Academic literature on the topic 'Biocarburants – Recherche'

Ricinus communis L., est utilisé comme biocarburant et possède de nombreuses vertus. Cependant, les récentes recherches menées en Afrique de l’Ouest fournissent peu d’information sur ses potentialités encore moins sur sa croissance. L’objectif de cette étude est d’évaluer la réponse des graines de ricin à différentes méthodes de prétraitement. Le dispositif utilisé est un bloc complètement randomisé à quatre répétitions et neuf traitements. Les traitements ont été constitués de graines témoins ; de graines scarifiées à la main (SM) ; de graines trempées dans l’eau de robinet à la température ambiante pendant 12 heures (ER12h), pendant 24 heures (ER24h), pendant 48 heures (ER48h) ; de graines trempées dans l’eau préalablement portée à ébullition ( ̴ 100°C) pendant 20 minutes (EC20min), pendant 40 minutes (EC40min) ; de graines trempées dans l’eau à la température ambiante après scarification de celles-ci, pendant 24 heures (SM24h), pendant 48 heures (SM48h). Vingt graines ont été semées par traitement et les observations ont porté d’une part, sur la capacité de germination, le temps moyen de germination, le délai de germination et le coefficient de vélocité de germination ; et d’autre part sur la croissance des jeunes plants. Les résultats ont montré que les graines de ricin ne présentent pas réellement de résistance mécanique, ce qui s’est traduit par une capacité de germination élevée après un trempage à l’eau pendant 12 heures. La scarification appliquée uniquement et le traitement thermique des graines n’ont pas favorisé une bonne germination des graines. Le temps de germination moyen a été plus court au niveau de la graine scarifiée avec un temps d’imbibition plus long. Un pré trempage des graines à l’eau chaude pendant 20 minutes n’a pas permis la germination des graines, contrairement à celui qui a duré 40 minutes. La croissance des plantes et le rythme d’apparition des feuilles ont été plus rapide avec les graines scarifiées et trempées à l’eau. Cette étude a montré que la multiplication par graine de cette espèce pourrait être limitée par un prétraitement à la chaleur. Ricinus communis L. is used as a biofuel and has many virtues. In recent research conducted in West Africa, little information exists on its potential and even less about its growth. The objective of this study was to evaluate methods of breaking seed dormancy and stimulating the growth of R. communis. The device used is a completely randomized block in four repetitions and nine treatments. The treatments consist of control seeds, hand-scarified seeds (SM), seeds soaked in tap water at ambient temperature for 12 hours (ER12h), for 24 hours (ER24h), for 48 hours (ER48h); seeds soaked in water previously boiled ( ̴ 100°C) for 20 minutes (EC20min), for 40 minutes (EC40min); seeds soaked in water at ambient temperature after scarifying the seeds for 24 hours (SM24h), for 48 hours (SM48h). Twenty seeds of R. communis were sown per treatment and observations were made on the one hand on germination capacity, mean germination time, germination time and velocity coefficient; and on the other hand, on the growth of young plants. The results showed that the castor seeds did not really show any mechanical resistance which resulted in a high germination capacity after soaking in water for 12 hours. Scarification alone and heat treatment of the seeds does not promote good seed germination. The average germination time is shorter when the seed is scarified with a longer soaking time. Soaking in hot water for 20 minutes did not allow the seeds to germinate, unlike 40 minutes. Plant growth was faster with scarified and water-soaked seeds. This study showed that multiplication by seed of this species could be limited by heat pretreatment.

Ce numéro hors-série est consacré aux travaux sur les maladies à prions des animaux de ferme, menés à l’Inra en collaboration avec de nombreux organismes nationaux et internationaux. Il aborde de nombreuses facettes de la recherche sur ces agents et les maladies qu’ils occasionnent, tant sur le modèle tremblante que sur l’Encéphalopathie Spongiforme Bovine (ESB) : biologie de l’agent pathogène et notion de souche de prion, pathogénie de la maladie et résistance génétique, voies de transmission et évolution dans les populations animales, lutte contre les EST. Le premier article présente l’ensemble des outils mis au point à l’Inra pour étudier les EST (laboratoire de génotypage à grande échelle) ainsi que les dispositifs expérimentaux qui y sont dédiés (domaine expérimental atteint de tremblante naturelle et différentes animaleries protégées). Ensuite, la notion de souche de prion est introduite, discutée, et les divers travaux en cours pour différencier les souches de prions sur une base biologique et biochimique sont présentés, de même que les études menées pour comprendre le déterminisme de cette diversité. Ces travaux ont aussi pour objectif l’amélioration des méthodes actuelles de typage en termes de rapidité et de fiabilité, notamment à travers le développement de souris transgéniques. Deux articles traitent des mécanismes par lesquels la protéine prion pathogène est introduite dans l’organisme, puis la façon dont elle diffuse dans les différents tissus et organes et exerce son pouvoir pathogène. L’un concerne la pathogénie de la tremblante, à partir des travaux entrepris sur le mouton : dans quels tissus diffuse la protéine prion pathogène, dans quels types de cellules et à quelle vitesse, et comment intervient le génotype de l’individu dans ce processus. L’autre porte sur les modèles cellulaires mis au point récemment, qui permettent la multiplication du prion ovin et servent à étudier les interactions entre la protéine prion pathogène et différents types de cellules de l’organisme, les gènes activés en cas d’infection, le rôle du polymorphisme de la protéine prion ovine dans la réplication du prion pathogène et l’identification de molécules ayant une activité antiprion. Les propriétés et le rôle physiologique de la protéine prion normale, ainsi que les raisons pour lesquelles la protéine prion normale est transformée en protéine prion pathogène, sont ensuite abordés à travers plusieurs études : approche physicochimique et structurale de la structure de la protéine prion, pour analyser les domaines de la protéine prion qui pourraient avoir un rôle clé dans la transconformation de la protéine normale en protéine pathogène, et pour comprendre la relation entre le polymorphisme génétique de cette protéine et l’état de résistance ou de sensibilité à la tremblante ; approche immunochimique grâce à des anticorps monoclonaux ayant des affinités particulières pour certaines régions de la protéine prion PrP, qui permettent l’étude de la capacité de la protéine normale à être convertie en protéine pathogène et le typage moléculaire des souches de prions ; analyse des voies de sécrétion et du rôle physiologique de la protéine prion cellulaire. L’influence du polymorphisme au locus Prnp sur la sensibilité des animaux aux EST est documentée, ainsi que les travaux en cours pour mettre en évidence d’autres gènes influençant la sensibilité des animaux aux EST, à partir de la cartographie du génome. Concernant l’épidémiologie des EST, un article présente les travaux sur les sources d’infection, les voies de transmission et la dynamique de la maladie dans les populations animales, en matière de tremblante et d’ESB. Les résultats relèvent d’expérimentations, d’études de terrain et de modélisation mathématique. Enfin, plusieurs articles sont consacrés à la lutte contre les EST, abordant plusieurs volets : développement de tests pour le diagnostic avant la mort et la distinction entre souches d’EST, travaux conduits depuis dix ans pour maîtriser voire éradiquer la tremblante dans la population ovine en jouant sur la résistance génétique des ovins aux EST, étude clinique conduite sur une molécule à visée thérapeutique et discussion sur la méthode de choix des molécules à expérimenter, pistes pour la destruction des farines animales à risque, grâce à l’utilisation de microorganismes ou la fabrication de biolubrifiants, additifs biocarburants et matériaux polymères.

Microalgae are a promising vegetal ressource for biodiesel production. However, many hurdles need to be overcome in order to set a sustainable and cost competitive industry. This study demonstrated an improvement in triglycerides (TAG) production rate by the selection of a strain of interest and by the optimization of the culture conditions in photobioreactors. Thus, a large part of this study focused on the development of a rapid screening procedure of microalgal strains, which took into account pertinent criteria of the final industrial application, in this case biodiesel production. Screening results showed that Parachlorella kessleri UTEX2229 was the most efficient strain for TAG production. Production optimization experiments under continuous light yielded a maximum areal biomass productivity of 27 g. M-2. D-1 for an incident PFD of 430 µmol. M-2. S-1 . This was comparable to the productivities achieved by other strains reported in the literature and known for their large biomass productivity. Large TAG accumulation, up to 48 % DW, and large TAG productivity, up to 12. 5-16. 06 tTAG. Ha-1. A-1, were observed in cultures subjected to nitrogen deficiency. Finally, cultures exposed to diurnal Ligh/Dark cycles had their TAG productivity reduced by 26 % compared to that obtained in continuous light. The results presented in this study pave the way for achieving large scale TAG production in outdoor photobioreactors
Les microalgues apparaissent comme une source végétale prometteuse pour la production du biodiesel. Cela implique cependant une optimisation systématique de nombreux aspects afin d'envisager une exploitation industrielle durable et compétitive. Le présent travail porte sur l'amélioration de la production en triglycérides, par notamment deux étapes clés : la sélection d'une souche performante et l'optimisation des conditions de cultures en photobioréacteurs. Dans un premier temps, une méthodologie de criblage des souches de microalgues a été développée, prenant en considération des critères représentatifs de l'application industrielle envisagée. Les résultats de criblage ont montré que Parachlorella Kessleri UTEX2229 ressort comme la souche la plus performante. Les expérimentations d'optimisation de production sous lumière continue ont montré une productivité surfacique maximale en biomasse de 27 g. M-2. J-1 pour un flux incident qo = 430 µmol. M-2. S-1 . Cette valeur s'est montrée similaire aux performances d'autres souches rapportées dans la littérature et connues pour leur forte productivité en biomasse. Après optimisation, des fortes accumulations de triglycérides (jusqu'à 48 % MS) ainsi que les productivités importantes en triglycérides (9. 125 à 16,06 tTAG. Ha-1. A-1) ont été observées en carence azotée

Les combustibles fossiles sont un contributeur majeur au réchauffement climatique, et leur nature non renouvelable est un obstacle à la construction de sociétés durables. Dans ce contexte, les biocarburants de seconde génération se présentent comme une alternative attractive et plus respectueuse de l'environnement. Le processus de production de biocarburants de deuxième génération comprend plusieurs étapes incluant le prétraitement physico-chimique de la biomasse lignocellulosique (non comestible), l'hydrolyse enzymatique de la cellulose en glucose et par la fermentation de sucres simples en biocarburants, comme le bioéthanol. Un des problèmes principaux pour une large application est cependant le coût relativement élevé des enzymes hydrolytiques, les cellulases, utilisées pour déconstruire la biomasse lignocellulosique prétraitée en sucres fermentescibles.Le champignon filamenteux Trichoderma reesei est le choix privilégié pour la production industrielle de cellulases car il possède des capacités d'hyperproduction et d'hypersécrétion. Les souches industrielles de T. reesei peuvent sécréter jusqu'à 100 g/L de cellulases dans des fermenteurs industriels contrôlés. En particulier, la souche mutante Rut-C30 est une souche hyperproductrice de référence, mais notre compréhension incomplète de son système de sécrétion performant complique l'amélioration de sa capacité d'hypersécrétion par génie génétique. C'est pourquoi, ce travail visait à éclaircir les voies de régulation contrôlant la sécrétion et les réponses au stress de sécrétion pour identifier des goulots d'étranglement et pour développer de nouvelles souches dotées d'une capacité de sécrétion supérieure dans le futur.Dans ce but, des données transcriptomiques étaient générées à partir de cultures de T. reesei Rut-C30 dans différentes conditions de stress de sécrétion et ont permis d'identifier de composants potentiels de régulation de la sécrétion qui pouvaient être ciblés pour invalidation. Pour compléter cette approche, un datamining de données transcriptomiques obtenues avec d'autres champignons filamenteux cultivés dans des conditions de stress de sécrétion a révélé d'autres gènes cibles potentiellement impliqués dans la régulation de la voie de sécrétion. Finalement, neuf gènes ont été invalidés dans la souche Rut-C30 et les mutants obtenus ont été caractérisés phénotypiquement. Tous ont montré une croissance ralentie et un comportement de sécrétion altéré. Un séquençage de l'ARN a été réalisé sur les mutants ∆res2, ∆rpn4 and ∆snd1 et comparé à celui de Rut-C30 dans les mêmes conditions de culture. Aucun des trois facteurs de transcription n'impacte la transcription des gènes impliqués dans la sécrétion ou dans la réponse au stress de sécrétion dans nos conditions. En revanche, des gènes codant pour des enzymes du métabolisme des lipides sont différentiellement exprimés dans les trois mutants ce qui pourrait affecter la sécrétion indirectement. Les résultats délivrent des premiers indices pour atténuer les goulots d'étranglement de la sécrétion dans T. reesei Rut-C30 et ouvrent la voie vers le développement de souches possédant une capacité de sécrétion améliorée
Fossil fuels are a major contributor to global warming, and their non-renewable nature is an impediment for building sustainable societies. In this context, second generation biofuels represent an attractive and more environmentally friendly alternative. The process of second-generation biofuel production consists of several steps including a physicochemical pretreatment of lignocellulosic (non-edible) biomass, the enzymatic hydrolysis of cellulose into glucose and the fermentation of simple sugars into biofuels, such as bioethanol. One of the main bottlenecks for a large implementation of this process is, however, the relatively high cost of hydrolytic enzymes, namely cellulases, used to deconstruct the pretreated lignocellulosic biomass into fermentable sugars.The filamentous fungus Trichoderma reesei is the preferred choice for industrial production of cellulases since it has hyperproduction and hypersecretion capacities. Industrial strains of T. reesei can secrete up to 100 g/L of cellulases in controlled industrial fermenters. In particular, the mutant strain Rut- C30 is a reference hyperproducer strain, but our incomplete understanding of its enhanced secretion system complicates further improvement of its hypersecretion capacity by genetic engineering. Therefore, this work aimed at unravelling the regulatory pathways controlling secretion and the secretion stress response in order to identify bottlenecks and to develop new strains with enhanced secretion capacity in the future.To this end, transcriptomic data were generated from cultivations of T. reesei Rut-C30 in different secretion stress conditions which allowed to identify potential components of secretion regulation that were targeted for deletion. As a complementary approach, mining of transcriptomic data obtained with other filamentous fungi in secretion stress conditions revealed further target genes potentially involved in the regulation of the secretion pathway. Finally, nine genes were deleted in the Rut-C30 strain, and the resulting strains phenotypically characterized. All of them displayed reduced growth and showed altered protein secretion behavior. RNA sequencing was performed on ∆res2, ∆rpn4 and ∆snd1 mutant strains and compared to that of Rut-C30 in the same culture conditions. Neither of the three transcription factors impacts transcription of genes involved in secretion or the secretion stress response in our conditions. However, in all three mutants, genes encoding enzymes of lipid metabolism are differentially expressed which could affect secretion in an indirect way. The results represent first clues to alleviate bottlenecks in secretion in T. reesei Rut-C30 and pave the way to develop strains with still improved secretion capacity

Un rattachement ou une formation disciplinaire, pas plus que la relation à des espaces de travail et des instruments spécialisés, ne suffisent seuls à définir une culture scientifique. Ce sur quoi des chercheurs issus d’horizons divers travaillent, construit un mode singulier de conception de leurs activités, pratiques et rapport au monde. Leur réussite est irrémédiablement liée à un sujet, à la fortune que rencontre celui-ci comme innovation dans un contexte social qui le borne et qu’il crée simultanément. Comment s’organise cette (re)conversion vers une nouvelle thématique, alors que l’évolution des modes de financement privilégie aujourd’hui précisément ce cadrage ? Cette thèse propose une enquête sur la notion de « domaine de recherche », que nous définissons a priori comme le cadre des interactions entre l’activité professionnelle de chercheurs et la société autour d’un thème partagé ; elle défend sa dimension épistémique.Ce manuscrit décrit en parallèle le développement des bioénergies, une des principales formes d’énergie dites renouvelables ou encore durables, issue de la biomasse, ses acteurs et leurs jeux d’actions, dans un contexte de forte incitation à conduire une transition énergétique globale, mais aussi de controverses sociales vives. Les deux objectifs de cette thèse convergent :décrire le style de pensée inhérent à un domaine de recherche particulier est nécessaire à l’appréhension, au-delà des seuls discours et promesses, des modes effectifs de développement d’une innovation (ici la mobilisation à grande échelle de végétaux, microorganismes ou déchets pour produire des biocarburants) et donc in fine, à l’évaluation par tout un chacun, de sa pertinence
Neither academic training within scientific disciplines, nor the daily work in the lab involving specialised equipments, define alone a scientific culture. What diverse researchers from various backgrounds work on, builds a specific way of designing their own activities, practices and relationships with the world. Their individual success is irrevocably bound to a subject, to its fortune as an innovation within the boundaries of a social context it simultaneously changes. How do they perform this (re)conversion to a new domain, as funding agencies nowaday favor this thematic framing? This thesis proposes an investigation into the notion of “research area”, which we a priori define as the frame of interactions between the professional activity of researchers and society around a shared theme; it stands up for its epistemic dimension.This manuscript parallelly describes the “bioenergy” development, a major form of renewable or sustainable energy derived from biomass, its social actors and their interrelations, as strong incentives towards a global energy transition meet sharp social controversies. The two objectives of this thesis meet: describing the inherent style of thinking within a particular research area is required to grasp, beyond the hopes and promises, the actual patterns of development of an innovation (in this case, the large-scale mobilisation of plants, microorganisms or waste to produce biofuels) and thus, ultimately, to collectively evaluate its relevance

La compréhension de la régulation de la synthèse et sécrétion de cellulases dans le champignon Trichoderma reesei a fortement évolué ces dernières années. Cependant, le coût de production de cellulases reste encore un des principaux problèmes pour la production de bioéthanol à partir de lignocellulose. C’est dans ce contexte que mon projet de thèse s’inscrit, dans l’amélioration de la production de cellulases de T. reesei et son adaptation aux conditions industrielles. D’abord, nous avons réalisé une analyse du transcriptome sur une lignée de souches améliorées dans des conditions proches du procède industrielle avec lactose comme inducteur. Cette étude nous a permis de trouver des gènes spécifiquement régulés dans la souche plus performante, probablement impliqués dans sa grande capacité de production de cellulases. Dans un deuxième temps, nous avons identifié parmi les gènes régulés du transcriptome lesquels impliquées dans la production de cellulases. A cet effet, des souches mutées ont été construites et leur phénotype évalué. Trois de ces gènes mutés ont affecté la production de cellulase et leur fonction ont dévoilé des nouvelles mécanismes régules. Finalement, nous avons exploré les différences d’expression lorsque nous utilisons un hydrolysat de lignocellulose comme inducteur de cellulases à la place du lactose. Une étude du transcriptome dans ces conditions, nous a permis de caractériser les différences de régulation des gènes entre ces inducteurs. En outre, nous avons identifié un groupe des gènes probablement impliqué dans la détoxification qui peuvent être utilisés dans le futur pour développer une souche résistante aux inhibiteurs
A lot of progress had been done in recent years to understand the regulation of synthesis and secretion of cellulases in the fungus Trichoderma reesei. However, the production cost of cellulases still remains one of the most important limiting steps in the production of bioethanol from lignocellulose. It is in this context that my PhD project has been developed: to genetic engineering T. reesei strains to increase its cellulase production and its adaptation to industrial conditions. First, we conducted a transcriptome analysis to an improved lineage of industrial strains during cellulase production following conditions close to the industrial process (lactose as inducer and fed-batch culture in bioreactor). We found specifically regulated genes for the most performant strain, possibly involved in its high cellulase production capacity. Then, we identified which regulated genes from transcriptome were involved in cellulase production. For this purpose mutated strains for highly regulated genes were constructed and their phenotype assessed. Three mutated genes showed to impact cellulase production and their function gave us an insight into new mechanisms being regulated. Finally, we explored the expression differences when we used a lignocellulose hydrolysate as cellulases inducer instead of lactose. A transcriptomic study of cellulases production on lignocellulose hydrolysates and lactose, allowed us to characterize the differences in regulated genes between these inducers. In addition, a group of genes probably related to detoxification was identified and could be used in the future to develop an inhibitor resistant strain

Dans le but d'identifier des critères de sélection du blé (T. aestivum L.) destiné à la production de bioéthanol, les objectifs de cette thèse étaient (1) de mettre en évidence les caractéristiques physico-chimiques du grain associées aux rendements en glucose et éthanol, et (2), d'étudier par approche protéomique l'effet de variants génétiques affectant la quantité d'amylose sur le métabolisme des sucres et de l'amidon. L'analyse de trente variétés implantées dans un essai multilocal pluriannuel a mis en évidence l'importance du taux de protéines, de la dureté et de la distribution des granules d'amidon sur les rendements en glucose et éthanol. Dans une moindre mesure, la composition allélique des protéines de réserves et la viscosité des arabinoxylanes ont également un effet lors de l'étape de transformation de l'amidon en sucres fermentescibles. Huit lignées isogéniques waxy de trois variétés françaises ont été implantées dans un essai multilocal. Les lignées dépourvues d'amylose ont produit moins de glucose et d'éthanol que les variétés normales. Les analyses protéomiques des protéines de l'albumen (albumines, globulines et amphiphiles) ainsi que des protéines associées aux granules d'amidon des grains matures des lignées isogéniques de la variété Trémie ont mis en évidence : (1) une relation entre le volume spécifique des GBSS et la quantité d'amylose et (2) une modification de l'expression d'enzymes impliquées dans le métabolisme des sucres et de l'amidon (Susy, AGPase, fructose biphosphate aldolase) mais aussi de protéines de stress et de défense (serpines et HSP). Ces observations suggèrent un développement du grain incomplet pour la lignée dépourvue d'amylose.

Cette thèse a pour premier objectif d'intégrer le changement de l'usage des sols et des pratiques en relation avec le développement des biocarburants de seconde génération (2nde G) dans l'analyse économique à travers les effets privés (conséquences pour les producteurs) et les effets externes (pollutions). L'effort est porté sur les impacts de ce changement sur l'environnement en privilégiant les effets de la consommation d'intrants azotés sur les émissions de polluants (N2O, NH3 et NO3). Le deuxième objectif est de pouvoir évaluer le potentiel de développement de la filière éthanol de 2nde G. L'analyse économique proposée ici privilégie la dimension spatiale à un niveau aussi fin que le permettront les outils de modélisation économique et les données disponibles. En effet, les résultats d'offre en ressources de biomasse fournis par le modèle AROPAj sont par la suite confrontés aux différentes demandes de bioénergie à l'échelle française sous contraintes de différents types de politiques publiques, modélisées dans le modèle TIMES-GeoMIRET. Ce travail de modélisation a permis notamment de mettre en évidence la cohérence des objectifs bioénergie avec le potentiel de ressource à travers l'analyse des choix technologiques et la régionalisation des unités industrielles. Les résultats ont montré que la compétition avec "le fuel" serait plus "feed" que "food" puisque la production de la biomasse dédiée à l'énergie est induite par les modifications affectant l'alimentation et la production animale. La production d'une culture dédiée à la biomasse réduit la surface des terres allouées aux cultures à forte consommation d'azote ce qui réduit les pertes en azote. Il ressort du couplage entre AROPAj et TIMES-GeoMIRET qu'une production de 0.5 Mt d'éthanol/an devrait être atteinte à l'horizon de 2030 (l'équivalent de trois sites de production). Les unités de production seraient implantées dans la région nord-ouest de la France plus particulièrement à Lillebonne où existe déjà une unité de production d'éthanol de première génération
The main objective of this thesis is to perform an economic analysis of the impacts of second generation (2G) biofuel crops production on land use, agricultural practices and the environment. As for the environmental impacts, we focus on the relationship between the nitrogen fertilizers' consumption and the pollutants emissions (N2O, NH3 et NO3). The second objective is to estimate the potential development of 2G ethanol production in France. The available data and modeling tools that we use in this thesis allow for an economic analysis on a fine spatial dimension. The agricultural supply, given by the AROPAj model, is then combined with the different French bioenergy demands and public policies, which are modeled by the TIMES-GeoMIRET model. This modeling framework allows us to highlight the coherence of bioenergy objectives with the biomass resource potential through the analysis of the technological choices and the regionalisation of the bioenergy plants. Results indicate that "fuel" is not competing only with food, but also with "feed" because producing biomass is achieved at the expense of food and feed production. Cultivating dedicated biomass crops decreases land allocated to crops with high nutrient requirements, and consequently reduces the nitrogen losses. The coupling between AROPAj and TIMES-GeoMIRET has shown that 0.5 Mt of ethanol/year should be produced in 2030, which corresponds approximately to an output capacity of 3 processing plants. These plants should be built in the French northwest region, more precisely at Lillebonne where a 1G ethanol plant already exists

Cette thèse de doctorat, a consisté, dans une première partie, à introduire d'une part, la notion de l'analyse du cycle de vie " ACV " et celle des biocarburants. D'autre part, à présenter l'intérêt d'appliquer une ACV sur des biocarburants afin de valoriser leurs bilans énergétiques et analyser leurs impacts environnementaux face aux carburants conventionnels. Dans une deuxième partie, nous avons comparé, d'un point de vue énergétique et environnemental, 3 scénarios de production d'électricité : 2 scénarios de cogénération (turbine à vapeur et ORC) pour la production d'énergie électrique et thermique à partir de biomasse, et un scénario de cogénération par moteur diesel. Ces scénarios sont comparés à l'aide de deux méthodes orientées " analyse des dommages ": Eco-indicateur 99 (E) et IMPACT2002+Dans une troisième partie, on a abordé la valorisation du biogaz sous forme de carburant dans des moteurs "dual fuel" pour des engins agricoles dans le but de déterminer l'impact environnemental lié à l'utilisation de ce carburant alternatif au diesel par rapport aux autres biocarburants. Les méthodes Eco-indicateur 99 (E) et CML ont été utilisées ici. On a pu ainsi identifier les principaux polluants générés à chaque étape du cycle de vie de l'agrocarburant et les étapes qui ont les plus grands impacts environnementaux et on a identifié, selon nos critères et par rapport au contexte, le scénario énergétique le plus compatible avec le principe de développement durable.

Le développement durable ou en anglais sustainability development est « un développement qui répond aux besoins du présent sans compromettre la capacité des générations futures à répondre aux leurs » 1 . Il repose sur trois piliers essentiels que sont l’économie, l’environnement et la société. Ce chapitre traite de la décarbonation dans l’aviation dont l’objectif est de minimiser son impact sur le climat en améliorant encore son efficacité. La problématique est donc de comprendre les facteurs d’émission de CO 2 des aéronefs et de mettre en exergue les leviers sur lesquels les acteurs devront s’appuyer pour diminuer l’empreinte carbone du transport aérien sur le réchauffement climatique dont les conséquences sont dramatiques sur les populations. Les principales pistes de réduction des émissions du gaz carbonique néfastes à l’environnement ont trait à l’amélioration des rendements des moteurs d’avion, à la transition énergétique vers les biocarburants et à l’optimisation des opérations aériennes sans oublier les dynamiques humaines qui demeurent les facteurs clés de succès pour l’atteinte des objectifs de développement durable.

Le débat public concernant l’avenir du mix énergétique français à l’horizon 2050 a longtemps été réduit à la seule considération de son volet électrique, dans une opposition entre énergie nucléaire et énergies renouvelables (EnR). Pourtant, la part non-électrique de notre consommation énergétique constitue clairement aujourd’hui un des principaux défis de la transition climatique et énergétique. Actuellement issue du pétrole, du gaz et du charbon, elle constitue l’angle mort des divers scénarios énergétiques disponibles, alors qu’elle restera encore indispensable, notamment dans le secteur de la mobilité et de la production de chaleur. Le Comité de prospective en énergie (CPE) de l’Académie des sciences examine ici les ressources énergétiques et carbonées pouvant être tirées de la biomasse, qui présente des atouts certains en permettant le stockage de l’énergie sous forme de biogaz ou de biocarburants, et les perspectives raisonnables offertes par celles-ci dans le mix énergétique national à l’horizon 2050. Le présent rapport se focalise sur les aspects scientifiques et technologiques, sans occulter certaines considérations environnementales, économiques, sociales, et de souveraineté nationale, abordés à la lumière de la littérature disponible et de l’audition d’experts des divers domaines considérés. Après avoir défini la notion de biomasse dans sa diversité, le rapport décrit les différentes bioénergies possibles et leurs limites. Les utilisations actuelles de la biomasse en France sont évaluées et comparées aux perspectives envisagées à l’horizon 2050 au regard du potentiel réellement mobilisable, pour lequel il existe une grande variation dans les estimations proposées, et des technologies nécessaires à sa transformation, qui restent, pour la plupart, coûteuses et de faible maturité. Ainsi, cette analyse montre notamment que le besoin d’énergie non-électrique, tel qu’il est défini dans le scénario de référence fourni par Réseau de transport d’électricité (RTE), sera difficile – pour ne pas dire impossible - à atteindre avec la seule biomasse produite en France : le bouclage énergétique 2050 passera nécessairement par un maintien d’importations de gaz naturel et par de nouvelles importations de biomasse et/ou de bioénergie introduisant des dépendances nouvelles et exportant les risques associés à leur utilisation massive. Le rapport rappelle que la bioénergie reste l’énergie la moins favorable en termes d’empreinte spatiale et que la biomasse a, sur toute la chaîne des valeurs, un faible retour énergétique. Sa plus grande mobilisation, qui ne devra pas se faire au détriment de la sécurité alimentaire humaine et animale, ni au détriment des éco-services rendus par la biosphère, aura des impacts environnementaux certains qu’il faudrait estimer avec rigueur. Enfin, le remplacement de la pétrochimie industrielle par une nouvelle « carbochimie biosourcée » va nécessiter des efforts considérables d’adaptation des procédés et de recherche et développement dans le domaine de la catalyse, de la chimie de synthèse et des biotechnologies. Ces conclusions conduisent le CPE à formuler des recommandations concernant : 1.La nécessaire amélioration de la concertation entre les divers organismes et agences pour aboutir à une estimation rigoureuse et convergente des ressources potentielles, 2.La réalisation de bilans carbone des diverses filières et d’analyses en termes de retour énergétique des investissements envisagés, pour s’assurer de la soutenabilité et du gain en carbone qui ne sont pas acquis pour le moment, 3.Le soutien au déploiement de la recherche et développement des filières de biocarburants de seconde génération pour accroitre leur maturité industrielle, 4.La poursuite du développement d’une chimie organique de synthèse biosourcée, 5.La priorité à établir dans l’utilisation de la biomasse pour les usages qui ne pourront être décarbonés par l’électricité, passant par une politique publique permettant de résoudre les conflits d’usages, 6.La nécessité de concertation des politiques énergétique et agroalimentaire de notre pays.