Biomasse – énergie : définition et principe
La biomasse est une énergie renouvelable produite à partir de matières organiques d’origine végétale ou animale, y compris les déchets agricoles, forestiers, industriels et ménagers. Cette ressource énergétique provient du soleil, qui permet la photosynthèse et la croissance des plantes, et peut être régénérée par le biais de pratiques durables de gestion des terres et des forêts. La biomasse est considérée comme une source d’énergie neutre en carbone, car le CO2 émis lors de sa combustion est compensé par la quantité de CO2 absorbée par les plantes pendant leur croissance. Elle peut même être carbone – négative, c’est-à-dire absorber du carbone sur son cycle de vie, si le carbone de sa combustion est capturé.
Les différents types d’énergie biomasse
Le bois comme énergie
Le bois est la plus ancienne source d’énergie de l’humanité. Il est utilisé de diverses manières pour produire de l’énergie, notamment sous forme de bûches, de granulés ou de bois déchiqueté. Il est couramment utilisé pour le chauffage domestique, grâce à des poêles et des chaudières à bois, qui offrent une alternative écologique aux combustibles fossiles. Le bois est également utilisé dans les centrales à biomasse pour produire de l’électricité et de la chaleur.
L’un des principaux avantages du bois comme source d’énergie renouvelable est sa disponibilité locale. Les pays dotés de vastes ressources forestières, comme la Finlande, la Suède ou le Canada, peuvent tirer parti de cette ressource pour réduire leur dépendance aux combustibles fossiles importés. De plus, le développement de l’industrie du bois-énergie peut stimuler l’économie locale et créer des emplois dans les secteurs de la foresterie et de l’énergie.
La méthanisation
La méthanisation est un processus biologique qui transforme les déchets organiques en biogaz, un mélange principalement composé de méthane et de dioxyde de carbone. Elle présente un intérêt écologique et économique en permettant la production d’une source d’énergie renouvelable en valorisant des déchets organiques. Toutes les matières organiques ne peuvent pas être méthanisées. Les déchets les plus intéressants sont : les effluents d’élevage (lisier et fumier), les déchets de culture, certaines cultures dites « méthanogènes » comme le maïs, et les boues de stations d’épuration. D’autres peuvent venir de l’industrie, notamment agro-alimentaire.
Le biogaz issu de la méthanisation peut être utilisé pour produire de l’électricité, de la chaleur ou être épuré pour être injecté dans le réseau de gaz naturel. La méthanisation contribue également à la gestion durable des déchets organiques issus de l’agriculture, de l’industrie et des ménages et produit un digestat, qui peut être utilisé comme engrais.
Cependant, la méthanisation présente des défis tels que la nécessité d’un approvisionnement constant en substrats, la gestion des nuisances olfactives, la concurrence avec l’utilisation des terres pour la production alimentaire et les risques environnementaux liés aux fuites de gaz ou de liquides. De plus, les rendements en biogaz peuvent être variables en fonction de la composition des substrats et des conditions de fonctionnement.
Biocarburants
Les biocarburants sont des carburants produits à partir de matières organiques ou de déchets, offrant une alternative renouvelable aux combustibles fossiles. Ils sont généralement classés en différentes générations, reflétant les types de matières premières utilisées et les technologies de production. Les biocarburants de première génération sont produits à partir de cultures alimentaires, tels que le bioéthanol (bioessence) à base de maïs ou de canne à sucre, et le biodiesel à base d’huiles végétales. Les biocarburants de deuxième et troisième génération sont fabriqués à partir de matières premières non alimentaires, comme les résidus de culture, les algues et les déchets agricoles, industriels et municipaux.
L’intérêt des biocarburants réside dans leur potentiel à réduire les émissions de gaz à effet de serre, à améliorer la sécurité énergétique en diversifiant les sources d’énergie, et à stimuler le développement rural et l’économie circulaire. Cependant, les biocarburants présentent également des défis, tels que la concurrence avec les terres agricoles pour la production alimentaire, les impacts environnementaux liés à la production et la transformation des matières premières, et la nécessité d’améliorer les technologies de production pour accroître l’efficacité et la durabilité.
Autres
Une pratique ancienne est aussi d’utiliser le fumier comme combustible. Il y a de nouveaux types de biomasse qui sont développés:
- La thermolyse de biomasse est un autre mode de production d’énergie décarbonée. Il s’agirait de chauffer la matière organique de manière à faire s’évaporer les gaz qu’il contient en un syngaz riche en hydrogène, et qu’il ne reste que le carbone sous forme solide (biochar). Cette méthode serait un graal énergétique, étant carbone-négatif sans capture de carbone.
- Les algues
- Le miscanthus ou herbe éléphant
L’impact écologique de l’énergie biomasse: bas carbone ou non ?
Il y a des discussions sur l’impact des biocarburants notamment :
Biofuels come in many forms, including ones that are nearly identical to fossil fuels but sourced from biogenic sources. Solid biomass, either direct from wood chips, lignin or processed pellets, is the mostcommonly used renewable fuel in industry today and is occasionally used in cement kilns and boilers. Biomethane, biomethanol, and bioethanol are all commercially made today using fermentation and anaerobic digestion techniques and are mostly ‘drop-in’ compatible with fossil fuel equivalents. In principle they cycle carbon in and out of the atmosphere, but their lifecycle GHG intensities are typically not GHG neutral due to land-use changes, soil carbon depletion, fertiliser use, and other dynamics (Hepburn et al. 2019), and are highly case specific.
GIEC, WGIII, Industrie, p.1182
Avantages et inconvénients de la biomasse
Le principal avantage de la biomasse est de se comporter comme les combustibles fossiles :
- Comme sources de chauffage ou d’électricité, ils sont modulables et peuvent s’adapter à l’intermittence.
- S’agissant des biocarburants, il est possible de les utiliser dans des avions ou des voitures thermiques.
Néanmoins, elles ont plusieurs inconvénients, selon le type de biomasse.
- La combustion du bois libère des particules fines, qui peuvent être un problème sanitaire, surtout dans les logements.
- La méthanisation et, surtout, les biocarburants peuvent entrer en compétition avec les cultures alimentaires.
- Les forêts exploitées ne sont pas extensibles à l’infini, et elles sont d’un intérêt moindre en termes de biodiversité qu’une forêt non exploitée.
En somme, le principal problème de la biomasse est la place qu’elle prend.
Potentiel : https://jancovici.com/transition-energetique/renouvelables/pourrait-on-alimenter-la-france-en-electricite-uniquement-avec-du-solaire-ou-de-la-biomasse/