Norme américaine sur les carburants renouvelables : Défis et opportunités sur la voie de la décarbonisation du secteur des transports

Les biocarburants pourraient jouer un rôle clé dans la décarbonisation de certains segments du secteur des transports, mais il est essentiel que nous concevions nos politiques en matière de bioénergie de manière à garantir leurs avantages globaux pour le climat. Pour ce faire, les politiques en matière de bioénergie, comme la norme sur les carburants renouvelables, devraient donner la priorité aux matières premières bioénergétiques compatibles avec la production alimentaire, orienter la bioénergie vers des secteurs difficiles à décarboniser et catalyser le captage et le stockage du carbone dans les installations bioénergétiques existantes. 

Pour que les États-Unis parviennent à des émissions nettes nulles, nous devons décarboniser les transports, qui sont la principale source d' émissions de gaz à effet de serre du pays. Le plan directeur national pour la décarbonisation des transports met en avant des stratégies telles que l'électrification des véhicules routiers, l'orientation des biocarburants vers les transports difficiles à décarboniser et la capture des émissions par le piégeage et le stockage du carbone. Pourtant, les changements proposés par l'Agence de protection de l'environnement (EPA) pour le Renewable Fuel Standard (RFS) continuent d'orienter la bioénergie vers les véhicules routiers légers (qui se prêtent relativement bien à l'électrification) et ne prévoient pas de mécanisme permettant de donner la priorité à la bioénergie avec captage du carbone par rapport à la bioénergie sans captage du carbone.  

Qu'est-ce que la norme sur les carburants renouvelables ?  

Le Congrès des États-Unis a mis en place le RFS en 2005 et l'a étendu en 2007 ("RFS2") dans le but de réduire les émissions de gaz à effet de serre (GES) et la dépendance à l'égard du pétrole étranger en augmentant progressivement les volumes de biocarburants dans les transports. Dans le cadre du RFS, toute personne produisant ou important de l'essence ou du carburant diesel ("parties obligées") doit mélanger un pourcentage de biocarburants dans son approvisionnement en carburant ou acheter des crédits (appelés RIN ou numéros d'identification renouvelables) pour satisfaire à son obligation de conformité.   

La RFS classe les biocarburants en quatre catégories - biocarburants conventionnels, biocarburants avancés, diesel à base de biomasse et biocarburants cellulosiques - et fixe des objectifs de consommation annuelle pour chaque catégorie. Ces catégories sont basées sur le type de biocarburant et sur la réduction des émissions de gaz à effet de serre par rapport au pétrole : les biocarburants avancés et le diesel issu de la biomasse doivent réduire de 50 % les émissions de gaz à effet de serre sur l'ensemble de leur cycle de vie, les biocarburants cellulosiques de 60 % et les biocarburants conventionnels - une catégorie dominée par l'éthanol de maïs - de 20 %. Selon cette structure, une fois que les producteurs de biocarburants ont franchi la barre des 20 %, 50 % ou 60 %, ils ne reçoivent aucun crédit supplémentaire pour l'amélioration de l'intensité carbonique du biocarburant. Par exemple, une installation qui produit un biocarburant avancé permettant de réduire de 50 % les émissions de gaz à effet de serre sur l'ensemble du cycle de vie par rapport à l'essence n'est pas incitée par le RFS à porter ce niveau de réduction à 60 ou 70 % ; elle continuera à générer le même type de crédit de conformité, quelles que soient les améliorations supplémentaires.  

Le Congrès souhaitait que le programme porte l'offre de biocarburants à 36 milliards de gallons en 2022 et que les biocarburants cellulosiques - qui offrent les avantages les plus importants en termes de GES et d'autres avantages environnementaux non liés aux GES, tels que l'amélioration de la qualité des sols et de l'eau - montent en puissance et représentent 44 % du volume total. Cependant, en 2022, les parties obligées ont déclaré environ 20 milliards de gallons de carburant renouvelable, dont seulement 3 % provenaient de biocarburants cellulosiques, ce qui est loin des volumes prévus par le Congrès au début du programme.  

Le RFS pose trois problèmes majeurs :  

1. Les biocarburants conventionnels, gourmands en terres et en ressources, dominent le RFS. Les parties obligées respectent principalement les volumes du RFS avec l'éthanol de maïs, qui représentait 74 % des volumes de biocarburants obligatoires dans le cadre du programme en 2022. Selon la règle proposée par l'EPA, l'éthanol de maïs continuerait à représenter l'essentiel de la conformité au RFS, suivi par le diesel issu de la biomasse. Résultat : des avantages climatiques moindres que ceux prévus par le Congrès. En outre, bien que le maïs ait un rendement élevé et que les agriculteurs soient devenus incroyablement efficaces dans sa production, il reste très gourmand en terres et en ressources et nécessite des intrants à forte intensité de GES, tels que des engrais fabriqués à partir de gaz naturel d'origine fossile. Dans son projet de troisième rapport triennal au Congrès, l'EPA documente les impacts négatifs sur la qualité de l'air, de l'eau et du sol, ainsi que sur le changement d'affectation des terres, des biocarburants qui proviennent presque exclusivement du maïs pour l'éthanol de maïs et du soja pour le biodiesel de soja, qui est souvent cultivé en rotation avec le maïs. 

2. Le RFS n'incite pas les producteurs de biocarburants à réduire les émissions au-delà des seuils de 20 %, 50 % et 60 % de réduction des émissions de GES. Les scores d'intensité carbone correspondent aux émissions de GES associées à la production et à l'utilisation d'un biocarburant par unité d'énergie utilisable dans le biocarburant et dépendent des décisions prises tout au long de la chaîne d'approvisionnement. Contrairement aux normes sur les carburants basées sur les performances (par exemple, la norme californienne sur les carburants à faible teneur en carbone), qui encouragent les carburants sur la base de leur score d'intensité carbone et fournissent une valeur marchande plus élevée pour les carburants ayant un meilleur score d'intensité carbone, le RFS ne pousse pas à l'amélioration au-delà des barres de réduction des émissions de GES de 20 %, 50 % ou 60 %. Le score d'intensité carbone peut être meilleur ou pire en fonction des terres utilisées pour cultiver les biocarburants (par exemple, l'abattage de forêts pour cultiver des biocarburants ou pour cultiver des produits de base déplacés par les biocarburants aggrave l'intensité carbone), de l'utilisation d'énergie fossile ou renouvelable pour alimenter la bioraffinerie, et du fait que les bioraffineries capturent les flux de_CO2 sous-produits lors de la production de biocarburants et les stockent de manière permanente sous terre.  

3. Le RFS ne donne pas la priorité aux bioénergies pour les secteurs difficiles à décarboniser. Comme le souligne le National Blueprint for Transportation Decarbonization, dans le secteur des transports, nous devons orienter les biocarburants vers des applications qui nécessitent des carburants à forte densité énergétique et qui sont plus difficiles à électrifier, comme l'aviation. Le RFS n'encourage pas l'utilisation de biocarburants dans des secteurs difficiles à décarboniser plutôt que dans des secteurs qui se prêtent relativement bien à l'électrification. Par exemple, les producteurs de biocarburants peuvent produire du carburéacteur alternatif (AJF) et du diesel renouvelable à partir des mêmes matières premières, mais l'AJF nécessite davantage d'étapes de traitement, d'énergie et de coûts. Dans le cadre du RFS, l'AJF reçoit une valeur d'équivalence inférieure à celle du diesel renouvelable (en raison de son contenu énergétique plus faible). Par conséquent, les producteurs sont moins incités à donner la priorité à la production d'AJF pour le secteur de l'aviation, difficile à décarboniser, plutôt qu'au diesel renouvelable pour le transport routier, plus facile à décarboniser. Sans incitations supplémentaires pour favoriser la production de FJA par rapport au diesel renouvelable, les producteurs de biocarburants continueront à donner la priorité aux matières premières de FJA pour le transport routier, où elles sont moins utiles. En l'absence d'une offre illimitée de matières premières bioénergétiques, nous devons veiller à ce que ce dont nous disposons soit utilisé au mieux et de la manière la plus efficace possible pour parvenir à des émissions nettes nulles.   

L'EPA envisage de modifier le RFS et finalise son troisième rapport triennal au Congrès sur les impacts environnementaux du programme. CATF a soumis des commentaires sur les changements proposés et le projet de rapport.  

Voici trois mesures que l'agence peut prendre pour améliorer le RFS :  

1. N'augmentez pas les volumes de biocarburants conventionnels à forte intensité de terres et de ressources. L'EPA ne devrait pas renforcer les incitations en faveur des biocarburants à forte intensité de terres et de ressources qui ont des effets néfastes sur l'environnement et des conséquences incertaines sur le climat. La littérature scientifique indique que l'intensité en carbone de l'éthanol de maïs varie de meilleure à pire que celle de l'essence. En outre, dans son projet de troisième rapport triennal, l'EPA documente les effets négatifs de l'éthanol de maïs sur le sol, l'eau, la qualité de l'air et le changement d'affectation des terres. Ces impacts peuvent être importants pour les communautés locales et préjudiciables à des écosystèmes déjà fragilisés. La concurrence pour les terres et les ressources destinées à la production agricole va continuer à s'intensifier à mesure que la population mondiale augmente et que le changement climatique s'intensifie. Nous devons prendre des décisions efficaces quant à l'utilisation optimale de ces ressources. La conservation et les meilleures pratiques de gestion agricole dans les systèmes de production de maïs et de soja peuvent contribuer à réduire les effets négatifs, et l'EPA souligne à juste titre la nécessité d'intégrer des pratiques telles que le travail réduit du sol, les zones tampons riveraines et les cultures de couverture dans les systèmes de maïs et de soja existants et de convertir les terres cultivées annuelles en systèmes pérennes afin de réduire l'érosion des sols, les pertes de nitrates et de phosphore.
   
   L'EPA pourrait encourager la production de biocarburants à partir de plantes herbacées vivaces non dominantes et de cultures de couverture hivernales (cultures non alimentaires) ; cela pourrait également contribuer à améliorer la qualité des sols et de l'eau et à réduire les contraintes pesant sur les terres et les ressources, en fonction de leur gestion et des terres utilisées pour cultiver ces matières premières. Récemment, Malone et al. (2023) ont constaté que les cultures de couverture énergétique - cultures bioénergétiques cultivées sur des terres en jachère saisonnière qui ne concurrencent pas la production alimentaire - dans une région de cinq États du Midwest américain pourraient fournir 2,3 milliards de gallons d'équivalent éthanol de biocarburant (plus de trois fois la production américaine de biocarburant cellulosique de 2022) et pourraient séquestrer jusqu'à 7,5 millions de Mg de_CO2 par an tout en réduisant les pertes de nitrate et d'azote dans le golfe du Mexique.  

2. Intégrer des scores d'intensité carbone dans les politiques relatives aux biocarburants et une analyse des émissions de GES dans le rapport triennal. L'EPA devrait encourager les biocarburants à faible intensité de carbone par rapport aux biocarburants à forte intensité de carbone, comme l'éthanol de maïs cultivé sur des terres déjà cultivées par rapport à l'éthanol de maïs cultivé sur de nouvelles terres cultivées ou l'éthanol de maïs avec captage et stockage du carbone par rapport à l'éthanol de maïs sans captage du carbone. La fermentation de l'éthanol produit un flux de_CO2 facilement captable et presque pur. Avec l'augmentation de la valeur des crédits d'impôt pour le captage du carbone dans la loi sur la réduction de l'inflation, il y a une plus grande incitation économique à installer le captage du carbone dans les usines d'éthanol, qui pourraient théoriquement capter 95 millions de tonnes de_CO2 généré par la fermentation dans le cadre d'un mandat de 15 milliards de gallons d'éthanol de maïs, ce qui équivaut aux émissions de gaz à effet de serre de plus de 20 millions de véhicules à essence conduits pendant un an.
   
   En outre, le Congrès ayant créé le RFS pour réduire les émissions de GES, l'analyse des GES associés au RFS est essentielle pour comprendre ses impacts. Le Congrès a demandé à l'EPA d'examiner tous les trois ans les effets de la RFS sur l'environnement, et l'EPA devrait inclure les émissions de GES dans son rapport triennal.   

3. Orienter la bioénergie vers les secteurs difficiles à décarboniser. La bioénergie contribuera davantage à l'atténuation du changement climatique si elle est orientée vers des secteurs difficiles à décarboniser pour lesquels des carburants à haute densité énergétique sont nécessaires, en particulier parce que les ressources bioénergétiques bénéfiques pour le climat ne sont pas illimitées. Des mécanismes politiques tels que des normes sectorielles en matière de carburants propres et des crédits d'impôt ciblés sont nécessaires pour orienter les ressources bioénergétiques bénéfiques pour le climat vers leur utilisation optimale.  

L'EPA devrait finaliser une règle qui respecte les objectifs de la norme sur les carburants renouvelables, qui permette une plus grande dépendance aux carburants réellement propres et qui soutienne la stratégie de décarbonisation des transports de l'administration.  

Les biocarburants peuvent nous aider à décarboniser le secteur des transports, mais les politiques doivent être conçues de manière à garantir des avantages globaux pour le climat. Historiquement, le RFS a entraîné une augmentation des carburants avec des scores d'intensité carbone élevés, des impacts environnementaux négatifs plus importants et des bénéfices climatiques plus faibles que ce qui était prévu par le Congrès.  

Les politiques bioénergétiques devraient orienter la bioénergie vers des secteurs difficiles à décarboniser afin de maximiser leur impact sur l'atténuation du changement climatique ; encourager les matières premières bénéfiques pour le climat plutôt que les biocarburants conventionnels à base d'aliments ; et promouvoir des politiques basées sur les performances qui reposent sur des scores d'intensité de carbone comme une norme de carburant à faible teneur en carbone ou à teneur nulle en carbone qui permet d'obtenir des résultats bénéfiques pour l'environnement et pour le climat.