Taille, prévisions et tendances du marché mondial des biocarburants de deuxième génération pour la période 2025-2037
La taille du marché des biocarburants de deuxième génération dépassait 11,52 milliards USD en 2024 et devrait dépasser 239,72 milliards USD d'ici la fin 2037, soit un TCAC de plus de 26,3 % au cours de la période de prévision, c'est-à-dire entre 2025 et 2037. En 2025, la taille de l'industrie des biocarburants de deuxième génération est estimée à 16,88 milliards USD.
Le bioéthanol est considéré comme une excellente alternative aux combustibles fossiles et répond à l'augmentation globale de la demande énergétique. Actuellement, la recherche se concentre sur la rationalisation d’un approvisionnement durable et abordable en matières premières. L’attention s’est portée sur les déchets lignocellulosiques en tant que matière première potentielle pour le bioéthanol, en particulier dans les pays en développement. Au cours des dernières décennies, la fabrication de bioéthanol de deuxième génération à partir de biomasse lignocellulosique non alimentaire, y compris de résidus organiques, a gagné énormément de terrain en raison de son abondance, de son faible coût et de son caractère renouvelable. Il s'aligne sur les plans zéro déchet et les stratégies d'économie circulaire, permettant à l'économie mondiale de se dissocier de l'industrie pétrochimique.
La production totale d'éthanol cellulosique au Brésil était d'environ 55 millions de litres en 2022, avec une augmentation de 15 millions de litres par rapport à l'année précédente. Alors que, dans l'UE, il existe une poignée d'usines en Finlande, générant 10 millions de litres par an (MLY) à partir de sciure de bois, en Italie (28 MLY utilisant la biomasse), en Autriche (30 MLY à partir du sucre de bois), en Roumanie (65 MLY à partir de paille de blé) et en Bulgarie (50 MLY utilisant des tiges de maïs) à partir de 2022. La capacité totale dans l'UE a atteint 183 MLY en 2022, selon un rapport de décembre 2022 du NCBI.
Les progrès technologiques et en R&D ont conduit à l'adoption de traitements préparatoires aux matières premières avec des organosols, des alcalis, de l'hydroxyde de sodium, de l'acide, un liquide ionique, un chauffage à haute fréquence, de la vapeur vive, de la chaux et de l'ammoniac. Parmi celles-ci, les plus prometteuses sont la préparation d’organosols et l’autohydrolyse. Ils améliorent le rendement en sucre, minimisent le volume de lignine insoluble et augmentent la teneur en cellulose facilement fermentescible. De plus, on estime que l'hydrolyse thermobarique des boues double la production de produits.
Composition de la biomasse de panic de millet avec autohydrolyse
Composants |
Biomasse d'origine, % |
Biomasse après autohydrolyse, % |
Cellulose |
46,7±0,5 |
53,9±0,5 |
Hémicellulose |
23,0±1,0 |
10.6±1.0 |
Substances solubles |
7,7±0,5 |
11,5±0,5 |
Lignine |
13,8±0,2 |
14,7±0,2 |
Résines et graisses |
2.0±10 |
2.0±10 |
Frêne |
5,4±0,5 |
5,4±0,5 |
Autres |
1,4±0,2 |
1,9±0,2 |
Total |
100,0 |
100,0 |
Composition des boues par autohydrolyse
Composants |
Composition originale, % |
Composition après autohydrolyse, % |
Cellulose |
34,0±0,5 |
37,0±0,5 |
Hémicellulose |
3.7±1.0 |
1,5±1,0 |
Substances solubles |
3,2±0,5 |
6,9±0,5 |
Lignine |
8,5±0,2 |
3,5±0,2 |
Résines et graisses |
2.3±10 |
2.3±10 |
Frêne |
47,8±0,5 |
48,0±0,5 |
Autres |
0,5±0,2 |
0,8±0,2 |
Total |
100,0 |
100,0 |
Source : The Open Agriculture Journal
La balle et la paille sont les principaux déchets de riz et ont été largement adoptées comme source d'énergie durable en raison de leur composition élevée en hémicellulose et en cellulose. À l’échelle mondiale, environ 120 millions de tonnes de balles de riz sont générées chaque année sous forme de déchets. L’une des principales applications de la balle de riz est la production de biocarburants. Selon les estimations de Research Nester, la taille du marché des biocarburants devrait atteindre 369,19 milliards de dollars d'ici la fin de 2037, contre 173,09 milliards de dollars en 2024, soit un TCAC d'environ 6 %. D’ici fin 2025, l’industrie des biocarburants est évaluée à 180,36 milliards de dollars. Les États-Unis représentent la capacité de production la plus élevée (55 %), suivis du Brésil (27 %), de l'UE (5 %), de la Chine (3 %), de l'Inde (3 %), du Canada (2 %), de la Thaïlande (1 %), de l'Argentine (1 %) et du reste du monde (3 %) en 2021.
Bioraffineries mixtes ou de deuxième génération aux États-Unis, en millions de gallons par an
Entreprise |
État |
Ville |
Matières premières |
Capacité de production (MGY) |
Projet LIBERTY |
IA |
Emmetsburg |
Biomasse cellulosique |
25 |
NewEnergyBlue LLC |
IA |
Mason City |
Biomasse cellulosique |
20 |
VERBIO North America Corp. |
IA |
Nevada |
Maïs/Biomasse cellulosique |
60 |
Transformateurs de maïs Quad County |
IA |
Galva |
Maïs/Biomasse cellulosique |
38 |
Ace Ethanol LLC |
WI |
Stanley |
Maïs/Biomasse cellulosique |
54 |
POET Biorefning-Iowa Falls LLC |
IA |
Iowa Falls |
Maïs/Biomasse cellulosique |
115 |
Louis Dreyfus Grand Junction LLC |
IA |
Grand |
Maïs/Biomasse cellulosique |
125 |
POET Biorefning-Shell Rock LLC |
IA |
Coquillages |
Maïs/Biomasse cellulosique |
140 |
PureField Ingredients LLC |
KS |
Russell |
Maïs/Sorgho/Cellul. Biomasse |
55 |
Pelican Acquisition LLC |
CA |
Stockton |
Maïs/Sorgho/Cellul. Biomasse |
60 |
ELEMENT LLC |
KS |
Colwich |
Maïs/Sorgho/Cellul. Biomasse |
70 |
Source : USDA

Marché des biocarburants de deuxième génération : moteurs de croissance et défis
Moteurs de croissance
- Crédits d'impôt gouvernementaux avantageux : un fabricant de biocarburant de deuxième génération enregistré auprès de l'Internal Revenue Service (IRS) est éligible à un crédit d'impôt pouvant aller jusqu'à 1,01 USD par gallon de biocarburant 2G : utilisé et vendu comme carburant par une entreprise dans le cadre d'un commerce ; utilisé et vendu par l'acheteur pour développer un mélange de biocarburants de deuxième génération ; vendu au détail comme carburant pour véhicules. De plus, les crédits d'impôt sur les carburants alcoolisés sont éligibles pour les biocarburants de deuxième génération, et le montant du crédit est de 0,46 USD par gallon pour l'éthanol et de 0,41 USD par gallon pour les biocarburants sans éthanol. Les biocarburants de deuxième génération proviennent généralement de biomasse hémicellulosique ou lignocellulosique ou de cyanobactéries, d'algues cultivées ou de lemna. Pour être admissible, il doit être conforme aux exigences de l'Agence américaine de protection de l'environnement (EPA) et à ses exigences d'enregistrement des additifs. Ne sont pas classés parmi les biocarburants de deuxième génération les alcools dont le titre est inférieur à 150, les carburants dont la teneur en eau ou en sédiments est supérieure à 4 % et les carburants dont la teneur en cendres est supérieure à 1 %. L'incitation peut être utilisée comme un crédit contre l'impôt sur le revenu à payer par le producteur. Conformément à la loi en vigueur, seul le carburant qualifié produit aux États-Unis et destiné à être consommé aux États-Unis est éligible à cette incitation.
- Rendement élevé d'huile de jatropha pour le biodiesel : en 2024, les plantations de jatropha étaient répandues dans toute l'Égypte. Le jatropha se propage facilement, a une tolérance élevée à la sécheresse et contient comparativement 30 à 50 % plus d’huile que les autres cultures oléagineuses. La superficie cultivée du Jatropha est d'environ 900 000 ha dans le monde, 120 000 ha en Afrique, 760 000 ha en Asie et environ 20 000 ha en Amérique latine. Toutes les zones désertiques des gouvernorats de la Nouvelle Vallée et de la Haute Égypte sont considérées comme des zones potentielles pour les plantations de Jatropha. Ces terres marginales de Jatropha en Égypte couvrent 844 ha. Le prétraitement des graines de Jatropha améliore l'extraction de l'huile de 24 % de l'énergie interne de l'extraction par solvant et de 66 % pour l'extraction mécanique. De plus, le type de presse à vis en extraction mécanique donne une extraction de 65 à 90 % en poids, ce qui entraîne une efficacité de production d'huile de 96 %. L'Italie et les États-Unis ont également observé une augmentation importante de la production de Jatropha en raison de nouvelles lois de soutien. En Asie, en Indonésie, à Singapour, en Malaisie et en Chine, ainsi qu'en Amérique latine, en Argentine et au Brésil, la production de biocarburant à partir du jatropha connaît une croissance exponentielle. augmentait rapidement. On estime que la production de biodiesel en Indonésie augmentera à un taux de 23 % d'ici la fin 2030, tandis que la consommation de biodiesel devrait augmenter de 7 % au cours de la prochaine décennie.
- Augmentation galopante de la consommation d'électricité : la demande mondiale d'électricité a augmenté de 4,3 % en 2024 et devrait continuer de croître à 4 % en 2027. Au cours des trois prochaines années, la consommation d'électricité atteindra 3 500 TWh. La majorité de la demande supplémentaire est attribuée aux économies émergentes, qui contribuent à 85 % de la croissance. Selon l'EIA, une demande importante est venue de Chine en 2024 et a enregistré un TCAC de 4 % la même année et devrait atteindre un taux de 6 % en 2027. La part de l'électricité dans la consommation finale d'énergie en Chine est de 28 %, ce qui est nettement plus élevé qu'aux États-Unis (22 %) et dans l'UE (21 %). 0,3 GW ont été classés comme centrales à base de pétrole pour la stabilisation du réseau, tandis que le reste comprenait de la biomasse, de la chaleur industrielle et des déchets. Conformément aux résultats de la première vente aux enchères d'énergie décarbonée à long terme de l'EIA en avril 2024, des sources d'énergie décarbonées de 4 GW ont été attribuées, dont 0,2 GW pour l'énergie issue de la biomasse, 1,1 GW pour le stockage par batterie, 0,6 GW pour l'hydroélectricité par pompage, 0,06 GW pour la co-combustion d'hydrogène, 1,3 GW pour l'énergie nucléaire et 0,8 GW pour l'ammoniac. capacité de co-cuisson. En outre, la capacité de fourniture réservée sur le marché de capacité a été livrée depuis avril 2024, ce qui devrait renforcer la stabilité du marché. Le décret-règlement 11/2024 du ministère de l'Énergie et des Ressources minérales (MEMR) a étendu ces modifications pour inclure d'autres types d'énergie renouvelable, telles que l'énergie éolienne et la biomasse. Il établit également une exigence de contenu local inférieure de 15 % pour les projets éoliens. En 2024, les énergies renouvelables représentaient 16 % de la production d’électricité, la bioénergie étant la principale source, représentant plus de 50 % du total. De plus, les énergies renouvelables variables (ERV) représentaient 27 % du mix de production.
Production nette pour tous les secteurs (en milliers de mégawattheures) en 2024
Biocarburants de deuxième génération |
septembre |
octobre |
novembre |
Décembre |
Bois & combustibles dérivés du bois |
2 608 |
2 297 |
2 555 |
2 794 |
Autres |
1 230 |
1 235 |
1 202 |
1 230 |
Total |
3 838 |
3 532 |
3 756 |
3 979 |
Source : EIA
Défis
- Manque de disponibilité des matières premières : Un aspect important qui pourrait ralentir l'expansion du marché des biocarburants de deuxième génération est la rareté des matières premières. La majorité des biocarburants de deuxième génération sont fabriqués à partir de matières premières non alimentaires, notamment de déchets agricoles et forestiers, qui peuvent être rares ou au cours de certaines saisons seulement. La principale cause de la disponibilité limitée des matières premières est la collecte et le transport potentiellement coûteux et inefficaces de la biomasse. Par exemple, la nécessité de collecter des déchets agricoles provenant de diverses sources et de les acheminer vers un site central pour traitement pourrait augmenter considérablement le prix de la production de biocarburants. De plus, des éléments tels que les conditions météorologiques et les changements d'utilisation des terres pourraient avoir un impact sur la quantité et la qualité de la biomasse, ce qui pourrait avoir un impact sur l'approvisionnement en matières premières.
Marché des biocarburants de deuxième génération : informations clés
Attribut du rapport | Détails |
---|---|
Année de référence |
2024 |
Année de prévision |
2025-2037 |
TCAC |
26,3% |
Taille du marché de l’année de référence (2024) |
11,52 milliards de dollars |
Taille du marché de l’année de prévision (2037) |
239,72 milliards de dollars |
Portée régionale |
|
Segmentation des biocarburants de deuxième génération
Application (transport, production d'électricité)
Le segment des transports sur le marché des biocarburants de deuxième génération devrait générer les revenus les plus élevés d'ici la fin de 2037. La croissance de ce segment peut être attribuée à l'urbanisation croissante. Environ 4,4 milliards de personnes, soit 56 % de la population mondiale, résident dans des zones urbaines. D’ici 2050, environ 7 personnes sur 10 vivront dans des villes, et la population urbaine devrait plus que doubler par rapport à sa taille actuelle. La demande de transport augmente avec la population des zones métropolitaines. Le secteur des transports contribue de manière significative aux émissions de gaz à effet de serre, et l'utilisation de biocarburants de deuxième génération contribue à réduire ces émissions. Puisqu'ils sont produits à partir de ressources énergétiques renouvelables et minimisent la dépendance à l'égard de ressources non renouvelables telles que le pétrole, les biocarburants sont considérés comme une alternative plus respectueuse de l'environnement aux combustibles fossiles.
Processus (processus biochimique, processus thermochimique)
Le segment des procédés thermochimiques sur le marché des biocarburants de deuxième génération devrait connaître la croissance la plus élevée au cours de la période de prévision. La fabrication de biocarburants de deuxième génération repose en grande partie sur des processus thermochimiques. Les matières premières non alimentaires, notamment les déchets forestiers et agricoles, peuvent être converties en biocarburants de manière assez efficace à l’aide de techniques thermochimiques. Les biocarburants de deuxième génération sont produits à partir d’une gamme de matières premières non alimentaires, contrairement aux biocarburants de première génération, qui sont principalement fabriqués à partir de cultures vivrières. De plus, des biocarburants à haute densité énergétique pourraient être créés à l’aide de processus thermochimiques, ce qui les rendrait idéaux pour une utilisation dans des applications liées aux transports. Les processus thermochimiques de gazéification et de pyrolyse produisent des biocarburants avec des densités énergétiques comparables, voire supérieures, à celles des combustibles fossiles.
Notre analyse approfondie du marché mondial des biocarburants de deuxième génération comprend les segments suivants :
Freedstock |
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Application |
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Type |
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Processus |
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Personnaliser ce rapportIndustrie des biocarburants de deuxième génération – Synopsis régional
Prévisions du marché nord-américain
Le marché nord-américain des biocarburants de deuxième génération devrait représenter la plus grande part des revenus, soit 30 % d'ici 2037, soutenu par l'augmentation du gaspillage alimentaire et de la population dans la région. En 2023, le gouvernement fédéral a déployé des normes clés pour bâtir un secteur de l’électricité fiable, propre et abordable, notamment le Règlement sur l’électricité propre (CER). Il offre 60 milliards de dollars pour faire progresser la décarbonisation du système électrique dans le cadre du Plan pour une économie propre et offre des crédits d'impôt à l'investissement dans une économie propre (CTI). De plus, la programmation et le financement ciblés de la Banque de l'infrastructure du Canada (BCI) soutiennent la décarbonation de la production d'électricité, comme le programme d'électrification des énergies renouvelables intelligentes. Le gouvernement fédéral a également présenté la Stratégie canadienne des bâtiments durables (2024), le rapport d'étape (2024), la stratégie sur l'hydrogène (2020), le plan d'action pour les petits réacteurs modulaires (SMR) (2020) et la mise à jour des progrès (2022).
Le marché américain des biocarburants de deuxième génération est tiré par la part croissante des énergies renouvelables modernes qui était de 10,9 % en 2021 et le changement de tendance entre 2000 et 2021 était de 101 %, tandis que la part des biocarburants et des déchets représentait 5,3 % de la consommation finale en 2022. La croissance globale de l'utilisation finale de l'électricité était de 3 % plus élevée en 2022 qu'en 2021. En outre, le commerce de détail les ventes d'électricité au secteur des utilisations finales résidentielles ont augmenté d'environ 4 % en 2022 par rapport à l'année précédente, tandis que les ventes du secteur de la vente au détail aux utilisateurs finaux commerciaux ont augmenté de 3 % par rapport à 2021.
Industrie électrique totale 2023 – Clients
État |
Résidentiel |
Commercial |
Industriel |
Transport |
Total |
Nouvelle-Angleterre |
6 579 669 |
943 130 |
21 474 |
6 |
7 544 279 |
Middle Atlantic |
16 603 564 |
2 455 311 |
33 989 |
21 |
19 092 885 |
Centre-Nord-Est |
20 833 849 |
2 547 590 |
55 099 |
11 |
23 436 549 |
Centre-Ouest-Nord |
9 915 499 |
1 517 734 |
131 428 |
3 |
11 564 664 |
Atlantique Sud |
30 090 394 |
4 000 173 |
88 038 |
13 |
34 178 618 |
Centre-Est-Sud |
8 853 035 |
1 484 981 |
24 411 |
0 |
10 362 427 |
Centre-Ouest-Sud |
17 711 160 |
2 400 621 |
419 810 |
6 |
20 531 597 |
Montagne |
10 725 657 |
1 502 127 |
100 935 |
6 |
12 328 725 |
Pacifique Contigu |
19 227 491 |
2 412 748 |
201 091 |
19 |
21 841 349 |
Pacifique non contigu |
742 395 |
116 913 |
1 974 |
0 |
861 282 |
États-Unis Total |
141 282 713 |
19 381 328 |
1 078 249 |
85 |
161 742 375 |
Source : EIA
Statistiques du marché APAC
Le marché des biocarburants de deuxième génération en Asie-Pacifique devrait générer une part importante des revenus au cours de la période prévue. La lignocellulose est la biomasse la plus abondante sur Terre, provenant de diverses sources, notamment de résidus de cultures tels que la paille de riz, les tiges de maïs, la paille de blé, la bagasse de canne à sucre, les déchets solides municipaux et les résidus forestiers. Les estimations statistiques indiquent que la production annuelle mondiale de résidus de récolte atteint environ 2 445,2 millions de tonnes. La Chine contribue notamment à plus de 1 039,5 millions de tonnes de ce total, soit plus de 42,5 % du chiffre mondial. De plus, Bacillus licheniformis, isolé du sol himalayen, peut produire de la cellulase thermostable, qui démontre une activité optimale à 60 °C. Plusieurs bactéries thermophiles productrices de cellulase, telles que la souche Bacillus velezensis MRC 5958 et Geobacillus sp. KP43, ont été caractérisés après avoir été isolés de sources chaudes. Une autre souche, isolée des sources chaudes du Yunnan-Tibet, Clostridium SYSU GA15002T, peut utiliser le cellobiose, la cellulose, le xylane et la poudre de paille non traitée pour la production de bioéthanol.
Les projections actuelles estiment que la capacité et la consommation d'éthanol-carburant en Chine atteindront 3,9 milliards de litres. La production devrait rester légèrement inférieure aux niveaux de 2022 en raison d’un moindre mélange dans certaines zones, des prix élevés des matières premières et des importations limitées restreintes par des droits de douane élevés. La production d’éthanol-carburant devrait augmenter de 96 millions de litres, grâce à une rentabilité persistante au cours des dernières années. En 2023, les importations de diesel à base de biomasse (BBD) ont augmenté de 40 % par rapport à 2022, plus de 90 % de ces importations provenant de biodiesel à base d’huile de palme provenant d’Indonésie et de Malaisie. De plus, les exportations chinoises ont bondi en raison de la demande de l'UE, le pays ayant dépassé l'Argentine pour devenir le principal exportateur d'esters méthyliques d'acides gras (FAME) vers l'UE au quatrième trimestre 2022.

Entreprises dominant le marché des biocarburants de deuxième génération
-
Les acteurs du marché des biocarburants de deuxième génération ont identifié l'évolution vers des alternatives renouvelables pour la production d'électricité et ont profité de l'opportunité d'élargir leur clientèle. De plus en plus d'entreprises entrent dans le secteur et sont engagées dans des activités stratégiques telles que le lancement de nouveaux réseaux, l'expansion géographique et les fusions et acquisitions. Parmi les principaux acteurs du marché des biocarburants de deuxième génération :
- Abengoa S.A.
- Présentation de l'entreprise
- Stratégie commerciale
- Offres de produits clés
- Performances financières
- Indicateurs de performances clés
- Analyse des risques
- Développement récent
- Présence régionale
- Analyse SWOT
- DuPont de Numours, Inc.
- Novozymes
- BP p.l.c.
- POÈTE, LLC.
- Groupe des énergies renouvelables
- Gevo Inc.
- Enerkem Inc.
- Amyris, Inc.
- Solazyme Inc.
Développements récents
- En août 2024, Cepsa, l'un des principaux fournisseurs de carburants marins, a annoncé la mise en service de la fourniture de biocarburants à Norwegian Cruise Line Holdings dans le port de Barcelone. L'entreprise a déclaré qu'elle pouvait fournir régulièrement des carburants durables au secteur des croisières.
- En mars 2024, Terragia Biofuel a annoncé avoir levé un tour de table de 6 millions de dollars dirigé par Energy Impact Partners (EIP) et Engine Ventures. Terragia Biofuel prévoit d'utiliser ce financement pour commercialiser sa nouvelle technologie permettant de convertir la biomasse cellulosique en éthanol et d'autres produits, d'augmenter ses effectifs et d'initier des partenariats avec de grands producteurs de biocarburants.
Crédits des auteurs: Dhruv Bhatia
- Report ID: 4879
- Published Date: Jun 07, 2024
- Report Format: PDF, PPT