Quelles énergies pour demain : la biomasse

          La biomasse désigne l’ensemble des matières organiques que l'on peut transformer en énergie. C'est une réserve d'énergie considérable, sous forme de carbone organique. suite à l’action du soleil grâce à la photosynthèse.
          Ces  matières organiques peuvent être aussi bien des matières d’origine végétale (résidus alimentaires, bois, feuilles) que d’origine animale (cadavres et déchets d’animaux,)
        Cette biomasse a trois origines :
                  - forestière, (la sciure et le bois dont je viens de parler);
                  - agricole, ( le lisier, le fumier et la paille) ;
                 - qui peuvent fermenter, comme les boues des stations d'épuration.
        On distingue aussi les trois formes habituelles : solides (ex : paille, copeaux, bûches),  liquides (ex : huiles végétales, bioalcools), gazeuse (ex : biogaz).
        On peut en faire de la chaleur, de l'électricité ou des carburants.

       Une première technique de transformation par voie humide est la méthanisation. J'en ai parlé hier.

      Par voie sèche,  trois procédés principaux :
               - la pyrolyse est la décomposition de la matière carbonée sous l’action de la chaleur. Elle conduit à la production d'un solide, le charbon de bois, d'un liquide, l'huile pyrolytique, et d'un gaz combustible. Une variante de la pyrolyse, la thermolyse, est développée actuellement pour le traitement des déchets organiques ménagers ou des biomasses contaminées.
              - la combustion en présence de l'oxygène de l'air. On utilise la chaleur obtenue, soit pour chauffer de l'eau sanitaire, éventuellement dans des réseaux de chauffage urbain. On peut aussi la transformer en vapeur pour faire tourner des turbines associées à des alternateurs, pour produire de l'électricité.
              - la gazéification de la biomasse solide est réalisée dans un réacteur spécifique, le gazogène, dans lequel le carbone réagit avec la vapeur d'eau et le CO₂ pour donner un gaz combustible, qui peut alimenter des moteurs à combustion classiques, réglés pour cet usage spécifique. Des gazogènes ont été mis sur les camions et le bus, pendant la guerre où l'on manquait d'essence. 

         Une autre application est la production de biocarburants à partir de réactions, entre l’huile (colza, tournesol) et l’alcool dans le cas du biodiesel, ou d’un mélange de sucre fermenté et d’essence dans le cas du bioéthanol .
       Trois générations de biocarburants :se sont succédées
               1 -biocarburants créés à partir des graines
               2 - biocarburants créés à partir des résidus non alimentaires des cultures (paille, tiges, bois)                        
               3 - biocarburants créés à partir d’hydrogène produit par des micro-organismes ou à partir d’huile produite par des micro-algues, dont le rendement est 30 fois supérieur à celui du colza.
       Les carburants de première génération avaient l'inconvénient de mobiliser des terres de culture.
       L'éthanol, produit à partir de blé et de betterave, peut être mis dans le super sans plomb jusqu'à 22 % pour le SP95/E10.

       Signalons d'autres applications de la biomasse : solvants et cosmétiques pour le colza, bioplastiques et colles pour le maïs, isolants pour le chanvre et le lin, résines à partir du gluten du bois.

    La biomasse en brûlant, émet du CO₂, mais les végétaux lors de leur croissance en ont absorbé. Par ailleurs la récupération dans les décharge évite l'émission naturelle de méthane CH₄, par fermentation.
     L'inconvénient est le faible pouvoir calorifique. Les chiffres en MJ/kg ne parlent pas mais il faut comparer. : bois 10, paille 14, granulés 18, charbon 26, fioul 42, gaz 40 à 43, essence 44.

        Il est très difficile de trouver des statistiques sur la biomasse. On trouve des centaines de schémas qui la compare aux autres productions d'énergie et notamment à l'éolien et au photovoltaïque. Mais c'est difficile de trouver des statistiques propres. et les n'indiquent pas l'année et sont souvent incohérentes.
       Il semble qu'en ce qui concerne la production de chaleur et d'électricité, les chiffres seraient les  suivants :

Nota : La liqueur noire est un sous-produit de l'industrie de la pâte à papier. Elle est formée à partir de la pulpe de bois, et est constituée de lignine, d'hémicellulose et de résidus de produits chimiques. Ce sous-produit est principalement utilisé localement comme combustible liquide  pour fournir de l'"énergie aux papeteries. La liqueur noire peut  être aussi une source de biogaz 

          Le graphique ci-dessous montre l'évolution de la production de biocarburant dan le monde de 2006 à 2022.