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Développement d'une industrie nationale des biocarburants qui augmente la production de biocarburants liquides à partir de ressources renouvelables est un objectif politique prioritaire des États-Unis et un certain nombre d'États individuels. Les biocarburants sont censés réduire la dépendance du pétrole importé à la vulnérabilité politique et économique associé, de réduire les émissions de gaz à effet de serre et autres polluants, et de revitaliser l'économie en augmentant la demande et les prix pour les produits agricoles. Bien que plus d'attention se concentre sur l'éthanol, intérêt pour le biodiesel est également en augmentation. Le biodiesel est produit principalement à partir de soja. Toutefois, d'autres cultures oléagineuses offrent un potentiel, en particulier dans les régions arides de l'Ouest des États-Unis.

Le but de cet article est de comparer les propriétés physiques de biodiesel avec du pétrodiesel existantes, facteurs d'examen de la demande et les autres politiques clés qui stimulent l'intérêt accru pour le biodiesel, et de résumer les aspects économiques actuelles de sa production et de commercialisation. Bien que les deux perspectives de la politique fédérale et de l'Etat restent favorables, et beaucoup d'optimisme existe entre les groupes agricoles, les coûts actuels de production de biodiesel dépasse pétrodiesel par 0.20-0.50/gal $.

Qu'est-ce que le biodiesel?

Le Groupe Biodiesel indépendante de faisabilité (IBFG) et www.biodiesel.org décrire les propriétés physiques et le processus de production de biodiesel. La production remonte à fin des années 1970. Le biodiesel fonctionne dans les moteurs diesel avec modification du moteur peu ou pas. Il a pouvoir lubrifiant supérieur (ce qui réduit l'usure du moteur), point d'éclair plus élevé (pour une manipulation plus sûre), et similaires BTU contenu / notations des performances par rapport à du pétrodiesel. Il n'a pas de soufre et d'hydrocarbures imbrûlés, considérablement réduit le monoxyde de carbone et les matières particulaires. Il est essentiellement exempt de composés aromatiques nocifs tels que le benzène toluène et le xylène, qui peut être aussi élevée que 40% en pétrodiesel. Le Procédé de production d'biodiésel est connu sous le nom de transestérification. Il se produit à basse température (<150 ° F), est la conversion élevé, et n'utilise pas de matériaux exotiques-beaucoup plus simple et efficace par rapport à la production de biocarburants tels que l'éthanol. En comparaison avec de l'éthanol, 1,34 BTU d'énergie sont produites par 1 BTU du combustible fossile utilisé dans le processus de production d'éthanol, alors que 3,2 BTU sont produites pour le biodiesel.

En 1993, Interchem de Overland Park, Kansas, était le seul producteur américain de biodiesel commercial. À l'heure actuelle, 15 entreprises produisent du biodiésel commercialement aux Etats-Unis: trois en Californie, deux dans l'Illinois, et un chacun en Arizona, en Floride, Hawaii, Iowa, Kansas, Kentucky, le Missouri, le Nevada, Caroline du Nord, et de l'Ohio.

Une récente de 12 millions de dollars usine est située dans Ralston, Iowa, et il est prévu de produire 6 millions de gallons par an à un coût de production de 1,50 $ le gallon-environ 0,20-0,25 $ par gallon de plus de pétrodiesel (Figure 2). Tailles de plantes plus petites, même adaptés à une exploitation agricole individuelle, sont disponibles (Pacifique Diesel, 2002). En outre, quatre autres installations de production de biodiesel sont prévues par Archer Daniels Midland, Midland, Grain Processors associés, Sud des États-Power, et le Royaume-énergie. IBFG estimations actuelles ventes de biodiesel aux États-Unis de 10 millions de gallons en 2001 et 18 millions de gallons en 2002. Plusieurs opportunités de marché existent pour le biodiesel. Le National Biodiesel Board identifie trois segments de marché à venir: (a) des flottes réglementés par la loi ou Energy Policy Act, (b) La prime de diesel, et (c) la navigation de plaisance et les zones écologiquement sensibles. Beaucoup coup d'oeil à l'Europe comme un modèle pour l'utilisation du biodiesel dans le futur.

Européens plomb Adoption biodiesel

L'Union européenne (UE) a choisi le biodiesel comme carburant liquide principal renouvelables. La consommation de carburant d'éthanol dans l'UE est beaucoup moins important. Faible production de maïs européenne et une forte proportion de moteurs diesel par rapport aux États-Unis la production de biodiesel une alternative plus attrayante dans l'UE. La consommation moyenne d'essence et de gazole dans l'Organisation de coopération et de développement économiques (OCDE) était de 900 millions de tonnes de 1996-1999 (Agriculture et Agro-alimentaire Canada, 2002). Les Etats-Unis ont représenté la plus grande part (51%), suivie par l'Union européenne (26%). Toutefois, des différences considérables existent entre les pays dans leur utilisation de l'essence et le diesel. Aux États-Unis et au Canada, de l'essence représentait 77% et 72% de la demande totale de carburant en 2002, respectivement. Dans l'Union européenne et le Japon, l'essence ne représentaient que 48% et 57%, respectivement. Si la politique énergétique américaine et résultant des approches d'utilisation diesel celle des Européens, la dépendance sur le biodiesel pourrait augmenter.

Le colza est l'huile primaire utilisée pour fabriquer du biodiesel européen. L'utilisation du biodiesel est particulièrement forte en Allemagne, où B100 (100 pour cent de biodiesel) n'est pas taxé. La production de biodiesel a augmenté rapidement dans l'UE depuis 1992. On estime à 1 million de tonnes métriques (300 millions de gallons) a été produit en 2001, nécessitant l'utilisation de 1,5 millions d'hectares (3,7 millions d'acres) de terres pour la production d'oléagineux. Les propositions de la Commission européenne a appelé pour les biocarburants pour tenir compte de 2% de la consommation de carburant en 2005 et 5,75% en 2010. Le biodiesel devrait comprendre plus de l'augmentation, compte tenu de son traitement de maturité et de l'infrastructure de distribution. Les partisans américains de biodiesel sont en essayant d'adopter ces propositions au pays.

Pourquoi cet intérêt récent pour le biodiesel?

La production de biodiesel dans les Etats-Unis est prête pour une croissance en raison de la demande croissante d'énergie liquide; adoption récente de la législation fédérale favorable, l'adoption de programmes de subventions régionales, persistance des excédents de produits agricoles, et les collectivités rurales qui cherchent des opportunités de diversification.

Le Groupe national de l'énergie politique de développement, présidé par le vice-président Dick Cheney, a récemment examiné l'approvisionnement en énergie de la nation et les besoins de consommation. En 2020, la production de pétrole des États-Unis diminuera de 5,8 à 5,1 millions de barils par jour en vertu de la politique actuelle. Toutefois, la consommation de pétrole augmentera à 25,8 millions de bpj d'ici 2020, principalement en raison de la croissance de la consommation de carburants de transport. Le rapport note que "la dépendance croissante des importations de pétrole est un problème grave défi à long terme .... En 2020, l'huile pendant près de deux sur trois gallons d'essence et de mazout domestique pourraient provenir de pays étrangers. "Contrairement à la Midwest et du Sud, la consommation d'énergie dans les États de l'Ouest est" dominé par le secteur des transports. "La région est particulièrement vulnérable à une disponibilité réduite des combustibles liquides. Augmentation de la production de biodiesel pourrait en partie remédier à cette pénurie croissante.

Politique énergétique favorable

L'Energy Policy Act de 1992 (EPAct) a été modifiée en 1998 pour intégrer les mélanges de biodiesel comme une technologie de carburant pour aider à réduire la dépendance de la nation sur les importations de pétrole et la pollution atmosphérique des émissions des moteurs. Sénat le projet de loi de l'énergie, S. 517 (2002) comprend de nombreuses dispositions de soutien du biodiesel. L'incitatif fiscal pour le biodiesel d'accise prévoit mélangeurs de biodiesel avec une réduction d'un cent dans le diesel taxe d'accise pour chaque un pour cent de biodiesel fabriqué à partir d'huile végétale vierge (jusqu'à 20% de contenu). Un crédit d'impôt de Blender offre également une demi-cent par un pour cent (jusqu'à 20%) crédit d'impôt pour le biodiesel fabriqué à partir d'huiles recyclées et de graisses animales. La norme spécifie les carburants renouvelables du biodiesel comme carburant de droit et supprime la limite de 50% sur le biodiesel qui a été inclus dans EPAct. Enfin, la législation exige que le gouvernement fédéral à utiliser du biodiesel lorsque le coût concurrentiel. L'énergie le projet de loi HR 4 a été approuvé en 2001 mais avec des dispositions différentes de biodiesel. Les différences entre les RH 4 et S. 517 doivent être résolus au comité de la conférence.

Adoption des programmes de soutien régionaux

Le gouvernement du Minnesota a adopté une loi à la session 2002, qui exige l'inclusion de 2% à base de soja biodiesel dans la majorité des ventes de gazole du Minnesota, si (a) une usine de production de biodiesel avec une capacité de 8 millions de gallons annuelle est installé et (b) les décrète le gouvernement fédéral la législation qui offre un incitatif de deux cents pour le carburant diesel contenant 2% de biodiesel. Voisin du Dakota du Nord a adopté une loi (projet de loi Chambre 1390) diriger le Conseil législatif pour étudier l'utilisation potentielle du biodiesel dans l'État. Gouverneur du Dakota du Nord propose également une subvention pour la production de biocarburants sur la base des prix en vigueur communes de biocarburants et les prix des matières premières. Bien que la proposition est orientée vers la production d'éthanol, le sentiment est qu'il pourrait être étendu au biodiesel.

Produits agricoles en surplus

Agriculture et Agroalimentaire Canada indique que si 30 dans le monde des grandes économies de remplacer seulement 8% des combustibles fossiles par des biocarburants, les prix des matières premières augmenterait suffisant pour résoudre la crise du revenu agricole. Les plaines supérieur des Grands est particulièrement dans le besoin de diversification des cultures et de nouveaux marchés pour les produits excédentaires. Dans le Dakota du Nord, les cultures oléagineuses représentent moins de 22% de la superficie totales des cultures. Acres restants sont plantés principalement à de petits grains. Une sécheresse persistante et les problèmes de maladies (principalement la gale et cécidomyie orangée du blé) ont entraîné des pertes de récolte importantes dans la région. Les effets directs combinés de remises de prix et les baisses de rendement de fusariose de l'épi de blé et d'orge ont été estimées à 870 millions de dollars. La superficie des cultures oléagineuses élargi offrirait des avantages des cultures de rotation de nombreux qui pourraient atténuer les petits problèmes de maladies des céréales. La plupart de la production des cultures est transporté hors de la région pour le traitement ou à l'exportation. Les producteurs de la région se sentent opportunité considérable existe pour ajouter de la valeur à ces produits par la transformation et le développement du marché.

Diversification économique rurale

Les études de faisabilité pour le soja biodiesel à base de Kansas, le Minnesota, le Dakota du Nord et de quantifier la contribution économique des usines de production aux communautés rurales (tableau 1). Les partisans de biodiesel insister sur la valeur ajoutée l'activité économique et l'emploi accru créé par des usines de biodiesel. Usines de biodiesel qui utilisent les cultures oléagineuses mineures comme source des matières premières pourrait donner des augmentations comparables de l'activité économique. Et la faisabilité économique est?

Informations sur la faisabilité économique du biodiesel est limitée et peu fiable. Plusieurs études de faisabilité ont évalué les coûts potentiels du marché et économiques de la production de biodiesel, tout en utilisant l'huile de soja comme matière première (Nelson, MARC-IV, et Leatherman, 2001; Minnesota Department of Agriculture, 2002; Pacifique Diesel, 2002; VanWechel, Gustafson , & Leistritz, 2002; IBFG, 2002). L'élément le plus coûteux de produire du biodiesel est la principale huile utilisée pour le traitement (80-85%), suivie par l'énergie et de l'eau. D'investissement coûte en moyenne environ 1 $ par gallon de capacité de l'usine. Ils augmentent en proportion avec la capacité de production parce que la facilité de la production limite les économies d'échelle. Les coûts de production sont en baisse mais toujours supérieure à prix pratiqués sur le marché pétrodiésel par 0.20-0.50 $ le gallon.

Aucune de ces études portent sur le biodiesel d'une manière globale. Certains éléments de coût, y compris la terre, de l'administration, le transport ou le développement du marché n'ont pas été considérés. Information sur le rendement des plantes soutenir ces analyses antérieures est la propriété exclusive et difficile d'accès. Le recours à des données d'ingénierie et les résultats des généralités dans les estimations de coûts qui ne reflètent pas l'expérience d'exploitation réelle. Les investisseurs qui envisagent la construction d'installations de biodiesel aura besoin de renseignements plus complète. L'absence continue de ces données sera de limiter l'expansion de l'industrie.

L'accès aux marchés sera difficile

Le marché de gros pour le diesel est fortement concentrée dans la plupart des régions. Dans le Dakota du Nord, quatre diesel gros service de fournisseurs de la région-Williams, Cenex, Kaneb, et Tesoro. Aucun d'entre eux fournissent actuellement du biodiesel en raison des coûts de manutention supplémentaires. Biodiesel doivent être séparés et traités séparément en raison de ses propriétés physiques uniques. Au lieu de cela, 15 entreprises de détail de fournir hors d'état produit dérivé du soya biodiesel, principalement aux producteurs agricoles. La livraison est habituellement par camion semi-remorque dans différents réservoirs de stockage de biodiesel. Les détaillants locaux puis mélanger le biodiesel pour la revente. La demande de gros et de détail pour le biodiesel dérivé de cultures oléagineuses mineures est inconnue. Marchés potentiels du biodiesel peuvent facilement être saturé. La consommation de diesel annuelle de certains États des plaines du Nord est représentée dans le tableau 2. Une unique de 12 millions de gallons par unité de production de biodiesel année pourrait facilement répondre à la demande pour l'ensemble de la région à trois états vertu de la législation du Minnesota mélange à 2%.

Conclusion

Pourquoi tant d'optimisme sur le biodiesel, quand l'économie de production ne sont pas favorables et la saturation du marché est possible? Il ya plusieurs raisons. Tout d'abord, la technologie de production est en évolution rapide. La production d'éthanol a augmenté rapidement à travers l'affinement du processus enzymatique. Les partisans de biodiesel s'attendre progrès similaires dans leurs équipements de production devient plus sophistiquée et raffinée. Deuxièmement, bien que le potentiel du marché peut être limité dans les Plaines du Nord, d'autres régions plus densément peuplées et industrialisées offrent un potentiel de marché considérable. Certains consommateurs pourraient payer une prime pour un biocarburant qui est renouvelable, plus propre, moins nocif pour les moteurs, et plus désirable du point de vue du changement climatique. Enfin, les attentes des politiques futures en particulier les mélanges imposant mélange de biodiesel supérieurs à combustibles liquides peuvent éclipser l'économie-marginales. Cole R. Gustafson, <le magazine Choix! -
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Pour plus d'informations

Un projet de loi visant à autoriser le financement du ministère de l'Énergie pour améliorer ses zones de mission par le transfert de technologie et partenariats pour les exercices 2002 à 2006, et à d'autres fins, S.517, 107e Congrès (2002). Un projet de loi pour améliorer la conservation de l'énergie, la recherche, et le développement et pour assurer la sécurité et la diversité dans l'approvisionnement en énergie pour le peuple américain, et à d'autres fins, HR 4, 107e Congrès (2002).

ADM lance une étude de faisabilité du biodiesel. (2002, Avril 8). Aliments pour animaux, p.23.

AGP l'étude de faisabilité de l'usine de Soydiesel. (2002, Avril 15). Aliments pour animaux, p.23.

Agriculture et Agroalimentaire Canada Direction des politiques stratégiques. (2002). Une analyse économique d'une grande bio-carburant programme entrepris par les pays de l'OCDE. Ottawa, Canada: Agriculture et Agroalimentaire Canada.

HB 1390, 57e du Dakota du Nord de l'Assemblée législative, 1re session (1999).

Groupe indépendant de faisabilité biodiesel. (2002). Qu'est-ce que le biodiesel? [Document non publié]. Kearney, MO.

Minnesota Department of Agriculture. (2002, Février). L'impact économique de soja diesel dans le Minnesota. Disponible sur le World Wide Web: http://www.mda.state.mn.us/AMS/biodiesel/ecoimpsoydiesel.pdf.

National de l'énergie de stratégie de groupe de développement. (2002). Sources d'énergie fiables, abordables et respectueux de l'environnement pour l'avenir de l'Amérique. Disponible sur le World Wide Web: http://www.netl.doe.gov/publications/press/2001/nep/nep.html.

Nelson, R., MARC-IV Consulting, et Leatherman, J. (2001). Kansas à base de soja analyse implant biodiesel [document non publié]. Manhattan, KS: Ressources Enersol.

Pacifique Diesel. (2002). Budget pour 800.000 usine de biodiesel GPY [feuille de calcul obtenues par communication personnelle].

VanWechel, T., Gustafson, CR, et Leistritz, FL (2002). La faisabilité économique de la production de biodiesel dans le Dakota du Nord (Rapport AE 505). Fargo, ND: North Dakota State University Agro-alimentaire et d'Economie Appliquée.

Centre-Ouest de soja. (2002). Ouvrir la fiche technique Chambre [brochure non publié]. Ralston, IA: Auteur