Définition

La biomasse désigne l’ensemble de la matière carbonée issue du monde vivant (appelée aussi matière organique)  susceptible de fournir de l’énergie :

  • bois, et coproduits de l’industrie du bois (copeaux, sciures…)
  • végétaux et coproduits de l’agriculture (pailles, bagasse de canne…)
  • coproduits de l’élevage et de l’industrie agro-alimentaire (fumier, lisier, carcasses…)
  • déchets ménagers et boues d’épuration.

Usages

La biomasse peut être brûlée, transformée en biogaz (méthanisation) ou transformée en carburant liquide (raffinage).

La biomasse produit in fine trois formes d’énergie :

  • de la chaleur (la biomasse ou le biogaz est brûlé)
  • de l’électricité (la biomasse ou le biogaz est brûlé pour alimenter des turbines)
  • des carburants (la biomasse est raffinée)

Principe de fonctionnement

La valorisation de la biomasse peut se faire à partir de trois procédés :

  • La voie sèche, qui regroupe les techniques de la combustion. Le bois et ses dérivés sont la biomasse la plus adaptée à la combustion ; Cette combustion produit soit de la chaleur soit de la chaleur et de l’électricité (cogénération).
  • La voie humide qui, par dégradation de la biomasse en utilisant des micro-organismes, va produire du biogaz ; ce biogaz peut être brûlé sur place, stocké ou injecté sous certaines conditions dans les réseaux de distribution ou de transport de gaz fossile. Les biomasses humides sont les plus propices : boues, lisiers, fumiers…
  • La production de biocarburants, c’est-à-dire de « carburants d’origine agricole obtenus à partir de matières organiques végétales ou animales », conformément à la définition de l’Agence de l’Environnement et de la Maîtrise de l’Énergie (ADEME). Les carburants sont le plus souvent produits à partir de cultures spécifiques (canne à sucre, céréales, betterave, tournesol, soja…). Il existe aussi la possibilité de liquéfier le biogaz pour en faire du carburant.

Ces procédés dépendent avant tout du type de biomasse disponible et ensuite des opportunités d’usage (de la biomasse disponible en rase campagne et difficile à transporter sera mieux valorisée en biogaz injecté dans un réseau que par combustion sans besoin immédiat de chaleur).

Focus sur Valdis, une usine de méthanisation et de déconditionnement de biodéchets

Usine biodéchets Valdis

Située en Loire-Atlantique (44), l’usine de méthanisation et de déconditionnement de bio-déchets  Valdis d’Issé permet la valorisation de 58 000 tonnes de biomasse par an en :

– électricité pour le réseau (17 500 MW par an, équivalent de la consommation de 10 000 habitants),
– chaleur pour l’industrie (19 000 MW par an),
– fertilisants pour l’agriculture (220 000 unités d’azote permettant de fertiliser 2 200 ha de cultures).

Les promoteurs de ce projet sont TERRENA, premier groupe coopératif français, et SARIA, filiale du groupe allemand Rethmann.

Avantages et inconvénients

La biomasse est une source d’énergie :

  • Renouvelable (à condition que les ressources naturelles ne soient pas surexploitées) ;
  • Au bilan carbone neutre (le CO2 dégagé par la combustion des bioénergies est compensé par le CO2 absorbé par les végétaux lors de leur croissance, à condition de ne pas surexploiter les ressources) ;
  • Bien distribuée (du fait de la grande diversité de ses constituants, elle est présente en tout lieu) et particulièrement présente dans les pays développés qui génèrent beaucoup de déchets ;
  • Qui valorise des déchets ou coproduits (exemple des boues d’épuration) et règle une partie de leurs problèmes de traitement.

Plusieurs problèmes spécifiques se posent avec la biomasse :

  • Un approvisionnement continu de matière sur l’année, le mois ou la journée est nécessaire mais pas toujours facile à assurer. Exemple 1 : pour une méthanisation optimale, il faut maintenir un équilibre complexe dans la composition des matières organiques. Si l’une vient à manquer, le processus peut s’arrêter. Exemple 2 : le bois doit être transporté et stocké. L’hiver, le transport par route peut être compromis.
  • Les processus industriels de méthanisation sont complexes et nécessitent de la main d’œuvre qualifiée.
  • Pour la méthanisation des coproduits, boues ou déchets, l’élimination de matières dangereuses est nécessaire (métaux lourds, agents pathogènes…). Des contraintes réglementaires fortes existent.

Acteurs

Les acteurs de la filière biomasse sont avant tout les détenteurs de cette biomasse :

  • Les industriels du bois. La FNB (Fédération Nationale du Bois), s’engage dans différents programmes de développement du bois énergie ;
  • Les agriculteurs : de manière indépendante (méthanisation à la ferme) ou à l’échelle des coopératives ;
  • Les industries agro-alimentaires pouvant valoriser la production de chaleur ou d’électricité sur place majoritairement ;
  • Les opérateurs de traitement des déchets ou de traitement des eaux, (Véolia, Suez Environnement, SAUR). travaillant en délégation de services publics (DSP) pour le compte des communes ou intercommunalités. En 2011 par exemple, les unités de valorisation énergétique des déchets de Veolia Propreté Île-de-France ont permis de couvrir les besoins en électricité de 350 000 habitants et d’alimenter les réseaux de chauffage urbain desservant 46 000 logements de la région parisienne ;
  • Les collectivités territoriales (communes, intercommunalités, départements et régions) promeuvent l’usage de la biomasse disponible sur leurs territoires : soit en s’alimentant avec du bois ou du biogaz (par exemple la ville de Metz dispose depuis le 1er février 2013 d’une nouvelle centrale biomasse. D’une puissance de 45 MW, cette centrale permet d’alimenter 10 000 foyers messins en électricité et plus de 20 000 logements en chauffage) soit en structurant des filières économiques locales (recherche scientifique, production, transport…)
  • EDF et GDF SUEZ sont également impliqués dans la filière.
    • Via leurs filiales de distribution (ERDF et GrDF) qui doivent savoir injecter l’électricité ou le biogaz produits dans le réseau ;
    • Via leurs filiales ou activités services énergétiques. Dalkia (filiale d’EDF) et Cofely (GDF SUEZ)  disposent d’un parc d’installations thermiques qui valorise la biomasse (construction et exploitation de chaufferies bois notamment) ;
    • Via des filiales spécialisées dans la valorisation énergétique des déchets ou des coproduits ;
      • Exemple 1 : Le groupe TIRU (Traitement Industriel des Résidus Urbains), filiale d’EDF, est un des premiers opérateurs européens du traitement des ordures ménagères avec valorisation énergétique. Le groupe produit de l’électricité avec ses usines d’incinération ;
      • Exemple 2 : Verdesis, filiale d’EDF Énergies Nouvelles, dispose d’une expertise dans la valorisation du biogaz (traitement des gaz issus des décharges et des stations d’épuration) à des fins de production d’électricité.

La biomasse en France

En France, la biomasse est la première source d’énergie renouvelable.

D’après le Syndicat des Énergies Renouvelables, la biomasse (valorisée sous forme de chaleur, d’électricité ou de carburants) est à l’origine de plus de 63 % de l’énergie produite à partir de sources renouvelables dans l’hexagone :

  • Le bois énergie représente à lui seul 46 % des ENR produites en France ;
  • Les biocarburants y concourent à hauteur de 11 % ;
  • Les déchets urbains renouvelables à hauteur de 6%.

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