réglementaire. Enfin, d’autres filières sont en concurrence sur l’utilisation des sols et des ressources : industries agroalimentaire, papetière, des panneaux-bois.

Une thèse menée par Paul HUGUES sous la responsabilité d’Edi ASSOUMOU a été initiée sur ce sujet fin 2011. Elle est réalisée en partenariat avec Avril (ex-Sofiprotéol), l'entreprise industrielle et financière des filières françaises des huiles et des protéines. Paul Hugues tentera de répondre à ces questions à la lumière de l’analyse prospective long terme. Sa thèse est basée sur un modèle d’optimisation bottom-up de la famille MARKAL/TIMES. Une représentation fine et actualisée du secteur bioénergie français a été effectuée, issue de l’approche développée dans le projet Valerbio, dans lequel le CMA était partenaire (IFP/FCBA/INRA/CMA). Les questions de développement de technologies « avancées », de la contrainte ressource sur le développement après 2020, et l’impact des futures directives européennes ont été abordées. Le second volet de la thèse porte sur la prise en compte des externalités - émissions de gaz à effet de serre, consommation d'énergie non renouvelable, eutrophisation - ainsi que la création d'emplois des différentes filières. Cette thèse a été soutenue en mars 2015.

Dans le cadre de ces travaux, un article intitulé "Le secteur bioénergie français : Technologies et ressources pour répondre à la demande en 2050" a été publié dans la Revue de l'Energie n°614, juillet / août 2013.

 

 

Paul HUGUES a soutenu sa thèse le 10 mars 2015 à l'ecole des Mines de Paris sur le site de Sophia

En France, la consommation d’énergie finale de bioénergies a crû de 35 % lors de la dernière décennie pour atteindre une part de 8,1 % de la demande finale en 2012. Leur développement a été incité car elles sont une source d’énergie renouvelable, elles permettent de réduire la dépendance aux importations d’énergies fossiles et de diminuer les émissions de gaz à effet de serre (GES). Elles sont aussi un moyen de dynamiser les secteurs agricoles et sylvicoles et de maintenir et de créer des emplois non délocalisables. Mais ce développement est soumis à des incertitudes : compétitivité économique vis-à-vis des ressources fossiles et d’autres alternatives renouvelables, disponibilité de la biomasse, choix technologiques, et mécanismes incitatifs. De plus, il est confronté à des controverses. L’accroissement de la demande en ressources biomasse a créé de la tension sur leurs prix et menacé les usages existants, comme le secteur des panneaux bois pour la construction au niveau français et le secteur de l’alimentation à l’échelle mondiale. Leur bénéfice environnemental a aussi été remis en cause, en termes d’émissions de particules fines pour la valorisation chaleur et électricité et en termes d’émissions de GES pour les biocarburants. De nouveaux procédés de valorisation, ne suscitant pas ces controverses, pourraient être privilégiés par le législateur au détriment des procédés actuels. Le but de la thèse de Paul HUGUES a été de baliser un certain nombre de ces incertitudes afin de proposer des stratégies technologique et réglementaire pour les filières bioénergies françaises.

Pour cela, il a développé un modèle de prospective qui décrit de façon détaillée le secteur des bioénergies et ses technologies de conversion actuelles et futures. Il est basé sur un paradigme d’optimisation qui permet de calculer les trajectoires technologiques de moindre coût, de 2010 à 2050, selon un grand nombre de contraintes qui représentent les spécificités du secteur : disponibilité et coût des ressources, paramètres techniques, économiques et environnementaux des procédés de conversion, etc. Dans une première partie, il a décrit la démarche prospective en effectuant une analyse détaillée des filières bioénergies : leur structure actuelle, les points de controverse et les systèmes techniques prometteurs. Il a ensuite développé un modèle de réflexion prospective basé sur ces données. Quatre questions d’intérêt stratégique pour la filière sont discutées : la question du niveau de la demande à laquelle pourrait répondre le secteur selon deux scénarios contrastés de disponibilité de ressources métropolitaine, l’impact d’une évolution du contexte réglementaire et les bénéfices environnementaux des biocarburants, l’impact de l’essor de la chimie du végétal sur les bioénergies, les stratégies technologiques des biocarburants permettant de comprendre les conditions du déploiement des diverses technologies disponibles.

Consulter la thèse de Paul HUGUES

 

 

 

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