Que sont les équipements de production de biocarburants 2g et hvo ?
Les biocarburants sont des carburants liquides produits à partir de biomasse, classés en plusieurs générations selon la matière première et le procédé. Les biocarburants de 1ère génération (bioéthanol issu de betterave/blé/maïs, biodiesel EMHV Ester Méthylique d'Huile Végétale issu de colza/palme/soja) sont incorporés dans l'essence E5/E10 et le diesel B7/B10. Les biocarburants de 2ème génération (2G) sont produits à partir de matières non alimentaires : résidus agricoles (paille, marc de raisin), résidus forestiers (sciures, écorces), cultures dédiées (miscanthus, switchgrass) par procédés thermochimiques (gazéification + Fischer-Tropsch) ou biochimiques (prétraitement + hydrolyse enzymatique + fermentation). L'HVO (Hydrotreated Vegetable Oil) est un diesel renouvelable produit par hydrotraitement d'huiles végétales (colza, palme, usagées), molécule chimiquement identique au diesel fossile (paraffines), incorporable à 100 % dans les véhicules existants sans modification.
En France, la filière biocarburants est structurée autour de plusieurs acteurs majeurs. TotalEnergies (siège Courbevoie 92, 100 000 salariés, CA 240 Md€/an) opère la bioraffinerie de La Mède 13 (Bouches-du-Rhône) depuis 2019, première bioraffinerie HVO de France avec capacité 500 000 t/an traitant huiles végétales (colza, palme certifié RSPO, soja) et huiles usagées (UCO Used Cooking Oil) collectées (investissement 275 M€ reconversion ancienne raffinerie). Avril (groupe coopératif Sofiprotéol, siège Paris 75, 7 500 salariés, CA 7 Md€/an) à travers sa filiale Saipol (Le Mériot 10 Aube, Bassens 33 Gironde, Grand-Couronne 76 Seine-Maritime) produit 800 000 t/an de biodiesel Diester EMHV par estérification d'huiles de colza (filière française) et d'huiles usagées. Global Bioenergies (Pomacle 51 Marne, sur bioraffinerie ARD Agro-industrie Recherches et Développements, cotée Euronext) industrialise un procédé biotechnologique de production d'isobutène biosourcé pour biocarburants aviation SAF et cosmétiques. Les EPC bioraffineries en France sont Eiffage Énergie, Engie Solutions, Vinci Construction.
Spécifications techniques et procédés de production
Principales technologies et installations de biocarburants en France :
Familles de produits et caractéristiques
| Type biocarburant | Procédé | Capacité France | Acteur français principal |
|---|---|---|---|
| HVO Hydrotreated Vegetable Oil | Hydrotraitement huiles + H2 (NiMoP catalyseur) | 500 000 t/an | TotalEnergies La Mède 13 depuis 2019 |
| Biodiesel EMHV (Diester) | Estérification huile colza + méthanol | 800 000 t/an | Avril Saipol (Le Mériot 10, Bassens 33, Grand-Couronne 76) |
| Bioéthanol 1G | Fermentation betterave/blé + distillation | 1 200 000 t/an | Cristal Union Tereos (sucreries Champagne, Picardie) |
| Biocarburants 2G (lignocellulose) | Prétraitement + hydrolyse enzymatique + fermentation | Démonstrateur Futurol Pomacle 51 | Procéthol 2G consortium (IFP, Total, Tereos, ARD) |
| SAF aviation (Sustainable Aviation Fuel) | HEFA Hydroprocessed Esters Fatty Acids | Projet TotalEnergies Grandpuits 77 (200 000 t 2025) | TotalEnergies + Engie + Air France |
| Isobutène biosourcé | Fermentation sucre par bactéries OGM | Pilote 100 t/an | Global Bioenergies Pomacle 51 |
Grades et conditionnements commerciaux
- HVO TotalEnergies La Mède 13 (Bouches-du-Rhône) : diesel renouvelable de 2ème génération, capacité 500 000 t/an depuis juillet 2019, matières premières huiles végétales (colza, palme certifié RSPO, soja) + huiles usagées UCO, conformité EN 15940 (XTL Synthetic Diesel).
- Biodiesel Diester EMHV Avril Saipol : 800 000 t/an répartis sur 3 sites France (Le Mériot 10 Aube, Bassens 33 Gironde, Grand-Couronne 76 Seine-Maritime), incorporation 7 % volume diesel fossile B7 obligatoire, conformité EN 14214.
- Bioéthanol Cristal Union Tereos : 1,2 Mt/an France (sucreries Bazancourt 51, Origny 02, Connantre 51), filière betterave Champagne-Picardie, incorporation E5 (5 %) ou E10 (10 %) essence sans plomb.
- Démonstrateur Futurol Pomacle 51 : procédé 2G prétraitement vapeur + hydrolyse enzymatique + fermentation sur paille de blé et marc, consortium Procéthol 2G (IFP Énergies Nouvelles, TotalEnergies, Tereos, ARD, Lesaffre).
- SAF aviation TotalEnergies Grandpuits 77 : projet de bioraffinerie 200 000 t/an SAF Sustainable Aviation Fuel par procédé HEFA Hydroprocessed Esters Fatty Acids, démarrage 2025, partenariat Air France engagement 1 % SAF 2025 et 2 % 2030.
Normes et réglementations
Référentiels normatifs et réglementaires applicables aux biocarburants :
- EN 15940 : Liquid biofuels - Paraffinic diesel fuel from synthesis or hydrotreatment, spécifications HVO et XTL (XTL Synthetic Diesel produits par Fischer-Tropsch ou hydrotraitement).
- EN 14214 : Liquid petroleum products - Fatty Acid Methyl Esters (FAME) for use in diesel engines, spécifications biodiesel EMHV (Diester), indice iode < 120, eau < 500 ppm.
- EN 590 : Automotive fuels - Diesel - Requirements and test methods, autorise incorporation 7 % FAME (B7) ou jusqu'à 30 % HVO (R30) dans diesel routier.
- Directive RED III (UE 2023/2413) : objectif 29 % énergies renouvelables transport 2030 dont 5,5 % biocarburants avancés 2G et e-fuels, 1,2 % e-fuels seuls 2030.
- Décret n° 2019-570 TIRIB (Taxe Incitative Relative à l'Incorporation de Biocarburants) : pénalité fiscale en cas de non-respect de l'incorporation biocarburants par les distributeurs.
- Schémas certification RSB (Roundtable on Sustainable Biomaterials), ISCC (International Sustainability and Carbon Certification), 2BSvs : durabilité matières premières biocarburants (traçabilité, ACV CO2 < 50 g CO2eq/MJ).
Procédés industriels détaillés
Étapes industrielles de production d'HVO et biodiesel EMHV :
Collecte et prétraitement matières premières
Collecte huiles végétales (colza filière française Avril) ou huiles usagées UCO collectées restauration (15 €/L collecté), prétraitement par filtration et dégommage (élimination phospholipides), démucilagination.
Hydrotraitement HVO ou estérification EMHV
Pour HVO TotalEnergies La Mède 13 : hydrotraitement sur catalyseur NiMoP à 350-400 °C et 50-150 bars H2 (consommation 50 kg H2/t HVO), isomérisation paraffines. Pour EMHV Saipol : estérification avec méthanol et catalyseur KOH à 60-70 °C, ratio molaire MeOH/huile 6:1, conversion > 98 %.
Séparation glycérine et purification
Séparation glycérine sous-produit EMHV (10 % volume, valorisation cosmétique et chimie), purification biodiesel par lavage eau, séchage sous vide, distillation finale, contrôle pureté HPLC.
Contrôle qualité conformité normes
Contrôle qualité libération conformité EN 15940 (HVO) ou EN 14214 (EMHV) : indice cétane > 70 (HVO) ou > 51 (EMHV), point d'éclair > 100 °C, viscosité 2-4,5 mm²/s, teneur eau < 500 ppm, métaux < 5 mg/kg.
Mélange et incorporation distribution
Mélange (blending) avec diesel fossile en dépôts pétroliers (B7 = 7 % EMHV + 93 % diesel, R30 = 30 % HVO + 70 % diesel), expédition camions citernes vers stations-service ou clients industriels (BTP, logistique).
Traçabilité durabilité certification
Traçabilité matières premières (lots, fournisseurs, ACV CO2) selon schémas RSB ou ISCC, déclaration TIRIB auprès Douanes France, certification bilan CO2 < 50 g CO2eq/MJ vs 94 g CO2eq/MJ diesel fossile.
Le marché français
Le marché français des biocarburants représente environ 4 Md€ par an en 2024, avec une consommation de 3 Mt biodiesel EMHV et 800 000 t bioéthanol incorporées dans les carburants routiers. La Directive RED III (UE 2023/2413) fixe l'objectif ambitieux de 29 % d'énergies renouvelables dans les transports en 2030 (dont 5,5 % biocarburants avancés 2G et e-fuels, 1,2 % e-fuels seuls), poussant les acteurs à investir dans les biocarburants 2G et SAF aviation. La consommation européenne de biocarburants atteint 15 Mt/an (60 % biodiesel EMHV, 25 % HVO, 15 % bioéthanol) sur un marché 30 Md€/an.
TotalEnergies a converti sa raffinerie de La Mède 13 en bioraffinerie HVO en 2019 (investissement 275 M€, suppression 178 emplois mais reclassement, capacité 500 000 t/an HVO + 50 000 t/an SAF aviation). Le projet Grandpuits 77 (Seine-et-Marne) reconvertit la raffinerie historique en plateforme zéro pétrole d'ici 2025 avec bioraffinerie SAF (200 000 t/an, investissement 500 M€, partenariat Air France-KLM pour 1 % SAF 2025 et 2 % 2030). Donges 44 (Loire-Atlantique) investit dans co-processing huiles usagées (50 000 t/an HVO). Avril (groupe Sofiprotéol) opère Saipol avec 800 000 t/an de Diester EMHV sur 3 sites (Le Mériot 10 Aube + Bassens 33 Gironde + Grand-Couronne 76 Seine-Maritime), filière colza 100 % française (Sofiprotéol partenaire FNSEA et Terre Univia).
Global Bioenergies (Pomacle 51 Marne, sur bioraffinerie ARD Agro-industrie Recherches et Développements, cotée Euronext depuis 2011, 100 salariés, CA 5 M€/an) industrialise un procédé biotechnologique unique au monde de production d'isobutène biosourcé par fermentation de sucre via bactéries OGM, applications biocarburants aviation SAF (carburant ultra-pur) et cosmétiques (Stéarinerie Dubois, L'Oréal). Le consortium Procéthol 2G (IFP Énergies Nouvelles + TotalEnergies + Tereos + ARD + Lesaffre) opère le démonstrateur Futurol sur le site Bazancourt-Pomacle 51 (2 Mt sucre traitées/an, capacité bioéthanol 2G 270 000 L/an démonstration). Eiffage Énergie, Engie Solutions, Vinci Construction et SPIE Industrial Services sont les EPC bioraffineries en France. France 2030 alloue 700 M€ à la décarbonation des transports incluant SAF aviation et biocarburants 2G.
Applications et débouchés industriels
Programmes publics et stratégiques soutenant la filière biocarburants française :
- Directive RED III UE 2023/2413 : objectif 29 % énergies renouvelables transport 2030 dont 5,5 % biocarburants avancés 2G + e-fuels, 1,2 % e-fuels seuls.
- Décret n° 2019-570 TIRIB (Taxe Incitative Relative à l'Incorporation de Biocarburants) : pénalité fiscale distributeurs en cas de non-respect quotas d'incorporation biocarburants.
- France 2030 décarbonation transports (700 M€ 2022-2030) : volet SAF aviation 200 M€, biocarburants 2G 150 M€, biogaz mobilité 100 M€.
- Programme PIA4 Bpifrance biocarburants avancés (100 M€) : soutien R&D et démonstrateurs biocarburants 2G (lignocellulose, déchets) et SAF.
- ReFuelEU Aviation UE 2023/2405 : obligation incorporation SAF aviation 2 % 2025, 6 % 2030, 20 % 2035, 70 % 2050 dans carburéacteurs (Jet A1).
Questions fréquentes
Qu'est-ce que l'HVO et en quoi diffère-t-il du biodiesel EMHV ?
L'HVO (Hydrotreated Vegetable Oil) est un diesel renouvelable produit par hydrotraitement d'huiles végétales (colza, palme, soja) ou d'huiles usagées UCO avec de l'hydrogène (50 kg H2/t HVO) sur catalyseur NiMoP à 350-400 °C et 50-150 bars. Le produit final est une paraffine chimiquement identique au diesel fossile (indice cétane > 70, contre 51 minimum pour diesel B7 standard), incorporable jusqu'à 100 % dans les véhicules diesel existants sans modification (XTL R100). Le biodiesel EMHV (Ester Méthylique d'Huile Végétale, marque Diester en France) est produit par estérification d'huiles avec méthanol (catalyseur KOH 60-70 °C), produit un ester méthylique avec contrainte d'incorporation limitée à 7 % (B7) ou 10 % (B10) en raison du risque d'encrassement injecteurs. L'HVO est donc plus performant techniquement (B100 possible, stockage long, fluidité hiver -32 °C) que l'EMHV (B7 réglementaire France, fluidité hiver -12 °C limitée).
Qui produit l'HVO en France et avec quels volumes ?
TotalEnergies est l'unique producteur français d'HVO grande échelle, à la bioraffinerie de La Mède 13 (Bouches-du-Rhône) reconvertie depuis 2019 (investissement 275 M€, ancienne raffinerie pétrolière). Capacité 500 000 t/an HVO + 50 000 t/an SAF aviation, matières premières huiles végétales certifiées durables (colza, palme certifié RSPO, soja) et huiles usagées UCO (Used Cooking Oil) collectées en restauration. Le projet Grandpuits 77 (Seine-et-Marne) reconvertit la raffinerie historique en plateforme zéro pétrole d'ici 2025 avec bioraffinerie SAF (200 000 t/an Sustainable Aviation Fuel par procédé HEFA, partenariat Air France-KLM). Donges 44 développe co-processing huiles usagées (50 000 t/an HVO). Avril Saipol produit 800 000 t/an de biodiesel Diester EMHV (3 sites Le Mériot 10, Bassens 33, Grand-Couronne 76) mais pas d'HVO. La France importe l'HVO complémentaire depuis Pays-Bas (Neste Rotterdam, 1,4 Mt/an leader européen) et Italie (Eni Venise et Gela).
Qu'est-ce que le SAF aviation et qui le produit en France ?
Le SAF (Sustainable Aviation Fuel, carburant aviation durable) est un carburéacteur Jet A1 produit à partir de matières renouvelables (huiles végétales, huiles usagées, lignocellulose, e-fuels Power-to-Liquid). Les principales technologies certifiées ASTM D7566 sont : HEFA (Hydroprocessed Esters Fatty Acids, similaire HVO mais coupe kérosène), FT (Fischer-Tropsch synthèse à partir de gaz issus biomasse ou Power-to-Liquid), ATJ (Alcohol-to-Jet à partir d'éthanol/butanol). En France, TotalEnergies produit du SAF à La Mède 13 (50 000 t/an depuis 2021) et prépare une bioraffinerie majeure à Grandpuits 77 (200 000 t/an SAF par procédé HEFA, démarrage 2025, investissement 500 M€, partenariat Air France-KLM engagement 1 % SAF 2025 et 2 % SAF 2030). Le règlement européen ReFuelEU Aviation 2023/2405 impose 2 % SAF en 2025, 6 % en 2030, 20 % en 2035 et 70 % en 2050 dans tous les vols au départ UE.
Quels sont les biocarburants de 2ème génération 2G ?
Les biocarburants 2G sont produits à partir de matières non alimentaires : résidus agricoles (paille de blé, marc de raisin), résidus forestiers (sciures, écorces), cultures dédiées (miscanthus, switchgrass), déchets organiques (déchets ménagers, FFOM). Deux voies technologiques principales : 1) Voie biochimique (prétraitement à la vapeur ou organosolv, hydrolyse enzymatique cellulases Lesaffre/Novozymes, fermentation des sucres C5 et C6 en éthanol par levures GM) - démonstrateur Futurol Pomacle 51 (270 000 L/an éthanol 2G consortium Procéthol 2G IFP+Total+Tereos+ARD+Lesaffre). 2) Voie thermochimique (gazéification à 800-1 000 °C produisant syngas CO+H2, synthèse Fischer-Tropsch produisant carburants liquides) - projets pilotes BioTfueL Dunkerque 59 (IFP+Total+Avril+Axens+Thyssenkrupp+CEA). Les biocarburants 2G permettent un gain CO2 de 80-90 % vs diesel fossile (contre 60-70 % pour 1G), sans concurrence alimentaire.