La biomasse : une source d’énergie renouvelable d’avenir

La biomasse, une source d’énergie renouvelable

La biomasse est une source d’énergie renouvelable exploitée depuis des millénaires par l’Homme qui utilise l’ensemble de la matière organique, qu’elle soit d’origine végétale ou animale pour produire de l’énergie sous différentes formes : électricité, chaleur, gaz ou encore carburant. Plusieurs procédés sont mis en œuvre pour transformer la matière organique en énergie :

Par combustion/incinération  : Le bois-énergie (bois, déchets) est une matière organique et lorsqu’il brûle, dégage de l’énergie sous forme de chaleur. En Europe, le bois énergie compte parmi les ressources les moins chères et les plus abondantes.

Par Fermentation/méthanisation : Récupération des déjections animales et des boues sanitaires issues de nos toilettes. La matière organique subit une fermentation anaérobique (en absence d’oxygène) dans une cuve appelée « digesteur » pour générer du biogaz (méthane, CO2).

Par transformation : Création de biocarburants par transformation chimique ou synthèse des végétaux comme la betterave, le sucre, les céréales ou encore les cacahuètes. Les biocarburants sont majoritairement utilisés sous forme d’additifs ou de complément aux carburants fossiles. L’incorporation de biocarburants conventionnels est aujourd’hui plafonnée à 7% de l’énergie contenue dans les carburants.

Le principe de cogénération : Ce principe consiste à produire et à utiliser simultanément de l’électricité et de la chaleur à partir d’une même énergie primaire et au sein de la même installation. Elle se base sur le fait que la production d’électricité (à partir d’un moteur thermique ou d’une turbine) dégage une grande quantité de chaleur habituellement non utilisée. La cogénération valorise cette chaleur afin d’atteindre un rendement énergétique global pouvant atteindre 85%. Exemple avec la centrale de cogénération de Commentry en Auvergne.

Quels enjeux et défis pour la biomasse ?

Le bilan environnemental de la biomasse

Les énergies issues de la biomasse, appelées encore les bioénergies, sont moins médiatisées que d’autres énergies renouvelables. Pourtant en 2014, la biomasse représentait plus de 63 % de la production primaire d’énergie renouvelable dans l’Union Européenne, ce qui la place au premier rang des énergies renouvelables utilisées au sein de l’UE, devant le solaire, l’hydraulique ou l’éolien. A l’instar de ces énergies renouvelables, la biomasse présente un faible bilan carbone. Grâce au procédé de photosynthèse qui permet de transformer le gaz carbonique de l’air en oxygène, lorsque de la matière organique brûle la combustion restitue la même quantité de CO2 qui a été absorbée durant la croissance de la matière (bois plante…), d’où un bilan environnemental quasiment neutre. La biomasse s’inscrit de surcroît dans une logique d’économie circulaire en valorisant les déchets avec le procédé de méthanisation. En France, plus de 14,4 millions de tonnes de déchets ont permis de produire de l’énergie et ainsi éviter 21 millions de tonnes d’émissions de CO2. Il faut néanmoins rester vigilant quant aux potentiels déséquilibres que peut engendrer l’utilisation de la biomasse si celle-ci est non maîtrisée avec notamment le risque de déforestation pour le bois-énergie ou encore la surexploitation de champs de céréales pour produire des biocarburants.

La place de la biomasse dans le mix énergétique

La valorisation énergétique de la biomasse permet également d’augmenter la part des énergies renouvelables dans le mix énergétique et de réduire la dépendance au pétrole ou au gaz, contribuant ainsi à atteindre l’objectif affiché par la France que 40% de la production d’électricité soit issue des énergies renouvelables d’ici 2030. La diversité des matières organiques utilisées par la biomasse permet à de nombreux pays d’exploiter cette source d’énergie, contribuant ainsi à la sécurité d’approvisionnement énergétique. En France, la biomasse est une ressource fiable car disponible sous des formes diversifiées sur l’ensemble de notre territoire. Avec la saturation du potentiel hydroélectrique, la biomasse peut constituer un potentiel important de développement d’énergie renouvelable stockable. Mais celle-ci ne doit être utilisée comme seule source d’énergie renouvelable dans le mix énergétique. La biomasse n’est pas une ressource illimitée à l’instar de l’énergie solaire par exemple. Si le bois-énergie est surexploité comme mentionné précédemment ou que le procédé de méthanisation n’utilise pas seulement les déchets mais aussi en plus des cultures énergétiques spécifiques, alors la biomasse aurait finalement des impacts similaires aux énergies fossiles.

Intégration de la biomasse dans le réseau d’électricité

La biomasse comme source d’énergie renouvelable rencontre les mêmes problématiques d’intégration au réseau que l’ensemble des énergies renouvelables : une fois l’énergie produite il faut soit la stocker soit la distribuer. L’intégration au réseau de l’électricité issue de la biomasse grâce au principe de co-génération implique d’adapter les infrastructures existantes pour acheminer ce type d’énergie produite de manière décentralisée, d’autant plus que les réseaux deviennent intelligents avec la mise en place de capteurs et de systèmes connectés. Ces Smart Grids permettent de mieux gérer le flux d’énergie intégrés sur le réseau et de maintenir l’équilibre constant entre offre et demande. Si la filière biomasse compte s’inscrire dans cette démarche Smart Grids, elle va devoir investir massivement pour mettre en place des systèmes communicants avec des logiques convergentes et se coordonner malgré la diversité des acteurs de la filière.

La biomasse est une source d’énergie en plein essor dont la part dans le mix énergétique mondial ne cesse d’augmenter et de plus en plus d’acteurs privés et publics y ont recours. En France l’objectif de production d’électricité produite à partir de la biomasse a été fixé par la Programmation Pluriannuelle de l’Energie (PPE) entre 790 à 1040 MW d’ici 2023, ce qui reflète l’ambition et la volonté de développer les bioénergies issues de la biomasse. La production de celles-ci devra néanmoins être régulée et contrôlée afin d’éviter de potentiels déséquilibres et effets néfastes tels que la surexploitation des forêts.