Carburant synthétique : révolution ou illusion écologique ?

Un carburant synthétique, aussi appelé e-carburant ou carburant de synthèse, est un carburant liquide ou gazeux produit à partir de ressources non fossiles, généralement via des procédés industriels qui combinent de l’hydrogène (souvent issu de l’électrolyse de l’eau) avec du dioxyde de carbone (CO₂) capté dans l’air ou à la sortie d’installations industrielles. Contrairement aux carburants fossiles extraits du pétrole, du gaz naturel ou du charbon, les carburants synthétiques sont fabriqués artificiellement et peuvent théoriquement être neutres en carbone.

Il existe plusieurs types de carburants synthétiques, selon les matières premières utilisées, la technologie de production, et la forme finale du carburant (liquide ou gazeux). Parmi les plus connus :

• Les e-carburants (ou électrocarburants) : produits à partir d’hydrogène obtenu par électrolyse de l’eau avec de l’électricité renouvelable, combiné avec du CO₂. Ils peuvent donner naissance à des e-essences, e-diesels, ou e-kérosènes.
• Le méthane de synthèse (ou e-méthane) : un gaz produit de manière similaire et qui peut remplacer le gaz naturel dans certains usages.
• Le kérosène synthétique : destiné principalement au secteur aérien, il reproduit les propriétés du kérosène fossile.

Ces carburants sont conçus pour être compatibles avec les moteurs thermiques existants, ce qui signifie qu’ils peuvent être utilisés dans les véhicules, avions ou navires sans nécessiter de modifications majeures des infrastructures ou des moteurs. Cette compatibilité représente l’un de leurs principaux atouts, en particulier pour les secteurs où l’électrification directe est difficile ou coûteuse.

À noter que les carburants synthétiques ne doivent pas être confondus avec les biocarburants, qui sont produits à partir de biomasse (comme les huiles végétales ou les résidus agricoles). Bien que les deux types de carburants puissent être considérés comme alternatifs aux fossiles, les carburants synthétiques n’impliquent pas nécessairement une utilisation de terres agricoles ni de matières organiques.

Leur intérêt principal repose sur leur potentiel de neutralité carbone, à condition que :
- l’hydrogène soit produit avec de l’électricité bas carbone (idéalement renouvelable),
- le CO₂ utilisé soit capté dans l’atmosphère ou provienne de sources non fossiles,
- et que le cycle complet (production, distribution, combustion) soit bien maîtrisé sur le plan énergétique et environnemental.

Les carburants synthétiques présentent plusieurs avantages qui en font une solution intéressante dans le cadre de la transition énergétique, notamment pour les secteurs où les alternatives bas carbone sont limitées. Voici les principaux bénéfices identifiés :

Compatibilité avec les infrastructures existantes

L’un des atouts majeurs des carburants synthétiques est leur capacité à être utilisés dans les moteurs thermiques déjà en circulation, qu’il s’agisse de voitures, camions, avions ou navires. Ils peuvent être intégrés dans les chaînes logistiques, les réseaux de distribution et les réservoirs actuels, sans nécessiter de modifications lourdes ou coûteuses. Cela représente une opportunité pour réduire les émissions de CO₂ du parc existant, sans attendre un renouvellement complet par des véhicules électriques ou à hydrogène.

Potentiel de neutralité carbone

Si les carburants synthétiques sont produits à partir d’électricité renouvelable et de CO₂ capté dans l’atmosphère, leur combustion libère une quantité de dioxyde de carbone équivalente à celle préalablement extraite de l’air. Cela permet, en théorie, d’obtenir un cycle carbone neutre. Ce principe attire l’attention des décideurs et des industriels comme solution de transition vers une mobilité plus durable.

Utilisation dans les secteurs difficiles à électrifier

Certains modes de transport, comme l’aviation longue distance, le transport maritime ou les poids lourds sur de longues distances, présentent des contraintes qui rendent l’électrification directe complexe voire irréaliste à court terme. Dans ces cas, les carburants synthétiques représentent une alternative viable pour réduire les émissions sans compromettre la performance ou l’autonomie.

Stockage et transport de l’énergie

Les carburants synthétiques peuvent servir de vecteurs d’énergie chimique, ce qui facilite leur stockage et leur transport à grande échelle, contrairement à l’électricité qui nécessite un usage immédiat ou des systèmes de stockage coûteux (batteries, stations hydrogène). Ils peuvent également jouer un rôle d’équilibrage dans les systèmes électriques fortement renouvelables, en permettant de convertir les surplus d’électricité verte en carburant utilisable ultérieurement.

Sécurité énergétique et diversification des sources

Produits localement à partir d’énergies renouvelables, les carburants synthétiques peuvent contribuer à réduire la dépendance aux importations de pétrole ou de gaz. Ils favorisent la diversification du mix énergétique et le développement de filières industrielles locales autour de l’électrolyse, de la capture de CO₂ et des procédés de synthèse.

Réduction de certains polluants

En fonction de leur composition et de leur qualité, certains carburants synthétiques peuvent émettre moins de polluants atmosphériques (oxydes d’azote, particules fines, soufre) que les carburants fossiles traditionnels. Cela dépend toutefois fortement des procédés de fabrication et de purification, ainsi que du type de moteur utilisé.

Malgré les nombreux avantages théoriques, les carburants synthétiques présentent plusieurs limites importantes qui soulèvent des critiques sur leur pertinence et leur efficacité réelle dans la transition écologique.

Rendement énergétique faible

La production de carburants synthétiques est énergétiquement très coûteuse. Le processus de conversion de l’électricité en hydrogène par électrolyse, puis la synthèse avec le CO₂, entraîne des pertes significatives à chaque étape. Globalement, le rendement global de conversion de l’électricité renouvelable en carburant utilisable est souvent inférieur à 50%, voire proche de 40% selon les technologies et conditions. Cela signifie qu’une grande quantité d’énergie renouvelable est nécessaire pour produire une quantité limitée de carburant, ce qui peut poser problème dans un contexte de ressources renouvelables encore limitées.

Coût de production élevé

À l’heure actuelle, les carburants synthétiques sont nettement plus coûteux à produire que les carburants fossiles ou même certains biocarburants. Les coûts liés à l’électrolyse, à la capture de CO₂, aux infrastructures de synthèse, ainsi qu’à la nécessité d’utiliser une électricité décarbonée et abondante, rendent la production encore économiquement peu compétitive. Ce surcoût limite leur adoption à grande échelle sans soutien public massif ou réglementation forte.

Dépendance à une électricité décarbonée massive

Pour que les carburants synthétiques soient réellement neutres en carbone, l’électricité utilisée doit provenir de sources renouvelables (solaire, éolien, hydraulique). Or, la production d’électricité verte en quantité suffisante est un enjeu majeur et complexe, avec des contraintes d’intermittence, de stockage et de réseau. Utiliser cette électricité pour produire des carburants plutôt que pour électrifier directement les usages est parfois vu comme une perte d’efficacité énergétique et une utilisation discutable des ressources renouvelables.

Captage et disponibilité du CO₂

Le CO₂ utilisé dans la synthèse doit être capté efficacement et en grande quantité, soit directement dans l’air (DAC – Direct Air Capture), soit à la sortie d’installations industrielles. Le captage direct dans l’air est encore coûteux et énergivore, tandis que la dépendance aux émissions industrielles peut limiter la quantité disponible ou poser la question de la durabilité à long terme.

Impact environnemental indirect

Même si la combustion des carburants synthétiques peut être neutre en carbone, leur production peut engendrer d’autres impacts environnementaux. Par exemple, la fabrication des équipements nécessaires (électrolyseurs, usines de captage), l’extraction des matériaux rares, ou encore la consommation d’eau dans l’électrolyse peuvent poser des défis environnementaux et sociaux.

Risque de greenwashing et report des efforts

Certaines critiques soulignent que la promotion des carburants synthétiques pourrait servir d’alibi pour retarder des mesures plus radicales et nécessaires, comme la réduction des transports individuels motorisés, l’amélioration des transports en commun ou l’accélération de l’électrification. Ils pourraient être utilisés pour prolonger le modèle actuel sans remise en cause profonde.

Infrastructure et logistique

Même si les carburants synthétiques peuvent s’utiliser dans les infrastructures existantes, une adaptation des réseaux de distribution, du stockage et des systèmes de certification est nécessaire pour garantir leur traçabilité et qualité. Le développement industriel à grande échelle demande donc des investissements conséquents.

Le débat autour des carburants synthétiques se cristallise souvent entre deux visions opposées : celle d’une véritable révolution écologique capable de transformer durablement le secteur des transports, et celle d’une illusion technologique qui détourne l’attention des solutions réellement efficaces et immédiates.

Une solution prometteuse pour certains secteurs

Dans certains domaines où l’électrification directe est techniquement ou économiquement difficile, comme l’aviation, le transport maritime ou les poids lourds longue distance, les carburants synthétiques offrent une alternative crédible. Leur compatibilité avec les moteurs existants et leur potentiel de neutralité carbone en font une solution pragmatique pour réduire les émissions à court et moyen terme, à condition que leur production soit effectivement basée sur des sources renouvelables et un captage de CO₂ fiable. Dans ce contexte, ils peuvent contribuer à décarboner des secteurs actuellement très dépendants des hydrocarbures fossiles.

Des contraintes techniques et économiques majeures

Cependant, ces promesses se heurtent à des réalités techniques, économiques et environnementales qui limitent leur portée. La production nécessite d’importantes quantités d’électricité renouvelable, dont la disponibilité reste limitée et doit aussi répondre à d’autres besoins. Le rendement énergétique médiocre et les coûts de production élevés rendent difficile leur déploiement massif sans fortes subventions ou prix du carbone élevés. En outre, la captation de CO₂ à grande échelle, nécessaire à leur fabrication, reste encore une technologie émergente et coûteuse.

Risque d’effet d’aubaine et d’attentisme

Une critique récurrente est que les carburants synthétiques pourraient être utilisés comme un prétexte pour ne pas accélérer la transition vers les modes de transport réellement durables et sobres en énergie, notamment les véhicules électriques, les transports publics ou la réduction des déplacements. En ce sens, ils pourraient freiner les changements profonds nécessaires en offrant une solution "technique" sans remettre en cause les comportements et modèles actuels.

Nécessité d’une approche intégrée

Pour que les carburants synthétiques jouent un rôle positif dans la transition écologique, ils doivent être intégrés dans une stratégie globale qui combine sobriété énergétique, développement massif des énergies renouvelables, électrification des usages possibles, et investissements dans la capture et la valorisation du CO₂. Leur production doit être rigoureusement encadrée pour éviter les impacts environnementaux indirects et garantir une vraie réduction des émissions.

Pour résumer

Les carburants synthétiques ne peuvent être considérés ni comme une panacée ni comme une fausse promesse isolée. Ils représentent un levier complémentaire parmi d’autres, dont l’efficacité dépendra de la capacité à surmonter les défis techniques, économiques et énergétiques, ainsi que de la volonté politique et industrielle d’en faire une solution véritablement durable et ambitieuse.