Biomasse énergie : des solutions vertueuses pour l’environnement

L’énergie est présente partout, y compris dans nos déchets ! Grâce à la biomasse, ces matières organiques sont valorisées pour proposer une alternative verte aux énergies fossiles. Mais que peut-on vraiment produire avec la biomasse aujourd’hui et à partir de quelles ressources ? KparK Énergies vous invite à explorer les usages de la biomasse, ainsi que ses applications récentes qui mettent en lumière tout son potentiel. 

Énergie de la biomasse : définition

La biomasse, provenant de matières organiques naturelles, est convertie en énergie verte. Quelle que soit son origine ou sa forme, elle offre une grande polyvalence.

De la forêt à la ferme : une énergie issue de la nature

Les ressources issues de la biomasse proviennent de plusieurs types de déchets :

• Agricoles, comme la paille, le lisier et le fumier ;
• Forestiers, comme la sciure, le bois mort et les résidus d’élagage ;
• Industriels, comme les chutes de bois non traitées, les boues d’épuration, les déchets agroalimentaires, de la pêche et de la restauration ;
• Ménagers et communaux, comme les restes alimentaires et les déchets d’entretien des espaces verts.

Solide, liquide, gazeuse : la biomasse sous toutes ses formes

La biomasse présente également la particularité d’être disponible sous toutes les formes :  

• Solide, à travers les écorces, les résidus de cultures (comme les tiges de maïs), les feuilles mortes, etc. ;
• Liquide, tels que les huiles de cuisson usagées, la sève de plantes à sucre, les extraits de plantes, etc. ;
• Gazeuse, issue principalement de la décomposition des matières organiques. 

Biomasse en action : les nouveaux usages de l’énergie

L’intérêt de la biomasse réside non seulement dans ses avantages écologiques et économiques, mais aussi dans la diversité de ses usages.

Quels sont les usages actuels de la biomasse ?

La biomasse trouve aujourd’hui de nombreuses applications énergétiques :

1. Chauffage et eau chaude sanitaire. Sous forme solide, la biomasse est utilisée pour le chauffage et la production d’eau chaude sanitaire par l’intermédiaire des poêles à bois et des chaudières à bois-énergie (bûches, granulés, bois déchiqueté). Sous forme gazeuse ou liquide, elle alimente en biogaz ou en biométhane des réseaux de chaleur pour les systèmes de chauffage collectif ou les chaudières à gaz individuelles.
2. Électricité verte. La biomasse fournit l’énergie nécessaire aux centrales thermiques ou à cogénération pour produire de l’électricité. La combustion de biomasse solide ou de biogaz produit de la vapeur, qui actionne des turbines et, grâce à un alternateur, génère de l’électricité.
3. Biocarburants. La biomasse sert de matière première pour l’élaboration de biocarburants liquides tels que le bioéthanol et le biodiesel. Le bioéthanol est fabriqué à partir de plantes riches en sucre ou en amidon, comme la canne à sucre, le maïs ou la betterave. Le biodiesel est produit à partir d’huiles végétales (comme l’huile de colza ou de soja) ou de graisses animales. Ces carburants alternatifs se substituent aux combustibles fossiles dans le secteur des transports. 

Quels les usages récents de la biomasse ?

Chaque jour apporte son lot de découvertes sur le potentiel de la biomasse. Actuellement, elle permet de créer :

• Des bioplastiques, à partir de coques de noix, de tiges de maïs ou de déchets de bois. Ces plastiques biodégradables sont employés dans les domaines de l’emballage, des biens de consommation et de l’automobile ;
• Des gaz de synthèse (syngas), par gazéification de la biomasse, un procédé thermochimique qui convertit les matières carbonées en gaz à haute température en présence d’un agent oxydant (air, oxygène pur, vapeur d’eau). Ces gaz servent ensuite à produire de l’électricité, de la chaleur, et des carburants synthétiques comme l’hydrogène vert et le méthanol ;
• Des textiles et matériaux de construction, à partir de bambous, il est possible de concevoir des planchers écologiques, tandis que le recyclage des tissus permet de fabriquer des fibres textiles et des matériaux d’isolation thermique pour les murs, plafonds et planchers ;
• De charbon biologique (le biochar), par pyrolyse de résidus de biomasse, comme le bois ou les déchets agricoles. Le biochar améliore la qualité des terrains agricoles (pH et acidité), la rétention d’eau, la fertilité de la terre et le développement des microorganismes. Il aide également à stocker le carbone dans le sol, contribuant ainsi à réduire les émissions de CO2 dans l’atmosphère ;
• Des aliments pour animaux, en transformant des résidus de cultures, comme les coques de graines ou les feuilles de betterave, en compléments alimentaires riches en nutriments pour le bétail. Cette approche limite le gaspillage alimentaire tout en offrant des options de nutrition saine et durable pour l’élevage.

Pourquoi la biomasse est-elle une énergie de premier choix ?

Grâce à ses nombreux atouts, et un contexte qui lui est favorable, la biomasse a su s’imposer parmi les autres sources d’énergie, fossile et renouvelable. Découvrez les raisons de son succès.

Le contexte économique, géopolitique et réglementaire

Sur le plan économique, la volatilité des prix des énergies fossiles, le contexte climatique et les crises d’approvisionnement poussent de nombreux pays à diversifier leurs sources d’énergie. La priorité est donnée aux alternatives locales et renouvelables, telles que la biomasse et l’électricité photovoltaïque. De plus, les tensions géopolitiques, telles que la guerre en Ukraine, ont accentué cette tendance en rendant les importations d’énergies fossiles moins pertinentes, plus instables et coûteuses.

De surcroît, les États soutiennent activement la transition énergétique, notamment lors d'événements internationaux comme la COP 29. En France, par exemple, la Stratégie nationale bas-carbone (SNBC) et la Programmation pluriannuelle de l’énergie (PPE) fixent des objectifs ambitieux pour la réduction des émissions de gaz à effet de serre et l’augmentation de la part des énergies renouvelables dans le mix énergétique. Des mesures incitatives, comme des subventions et des aides financières pour l’installation d’équipements de biomasse, encouragent les investissements dans ce secteur.

Les atouts de la biomasse : pourquoi miser sur cette énergie ?

La biomasse présente des avantages multiples :

• Une énergie renouvelable et abondante, sous réserve d’une gestion écoresponsable ;
• Des matières organiques « puits de carbone », qui absorbent le gaz carbonique durant leur croissance ;
• Une valorisation des déchets, stimulant l’économie circulaire tout en générant de l’énergie ;
• Une utilisation polyvalente, permettant la production de chaleur, d’électricité, de biocarburants, et de biogaz ;
• Une création d’emplois locaux, dans les secteurs de la gestion forestière, de la collecte de résidus agricoles, et de la production d’énergie ;
• Une indépendance énergétique renforcée, en limitant l’usage des énergies fossiles et en soutenant les objectifs de décarbonation de la France ;
• Un impact positif sur les sols, comme l’utilisation du biochar, qui enrichit la qualité et la fertilité des sols, facilitant l’adoption de pratiques agricoles plus écologiques et économiques. 

La biomasse est-elle une source d’énergie renouvelable ?

La biomasse fait effectivement partie des énergies renouvelables, à l’instar du solaire ou de l’éolien. Cependant, à la différence du soleil et du vent, la biomasse dépend de la disponibilité des matières organiques. Ces ressources énergétiques, bien qu’abondantes, ne sont pas inépuisables et doivent donc être gérées de manière durable pour garantir la viabilité de la biomasse à long terme.

Les pièges à éviter : une utilisation raisonnée des ressources

Bien que la biomasse présente de nombreux avantages, son utilisation soulève également certains défis environnementaux : (2)

• Impact sur les sols agricoles. La production de biocarburants de 1re génération, à partir de cultures dédiées, peut réduire la disponibilité des terrains agricoles pour la production alimentaire. Cette situation préoccupe certains experts, qui craignent une potentielle crise alimentaire mondiale, dans un contexte de forte croissance démographique ;
• Biodiversité et bilan carbone. Transformer des terres autrefois boisées ou des prairies en cultures pour les biocarburants peut nuire à la biodiversité et entraîner un bilan carbone négatif, contredisant l’idée d’une énergie « propre » ;
• Gestion des forêts pour le bois-énergie. L’augmentation de la demande de bois-énergie (bûches, plaquettes, granulés) peut entraîner une exploitation excessive des forêts. Une surexploitation risquerait de déstabiliser les écosystèmes, d’aggraver l’érosion des sols et de perturber les cycles hydrologiques ;
• Influence du climat sur la production. Comme pour toutes les énergies renouvelables, la biomasse dépend des conditions météorologiques. Les effets du changement climatique, tels que les sécheresses et les inondations, ont un impact direct sur sa production.

Cependant, en misant sur des pratiques de gestion durable et des innovations constantes, la biomasse s’oriente vers un avenir prometteur, pleinement respectueux de l’environnement. 
 

En route vers les biocarburants de 2e et 3e génération

Les biocarburants de 1re génération ont montré leurs limites en rivalisant avec les terres agricoles destinées à l’alimentation. Les nouvelles générations de biocarburants apportent des solutions pour surmonter cet obstacle !

• Les biocarburants de 2e génération sont fabriqués à partir de résidus non alimentaires comme la paille, le bois et les déchets organiques.
• Les biocarburants de 3e génération sont produits à partir de microalgues. Ils permettent d’obtenir une grande quantité d’huile. 

^{(1) Source : ministère de la Transition écologique.}

^{(2) Source : INRAE (Institut national de la recherche agronomique).}