La biomasse
Les matières organiques : sources multiples d’énergie
La biomasse est utilisée comme source d’énergie, mais également pour l’alimentation, la fabrication de maisons ou de meubles. En matière d’énergie, on utilise deux types de biomasse : la biomasse sèche et la biomasse humide.
La biomasse sèche
Il s’agit principalement de bois et d’écorces utilisés comme combustibles dans des chaudières. On parle d’énergie-bois.
La biomasse humide
Les excréments d’animaux mélangés à de la litière, les boues sanitaires, issues de nos toilettes, ou encore les déchets végétaux qui forment le compost sont de la biomasse humide. Les gaz de fermentation qui se dégagent de ces matières sont utilisés pour se chauffer ou produire de l’électricité. On parle de biogaz. Certaines plantes peuvent aussi être transformées en carburant, on les appelle alors biocarburants.
Carte d’identité
Source
Matières organiques (issues des végétaux et des animaux)
Utilisation
Chauffage, production d’électricité et fabrication de carburants
Installations
Biomasse sèche : chaudières et centrales électriques
Biomasse humide : digesteurs (biogaz)
Catégorie
Énergie renouvelable
Impact sur l’environnement
Les plantes absorbent du CO2 par photosynthèse, et c’est ce CO2 qui est dégagé lors de la combustion ! L’impact est donc neutre.
Production
Indépendante de la météo, stable
Rendement
Peu de données disponibles
Espérance de vie
30-40 ans
Signe distinctif
Technologie bien maîtrisée et prometteuse
En Suisse
En Suisse, il existe une centaine de centrales de biomasse humide (production de biogaz).
Un peu d’histoire
Il y a 300’000 ans : la biomasse et l’humanité
Cela fait bien longtemps que l’on utilise la biomasse pour produire de l’énergie : il y a plus de 300’000 ans, les humains apprenaient à maîtriser le feu en brûlant du bois. Depuis, ils s’en servent pour se chauffer, s’éclairer ou encore cuire de la nourriture. Aujourd’hui encore, la biomasse constitue la source principale – voire unique – d’énergie pour près de la moitié de l’humanité !
20e siécle : Les biocarburants ne sont pas une nouveauté
Le savais‑tu ? Les premiers moteurs de voiture fonctionnaient en brûlant de l’éthanol (par exemple le modèle T Ford, en image ci-contre). Rudolf Diesel, lorsqu’il inventa le moteur qui porte son nom, utilisait de l’huile de cacahuète ! Pendant les deux Guerres mondiales, les biocarburants étaient aussi utilisés à la place de l’essence et du gazole, alors difficiles à trouver.
Comment utilise-t-on la biomasse ?
On exploite l’énergie de la biomasse de trois manières :
- En brûlant du bois
- En récupérant les gaz issus de la décomposition des matières organiques
- En transformant des végétaux en biocarburants
L’énergie-bois : brûler du bois pour produire de l’électricité
L’énergie‑bois peut être utilisée dans une maison avec une petite chaudière ou dans une grande centrale de production avec une plus grande chaudière ! Des résidus de bois ou des déchets secs sont brûlés pour chauffer de l’eau, qui se transforme en vapeur. La vapeur fait tourner une turbine qui produit de l’électricité. La fumée qui se dégage du feu passe à travers des filtres pour éviter qu’elle ne pollue l’air. Et la vapeur qui traverse la turbine se condense et redevient de l’eau.
En Suisse romande, la plus grande centrale de biomasse sèche est à Rueyres, dans le Gros-de-Vaud. Enerbois (c’est son nom) est située à côté d’une scierie qui transforme le bois de la région. Pour produire de l’électricité, la centrale utilise une partie des déchets de bois provenant de la scierie, comme les écorces ou les copeaux. Et pour fabriquer des pellets de chauffage (des granulés de bois compressés), l’installation recycle la sciure. Enerbois produit assez d’électricité pour alimenter 7’500 familles et assez de pellets pour chauffer 4’500 maisons.
Le biogaz : chaleur et électricité grâce à la décomposition
L’odeur désagréable qui se dégage du bac à compost provient des gaz qui se forment lorsque les matières organiques se décomposent. Ce processus naturel s’appelle la fermentation. Les centrales de biomasse humide sont des usines équipées de silos ou de grandes cuves qui ne laissent pas entrer l’air, pour justement favoriser la fermentation. Dans de grandes installations appelées « digesteurs », on récupère ces biogaz. Ensuite on les brûle pour produire de la chaleur ou de l’électricité.
Ces installations sont souvent situées dans des zones agricoles. Elles valorisent le fumier, le purin et d’autres déchets issus de l’agriculture. Puis, ce qui ne s’est pas transformé en gaz et qui reste au fond des cuves (les résidus) est utilisé comme engrais pour fertiliser les champs.
Les biocarburants : sucre, amidon et huile pour faire rouler les véhicules
Il existe deux sortes de biocarburants : le biocarburant essence (éthanol) et le biocarburant diesel. Ils peuvent être utilisés dans les moteurs des véhicules, seuls ou mélangés à des carburants fossiles (pétrole).
L’éthanol
L’éthanol est une sorte d’alcool produit à base de plantes riches en sucre ou en amidon, comme la betterave, la canne à sucre, le maïs, la pomme de terre ou le blé. Pour le préparer, on laisse d’abord fermenter ces sucres ; le « jus » issu de cette fermentation est ensuite distillé pour devenir de l’éthanol.
Le biocarburant
Le biocarburant diesel est fabriqué à base de plantes riches en huile, comme les fleurs de colza ou de tournesol, le soja ou les cacahuètes. Les graines sont pressées pour en extraire l’huile qui est ensuite transformée et raffinée pour être utilisée dans un moteur diesel.
En images
En savoir plus
La biomasse, c’est du solaire ?
Utiliser la biomasse pour produire de l’énergie est en fait une manière indirecte d’utiliser l’énergie solaire. En effet, les végétaux, lors de leur croissance, accumulent de l’énergie grâce au processus de la photosynthèse.
Provenance de la biomasse
Les provenances de la biomasse sont innombrables: la forêt, l’agriculture, les haies, les parcs et jardins (déchets verts), les industries et activités humaines (liées à la matière d’origine vivante), y compris celles du bois et celles générant des co-produits,
les déchets organiques (notamment les boues de stations d’épuration), les effluents d’élevage ou encore les milieux marins et aquatiques.
On peut même brûler, à l’échelle industrielle, du marc de raisin, des noyaux de fruits, des déchets d’usines papetières (liqueurs noires, boues papetières).
À noter qu’en ce qui concerne les biocarburants, les cultures permettant de fabriquer du biodiesel sont les matières premières provenant de plantes cultivées: colza, tournesol, soja ou palme.
Les cahiers au feu ?
Actuellement (2020), il existe en Suisse 30 usines de valorisation thermique des déchets dont sept se trouvent en Suisse romande : à La Chaux-de-Fonds (NE), Colombier (NE), Genève (GE), Lausanne (VD), Monthey (VS), Posieux (FR) et Sion (VD).
Par exemple, à la centrale de traitement Tridel, à Lausanne, la combustion des déchets de la population régionale est ainsi utilisée pour le chauffage à distance. La combustion d’un sac poubelle correspond à celle d’environ 2,5 kg de mazout. Cette combustion de déchets ménagers et industriels est suivie d’une filtration et d’un lavage des gaz de fumée, assurant ainsi la non pollution de l’atmosphère.
Autres utilisations de la biomasse
Le bois et ses dérivés, mais aussi le chanvre et autres plantes textiles, sont de plus en plus utilisés comme isolants, y compris dans du béton composite. L’amidon de céréales ou de pomme de terre peut être utilisé pour la production de plastiques biodégradables et de nombreux autres polymères.
La biomasse est aussi utilisée pour produire des tensioactifs, solvants, encres, peintures, résines, liants, lubrifiants, produits antigel… sans oublier les nombreux principes actifs et huiles essentielles utilisés en pharmacie et cosmétique.