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Définition de la biomasse

La biomasse ou énergie biomasse est une source d’énergie renouvelable qui dépend du cycle de la matière vivante végétale et animale.

C’est une forme d’énergie ancienne utilisée autrefois par l’homme. Elle permet par la combustion de certaines matières (Produits organiques, bois, plantes et déchets agricoles) de créer de l’électricité grâce à la chaleur dégagée (bois, végétaux, déchets agricoles, ordures ménagères organiques) ou du biogaz grâce à la fermentation de ces matières dans des centrales biomasse.

Production d’énergie biomasse

Trois types d’énergies nécessaires peuvent être fabriquées, et cela dépend du type de biomasse et des techniques mises en œuvre :

• De la chaleur qui est notamment utilisée pour le chauffage à biomasse
• De l’électricité
• Force motrice de déplacement

Les procédés de valorisation de la biomasse sont au nombre de 3 : Il y a la voie sèche, la voie humide et la production de biocarburants.

La voie sèche

La production d’énergie biomasse par voie sèche repose sur des technologies permettant les réactions suivantes: la combustion, la gazéification et la pyrolyse.

• La combustion : Il s’agit d’une réaction d’oxydation complète du combustible qui crée de la chaleur. L’eau chaude et ou la vapeur obtenues sont utilisées dans les procédés industriels ou dans les réseaux de chauffage urbain. La vapeur peut également être envoyée dans une turbine ou un moteur pour la production d’énergie mécanique et d’électricité.

• La gazéification : Elle se fait à partir de la biomasse solide et dans un réacteur qu’on appelle le gazogène. Les gazs réactants ainsi que le carbone provenant de la biomasse vont réagir (la vapeur d’eau et le dioxyde de carbone) pour produire un gaz combustible qui contient de l’oxyde de carbone et de l’hydrogène. Il est ensuite épuré, filtré puis brulé dans un moteur à combustion pour la production d’énergie mécanique ou d’électricité.

• La pyrolyse correspond à la désintégration de la matière carbonée grâce à la chaleur. Elle permet d’obtenir soit un solide (charbon de bois ou végétal) soit un liquide (une huile dite pyrolytique) ou bien un gaz combustible.

La voie humide

Par voie humide, on fait référence à la réaction de méthanisation. Elle consiste à la dégradation de la matière organique par des micro-organismes. Elle est réalisée dans ce qu’on appelle un digesteur qui est chauffé et sans source d’oxygène. Le résultat de cette réaction sont :  :

• Du biogaz : produit de la digestion anaérobie des matériaux organiques 
• Du digestat : produit résidu de la méthanisation, composé de matière organique non biodégradable

La production de biocarburants

Ils sont liquides ou gazeux et sont créés à partir d’une réaction :

• Entre l’huile (colza, tournesol) et l’alcool dans le cas du biodiesel
• À partir d’un mélange de sucre fermenté et d’essence dans le cas du bioéthanol

Il existe 3 générations de biocarburants :

• 1^ère génération : biocarburants créés à partir des graines
• 2^e génération : biocarburants créés à partir des résidus non alimentaires des cultures (paille, tiges, bois)
• 3^e génération : biocarburants créés à partir d’hydrogène produit par des micro-organismes ou à partir d’huile produite par des micro-algues

Ils existent sous différentes formes:

• Des esters d’huiles végétales comme le biodiesel
• De l’éthanol, généré avec du blé et de la betterave, incorporable dans le super sans plomb sous forme d’ETBE (éthyl tertio butyl ether)

Les enjeux de la biomasse énergie

L’énergie biomasse a la particularité d’être propre et naturelle.

L’enjeu important et qu’elle contribue à l’augmentation de la part des énergies renouvelables et permet de réduire l’utilisation d’énergies fossiles comme le pétrole et le gaz. De plus il existe de nombreuses sources de matières organiques diversifiées et qui font de la biomasse une ressource disponible dans de nombreux pays . Elle peut donc favoriser leur indépendance énergétique.

Par ailleurs, la biomasse contribue à la baisse des émissions de gaz à effet de serre étant donné que le CO₂ libéré par la combustion des bioénergies est compensé par le CO₂ absorbé par les végétaux lors de leur croissance.

Elle est renouvelable si son utilisation est maîtrisée.

Si elle est mal utilisée la biomasse peut générer des déséquilibres dans l’environnement. En effet il s’agit d’une énergie renouvelable si et seulement si elle est renouvelée.

Pour en savoir plus sur les applications de la biomasse, vous pouvez cliquer sur ce lien.

Les avantages de la biomasse

D’abord, c’est une énergie renouvelable si son utilisation est maîtrisée. L’énergie biomasse est fabriquée à partir de matières biodégradables à l’image de résidus et de déchets ainsi que bien d’autres.

Les ressources nécessaires pour produire l’énergie biomasse sont peu coûteuses et sont en plus disponibles en grandes quantité. Elles sont d’origine végétale ou animale. On trouve par exemple :

• Du bois extrait dans les forêts
• Des déchets végétaux produits par l’agriculture (feuilles, paille, tiges…)
• Des déchets alimentaires générés par l’industrie ou les foyers
• Du fumier récolté dans les exploitations agricole

Les matières organiques permettent également de chauffer des maisons ou des infrastructures ( Les cheminées ).

Les inconvénients de la biomasse

Il existe trois grands inconvénients :

Premièrement, l’attention qui doit être portée à l’emploi des ressources naturelles. Par exemple, le bois issu des forêts peut vite être épuisé si son exploitation n’est pas contrôlée. Néanmoins, pour contrer l’épuisement de certaines ressources les centrales thermiques à biomasse par combustion utilisent d’autres matières organiques. Pour fonctionner, elles se servent de paille, de canne à sucre ou encore d’écorces de noix de coco. Ces dernières sont quant à elles issues de déchets de végétaux agricoles.
 

Le coût de l’énergie biomasse est également un inconvénient surtout qu’il a tendance à augmenter. Plus les frais de fonctionnement des centrales permettant de réaliser les combustions et méthanisations sont élevés et plus l’énergie produite sera cher. La dépense de l’acheminement des ressources a également un impact sur le coût.

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Elle est aussi polluante puisqu’elle génère du CO2. En revanche, la quantité de dioxyde de carbone qu’elle rejette correspond à la quantité de CO2 qui est précédemment absorbée par les végétaux qui sont ensuite utilisés comme ressource énergétique. C’est donc un cycle sans fin qui se produit.

Enfin, le rendement de cette énergie est faible par rapport au total national même si le potentiel est important. En matière de production d’énergie renouvelables, elle se classe loin derrière l’énergie hydraulique ou encore éolienne.

Quelques chiffres clés

Fin 2016, la puissance électrique du parc des installations de production d’électricité à partir de biomasse solide (y compris la part renouvelable de l’électricité produite grâce à l’énergie générée par l’incinération des déchets) a atteint 1 495 MW contre 1 701 MW prévus par le Plan national d’action pour les énergies renouvelables.

Ce retard devrait être partiellement comblé grâce à la prochaine mise en service de projets lauréats du quatrième appel d’offre biomasse actuellement en construction et d’autre part grâce à l’appel d’offre lancé en février et décembre 2016.

L’appel d’offre lancé en février 2016 porte sur la réalisation et l’exploitation d’installations de production d’électricité à partir de biomasse.

Celui-ci se décompose en trois périodes. La puissance appelée pour chacune d’entre elle étant de 60 MW. Cette puissance est répartie en deux catégories : le bois-énergie pour 50 MW et la méthanisation pour 10 MW. Les installations bois énergie concernées sont celles comprises entre 300 kW et 25 MW avec notamment un seuil d’efficacité énergétique minimum fixé à 75 % et l’obligation d’utiliser du bois issu de forêts gérées durablement.

Les premiers appels d’offres biomasse ont permis la mise en service de 29 installations à fin 2016, dont une traitant du biogaz pour une puissance électrique totale de 360 MW. Quelques projets sont encore en construction et devraient entrer en service d’ici un ou deux ans. Les installations remettent annuellement un rapport au préfet démontrant le respect des engagements relatifs au plan d’approvisionnement et à l’efficacité énergétique.

Avec les installations qui bénéficient de l’obligation d’achat, la puissance cumulée des cogénérations biomasse a atteint 425 MW en 2016.

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