La biomasse : comment est-elle produite et utilisée ?

Par
Pierre Manches
Le
23
December
2022
, le
10
June
2021
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La biomasse : comment est-elle produite et utilisée ?

Encore méconnue du grand public, la biomasse est une source d’énergie renouvelable extrêmement prometteuse. Elle permet d’évacuer les déchets tout en produisant de l'énergie. Elle a donc un double impact positif ! Découvrez dans cet article les méthodes de transformation de la biomasse en énergie.

Quels sont les modes de production de la biomasse ?

On appelle “biomasse” un ensemble de matières (le plus souvent d’origine végétale ou animale) qui, lorsqu’elle est traitée par certaines techniques, est ainsi transformée en énergie (électricité ou chaleur) et/ou en carburant. 

Voici les différentes méthodes de production de biomasse qui existent : la méthanisation, la combustion et la fermentation pour les biocarburants.

Nous vous les détaillons ci-dessous.

Comment est produite la biomasse par voie sèche ou bois-énergie ?

biomasse par voie sèche

La biomasse par voie sèche, aussi appelée “bois-énergie”, est obtenue à partir d’écorces et d’autres résidus du bois.

La méthode de transformation de la biomasse sèche en énergie la plus commune,  est celle de la production de chaleur grâce à la combustion. 

Le principe consiste à produire de la chaleur à partir de ce “bois-énergie”. Voici les différentes étapes de ce procédé : 

  1. Brûler le bois
  2. La combustion du bois crée de la chaleur qui permet de chauffer un liquide caloporteur (c’est-à-dire, un liquide qui permet de transporter la chaleur). Ce liquide est en général de l’eau.
  3. Le liquide va ensuite diffuser la chaleur à travers vos chauffages pour que vous puissiez chauffer votre logement.

<div class="textbox">À savoir :</br>La combustion est le principal mode de production d’énergie issue de la biomasse en France, et celle-ci représente 50% de la production d’énergies renouvelables du pays. </div>

Comment est produite la biomasse par voie humide ou méthanisation ?

biomasse par voie humide

La biomasse humide correspond aux déchets végétaux (en dehors du bois) et à certains déchets d’origine animale (comme le fumier et les boues sanitaires). 

La principale méthode de valorisation de la biomasse humide est la méthanisation. Elle consiste à priver ces déchets d’oxygène pour favoriser leur décomposition. Ce processus s’appelle la fermentation. Celle-ci crée alors du biogaz, dont surtout du méthane. 

Ce biogaz peut alors être utilisé pour produire de l’électricité (dans un moteur à gaz) ou pour chauffer un lieu (une serre agricole, par exemple).  

<div class="textbox">Un peu de physique ?</br>Le méthane est un gaz composé de molécules de quatre atomes d’hydrogène et d’un atome de carbone. Sa formule ? CH4.</div>

Comment sont produits les biocarburants ?

biocarburant

Les biocarburants sont des carburants obtenus à partir de sources organiques. Il s’agit surtout de l’éthanol et du biodiesel pour les voitures diesel. Si votre voiture est adaptée à ce type de carburant, pour faire le plein, c’est simple : si la station essence où vous vous rendez en fournit, alors vous retrouverez les biocarburants au même endroit que les autres types de carburant. Il vous suffit ensuite de procéder comme si vous faisiez le plein avec un autre carburant.

La production de ces carburants repose sur la fermentation d’huiles issues de déchets végétaux. On peut aussi presser ces végétaux pour en extraire le jus et le distiller. On obtient alors du biocarburant sous sa forme liquide.

Les biocarburants sont en général mélangés aux carburants fossiles. Vous avez peut-être déjà remarqué le carburant SP95, qui est compatible avec quasiment tous les véhicules essence. Sachez que celui-ci peut contenir environ 10% de biocarburant. Toutefois, si vous souhaitez opter pour une solution qui en contient davantage, le superéthanol E85 peut en contenir jusqu’à 85%.

Celui-ci est un mélange d’essence sans plomb et d’éthanol qui convient uniquement aux véhicules essence dotés d’un boîtier superéthanol. Ce boîtier permet au moteur d’utiliser les deux types de carburants combinés, sans se dégrader. Toutefois, il existe aujourd’hui des voitures “flex fuel” compatibles avec des carburants classiques ou des biocarburants, sans avoir besoin d’un boîtier.

Les premiers moteurs de l’histoire fonctionnaient d’ailleurs à l’éthanol. Quant au premier moteur diesel, il utilisait de l’huile de cacahuètes. Les biocarburants ont donc une longue histoire qui continue encore aujourd’hui, avec des innovations technologiques visant à améliorer leur efficacité énergétique (autonomie, consommation par exemple, afin de réduire la consommation énergétique). 

Qu’est-ce qui peut être produit à partir de la biomasse ?

La production de chaleur

L’un des premiers usages de la biomasse est la production de chaleur. 

Comment ce processus fonctionne ? Il s’agit alors de brûler du bois-énergie dans des chaudières adaptées à la typologie du bois en question, dont certaines sont conçues pour les bûches et d’autres pour les granulés de bois. La différence entre ces deux types de chaudières provient principalement du travail manuel qu’elles vous demandent. Pour une chaudière à bois, il vous faudra remettre manuellement des bûches dans votre chaudière lorsque vous souhaitez chauffer davantage. Pour une chaudière à granulés, un système de stockage des granulés est présent afin de vous permettre de chauffer votre logement pendant plusieurs jours sans intervention manuelle de votre part. Vous aurez donc moins souvent besoin d’alimenter une chaudière à granulés qu’une chaudière à bûche. 

<div class="textbox">Attention :</br>Le bois doit être de bonne qualité (c’est-à-dire du bois sec avec un faible taux d’humidité) pour permettre une combustion suffisante.</div>

Ce n’est pas le seul usage du bois-énergie : celui-ci peut également être utilisé dans des centrales biomasses pour alimenter des réseaux de collectivités en chaleur et en électricité. 

La production de chaleur par biomasse présente l’avantage d’être peu coûteuse et facile à générer et à contrôler. En revanche, il ne faut pas oublier que la combustion du bois provoque des émissions gazeuses qui peuvent être polluantes. 

La production de gaz vert

Lorsque la biomasse humide est laissée à fermenter, elle produit du gaz dont l’origine organique et renouvelable permet de le qualifier de “gaz vert”. 

Il s’agit le plus souvent de biométhane, un gaz créé par un processus de méthanisation, qui est ensuite épuré (c’est-à-dire que l’on va retirer tous les éléments toxiques qui peuvent se créer dans le gaz suite à la méthanisation) afin d’être utilisable. Il est constitué à 97% de méthane.  

Ce gaz vert peut ensuite être injecté dans le réseau de gaz naturel : il remplit alors tous les usages domestiques habituels du gaz (chauffage du logement et de l’eau, cuisson, etc)... mais sans dépendre de l’exploitation des hydrocarbures. 

La production d’électricité

Enfin, la biomasse est une source potentielle d’électricité verte. Le processus de production d’électricité par biomasse repose sur la combustion de bois-énergie dans l’objectif de produire de la vapeur d’eau. La vapeur fait ensuite tourner des turboalternateurs pour créer de l’électricité, comme dans des centrales plus classiques. 

Cependant, l’utilisation de la biomasse pour produire uniquement de l’électricité peut avoir des rendements faibles. C’est pour cela que dans certains cas, une partie de la vapeur est aussi utilisée pour alimenter le réseau en eau chaude et en chauffage. On parle alors de cogénération : une même centrale produit deux types d’énergie, évitant ainsi le gaspillage !

<div class="textbox">À savoir :</br>En France, la plus grande centrale de cogénération biomasse (c'est-à-dire : une centrale biomasse qui produit à la fois de l’électricité ainsi que de la chaleur pour alimenter un réseau en eau chaude et en chauffage) se situe en Aquitaine. Elle alimente en énergie une usine de production de papier.</div>

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