La question de l’approvisionnement énergétique mondial est plus que jamais d’actualité face aux défis environnementaux actuels. Dans ce contexte, les sources d’énergies alternatives et durables prennent une place croissante dans notre société. Parmi celles-ci, on retrouve la biomasse, qui consiste à utiliser des matériaux organiques pour produire de l’électricité, de la chaleur ou encore du carburant. Mais qu’en est-il réellement de son caractère renouvelable ? Nous allons analyser cette question complexe en examinant successivement les aspects techniques, écologiques et socio-économiques liés à l’utilisation de la biomasse comme source d’énergie.
La biomasse, c'est quoi ?
Avant d'aborder la question de savoir si la biomasse est une énergie renouvelable, il convient tout d'abord de préciser ce qu'est exactement la biomasse. Par définition, la biomasse regroupe l'ensemble des matières organiques d'origine végétale, animale ou fongique pouvant être utilisées comme source d'énergie. Elle englobe donc une grande variété de ressources, allant des déchets ménagers aux cultures énergétiques spécifiquement dédiées à la production d'énergie, en passant par les coproduits agricoles et forestiers. La biomasse est un combustible solide, liquide ou gazeux produit à partir de la matière organique. Elle peut être d'origine végétale (bois, résidus de canne à sucre, de betterave à sucre, de maïs, etc.) ou animale (bouse de vache, déchets de volailles, etc.). La biomasse représente environ 10 % de l'énergie consommée dans le monde.Produite à partir de matières organiques végétales ou animales
La biomasse est produite à partir de matières organiques végétales ou animales, et peut être utilisée pour produire de l'électricité, du chauffage ou du carburant. La biomasse est considérée comme une énergie renouvelable car elle est produite à partir de matières organiques qui se renouvellent constamment. La biomasse représente la quantité de matière vivante d'un organisme. Elle peut être utilisée comme source d'énergie renouvelable. La combustion de la biomasse est une façon de produire de l'énergie à partir de la matière vivante. La biomasse peut être utilisée pour produire de l'électricité, du chauffage et de la climatisation. La biomasse est considérée comme une énergie renouvelable car elle se renouvelle rapidement. La biomasse peut être produite à partir de déchets organiques, de plantes et d'animaux.Transformation de la biomasse en énergie
Les principales formes de biomasse utilisées à des fins énergétiques sont les suivantes :- La biomasse solide : bois et dérivés (bûches, copeaux, granulés, etc.), résidus agricoles (paille, balles de riz, etc.), résidus forestiers (rémanents forestiers), résidus de transformation des productions agricoles et forestières (chutes de scierie, coproduits agroalimentaires, etc.)
- La biomasse liquide : huiles végétales, bioalcools.
- La biomasse gazeuse : biogaz issu de la fermentation de déchets organiques (déchets ménagers, fumiers, boues de stations d'épuration, etc.)
Aspects techniques de la production de biomasse
On entend par « biomasse » toute matière organique issue directement ou indirectement de la photosynthèse, c’est-à-dire provenant des végétaux (y compris les déchets agricoles), des animaux (dont les excréments) et des micro-organismes tels que les algues. Elle peut être divisée en plusieurs catégories selon sa nature et son origine. Plusieurs procédés permettent de convertir la biomasse en énergie utilisable :- Combustion directe : brûler la biomasse pour produire de la chaleur et/ou de l’électricité grâce à un cycle thermodynamique classique. Ce processus reste le principal mode de valorisation de la biomasse mais présente des limites en termes d’efficacité énergétique et d’émissions polluantes.
- Gazéification : transformer la biomasse en un gaz combustible riche en hydrogène et monoxyde de carbone, appelé syngas, par pyrolyse partielle ou oxydation incomplète. Cette technologie offre un meilleur rendement énergétique que la combustion directe tout en limitant les émissions nocives.
- Pyrolyse avancée : dégrader thermiquement la biomasse en absence totale d’oxygène afin d’obtenir des composants liquides, gazeux et solides ayant une valeur énergétique intéressante. Il s’agit d’un domaine de recherche prometteur pour améliorer le bilan énergétique global de la filière biomasse.
- Fermentation : conversion de sucres simples contenus dans certaines biomasses en alcool grâce à l’action de levures. Le bioéthanol ainsi obtenu peut être mélangé à l’essence fossile ou servir de base à la fabrication de biodiesel.
- Méthanisation : transformation de matières organiques riches en azote (lisier, boues d’épuration) en biogaz via un processus de digestion anaérobie. Ce gaz contient majoritairement du méthane, exploitable soit directement dans des moteurs adaptés, soit après épuration pour injection dans le réseau de distribution de gaz naturel.
Caractère renouvelable de la biomasse
Cycle de vie et régénération des ressources
Une énergie est considérée comme renouvelable si elle provient de sources dont le stock se reconstitue suffisamment rapidement pour ne pas être épuisées à l’échelle humaine. Pour la biomasse, il convient donc d’examiner attentivement ses cycles de vie et les conditions nécessaires à sa régénération :- Temps de croissance des plantes : certains types de cultures peuvent atteindre leur maturité en quelques mois seulement (herbe à éléphant, miscanthus), tandis que d’autres demandent plusieurs années (eucalyptus, pin). En outre, la productivité varie fortement selon les espèces, les climats et les modes culturaux employés.
- Utilisation durable des terres : éviter la surexploitation des forêts et préserver la biodiversité sont essentiels pour garantir la viabilité de la filière biomasse sur le long terme. Des pratiques telles que la replantation systématique, la gestion raisonnée des milieux naturels et le développement de cultures intermédiaires favorisant la fixation du carbone sont autant de mesures indispensables à mettre en œuvre.
- Gestion optimale des déchets organiques : recyclage des matières issues de l’industrie agroalimentaire, des collectivités territoriales et des activités industrielles permet non seulement de produire localement de l’énergie verte, mais aussi de diminuer significativement les volumes de déchets enfouis ou incinérés sans valorisation énergétique.
Bilan carbone et effet de serre
Lorsqu’on aborde le thème de la biomasse, il est crucial de prendre en compte son impact sur le bilan carbone et l’effet de serre :- Capture et séquestration du CO2 : lorsque la biomasse est cultivée spécifiquement pour servir de source d’énergie, elle capte pendant sa croissance une quantité importante de dioxyde de carbone atmosphérique, compensant ainsi les émissions générées lors de sa transformation ultérieure en énergie. Toutefois, cet équilibre théorique suppose une gestion rigoureuse des sols et des rotations culturales visant à maximiser la séquestration du carbone.
- Évitement des émissions fossiles : substituer la biomasse aux énergies traditionnelles (charbon, pétrole, gaz) permettrait de réduire substantiellement les émissions anthropiques de GES responsables du changement climatique. Néanmoins, cette assertion doit être nuancée par la prise en compte des intrants chimiques et énergétiques nécessaires à la culture et à la transformation de la biomasse.
- Risques associés au changement d’affectation des sols : la conversion massive de territoires en surfaces agricoles destinées à la production de biomasse risquerait d’engendrer des déséquilibres écologiques majeurs, tels que la disparition d’habitats naturels, la perte de biodiversité ou encore l’artificialisation des sols. Ces impacts doivent impérativement être anticipés et minimisés par des politiques publiques volontaristes.
Quels sont les avantages de la biomasse ?
Les avantages de la biomasse sont nombreux. La biomasse est une source d'énergie renouvelable et propre. Elle peut être utilisée pour produire de l'électricité, du chauffage et de la climatisation. La biomasse peut également être transformée en carburant. Elle est donc une alternative intéressante aux énergies fossiles. La biomasse peut être produite à partir de déchets organiques, ce qui permet de réduire la quantité de déchets environnementaux. La biomasse offre un large éventail d'avantages, tant sur le plan énergétique qu'environnemental et socio-économique. Examinons-les plus en détail ci-dessous.Avantages énergétiques
- Diversification des mix énergétiques : Intégrer la biomasse dans les systèmes de production d'énergie permet de réduire la dépendance aux combustibles fossiles et de diversifier les sources d'approvisionnement, contribuant ainsi à sécuriser l'accès à l'énergie et à atténuer les risques géopolitiques associés.
- Compatibilité avec les technologies existantes : De nombreuses applications de la biomasse peuvent s'appuyer sur des installations et des infrastructures déjà existantes, facilitant ainsi leur déploiement à grande échelle et limitant les investissements initiaux requis.
- Stockage saisonnier de l'énergie : Grâce à sa densité énergétique élevée et à sa capacité de stockage prolongé, le bois-énergie notamment offre une solution attractive pour pallier l'intermittence des autres sources d'énergie renouvelable, telles que l'éolien et le photovoltaïque.
Avantages environnementaux
- Réduction des émissions de gaz à effet de serre : La biomasse permet de remplacer progressivement les combustibles fossiles par des ressources renouvelables, contribuant ainsi à la lutte contre le changement climatique en limitant les émissions de CO2. Toutefois, il convient de souligner que cette affirmation repose sur l'hypothèse que le carbone capté durant la phase de croissance des végétaux est effectivement restitué lors de leur combustion, ce qui n'est pas toujours le cas en pratique.
- Préservation des ressources naturelles : Exploiter la biomasse plutôt que les énergies fossiles permet de préserver les stocks limités de pétrole, de gaz et de charbon, tout en favorisant une gestion durable des forêts et des terres agricoles.
- Valorisation des déchets : La biomasse inclut également les déchets organiques issus des activités humaines, représentant ainsi une source supplémentaire de matière première pour la production d'énergie et contribuant à la réduction des volumes de déchets à traiter.
Avantages socio-économiques
- Création d'emplois locaux : Le développement de la filière biomasse offre des perspectives d'emplois attractives dans les domaines de la foresterie, de l'agriculture, de l'ingénierie, de la maintenance et de la logistique, contribuant ainsi à revitaliser les zones rurales et à dynamiser les économies locales.
- Contribution au développement durable : La promotion de la biomasse s'inscrit pleinement dans une perspective de développement durable, en favorisant une utilisation rationnelle des ressources naturelles, en soutenant les communautés locales et en contribuant à la protection de l'environnement.
- Sécurité d'approvisionnement : Opter pour la biomasse permet de recourir à des ressources disponibles localement, voire régionalement, réduisant ainsi les vulnérabilités liées aux importations massives de combustibles fossiles et contribuant à l'indépendance énergétique des pays concernés.
