Biomasse
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En écologie, la biomasse est la quantité totale de matière (masse) de toutes les espèces vivantes présentes dans un milieu naturel donné.
Dans le domaine de l'énergie, le terme de biomasse regroupe l'ensemble des matières organiques pouvant devenir des sources d'énergie. Ces matières organiques qui proviennent des plantes sont une forme de stockage de l'énergie solaire, captée et utilisée par les plantes grâce à la chlorophylle. Elles peuvent être utilisées soit directement (bois énergie) soit après une méthanisation de la matière organique (biogaz) ou de nouvelles transformations chimiques (biocarburant). Elles peuvent aussi être utilisées pour le compostage. La biomasse est une énergie qui peut être polluante. Comme le biocarburant et le bois qui donne, quand on le brule, des gaz à effet de serre.
La biomasse est une énergie renouvelable tant que sa consommation ne dépasse pas l'accroissement biologique. Certaines filières de la biomasse sont encore peu structurées.
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[modifier] Origine de la biomasse
La biomasse est la fraction biodégradable :
- des produits, déchets et résidus provenant de l'agriculture, y compris les substances végétales et animales,
- des produits, déchets et résidus provenant de la sylviculture et des industries connexes,
- des déchets et résidus végétaux de l'industrie.
[modifier] Constituants de la biomasse
On distingue trois constituants principaux, auxquels correspondent des procédés de valorisation spécifiques :
- La biomasse lignocellulosique, ou lignine, constituée par :
- le bois et les résidus verts,
- la paille,
- la bagasse de canne à sucre,
- le fourrage.
- La valorisation se fait plutôt par des procédés par voie sèche, dits conversions thermochimiques.
- La biomasse à glucide, riche en substance glucidique facilement hydrolysable :
- les céréales
- les betteraves sucrières
- les cannes à sucre
- La valorisation se fait plutôt par fermentation ou par distillation dits conversions biologiques.
- La biomasse oléagineuse, riche en lipides :
- Colza,
- Palmier à huile, etc.
- Elle peut être utilisée comme carburant. Il y a deux familles de biocarburants : les esters d'huiles végétales (colza) et l'éthanol, produit à partir de blé et de betterave, incorporable dans le super sans plomb sous forme d'Ethyl Tertio Butyl Ether (ETBE, voir bioéthanol).
[modifier] Valorisation de la biomasse
[modifier] Sous forme de chaleur: les bioénergies
Cas du bois
Voir l’article Bois énergie.L'énergie chimique du bois est libérée par combustion sous forme de chaleur et utilisée directement pour le chauffage ou pour produire de l'électricité. Le bois comme source de chauffage est utilisé à toute échelle.
Menaces - Les inconvénients sont :
- Les coûts de transport et l'impact sur l'environnement,
- L'utilisation de bois ou de charbon de bois dans des foyers domestiques mal ventilés peut entraîner des problèmes pulmonaires pour les habitants.
En revanche, si les surfaces dévolues aux forêts restent constantes, à proximité des lieux d'utilisation, et que la quantité prélevée est plus ou moins remplacée, alors l'utilisation n'aggrave pas l'effet de serre ni la déforestation.
Cas des autres combustibles
Les autres combustibles sont en principe des lignines. La valorisation énergétique est très variable.
Le Miscantus fait l'objet d'études approfondies au Royaume-Uni et aux États-Unis, car il procure de très bons rendements.
Voir sur le miscantus :
- Miscanthus dans la Wikipedia anglophone
- Recherche au Pays de Galles : http://www.walesbiomass.org/miscanthus.htm
- Recherche sur le miscanthus dans l'Illinois
Installations de production de chaleur
Les installations sont des chaudières ou des chaufferies dont la puissance s'échelonne entre quelques dizaines de kW et quelques MW. Ces unités sont très décentralisées, proches des lieux de consommation.
Les installations peuvent comporter plusieurs chaudières avec des combustibles différents. On parle alors de chaufferies mixtes.
Les chaufferies alimentent des bâtiments en chaleur par l'intermédiaire de réseaux de chaleur.
La taille de ces installations ne permet généralement pas de construire des cogénérations, celles-ci étant trop complexes.
[modifier] Par conversion biologique :
le biogaz
Voir l’article Biogaz.On appelle biogaz les effluents gazeux, méthane essentiellement, issus de la fermentation de matières organiques contenues dans les décharges, les stations d'épuration, etc. Le méthane est un puissant gaz à effet de serre et sa captation est de toute façon hautement souhaitable. Il peut être considéré comme une ressource énergétique, souvent via sa combustion pour produire de la vapeur et de l'électricité ; son utilisation directe dans des moteurs à gaz pauvres peut aussi être envisagée.
le compost
Le compostage est un procédé biologique simple et naturel par lequel la matière organique (résidus verts ou résidus de jardin, résidus de cuisine et restes de table) se décompose sous l'action des micro-organismes.
En combinant des conditions adéquates d'aération, une juste teneur en humidité et une bonne température, avec une recette équilibrée d'ingrédients à base de carbone (C) et d'azote(N), le compostage permet d'obtenir un amendement organique riche en composés fertilisants. Ce compost est un terreau utile en jardinage (autant dans les jardins que pour les plantes d'intérieur). Le compostage représente une solution efficace pour mettre en valeur ce qui est biodégradable et qu'on retrouve dans une proportion de plus de 40 % dans l'ensemble des matières résiduelles.
[modifier] Sous forme de carburant : les biocarburants
Voir l’article Biocarburant.Il y a deux familles de biocarburants :
- les esters d'huiles végétales (colza,...)
- l'éthanol, produit à partir de blé et de betterave, incorporable dans le super sans plomb sous forme d'Ethyl Tertio Butyl Ether (ETBE, voir bioéthanol).
[modifier] Comparaison des usages,
[modifier] Risques
Voir l’article Traçabilité agroalimentaire.Évaluer les différentes formes de valorisation nécessite de comparer les usages, ce qui suppose de mettre en place des méthodes d'évaluation et de traçabilité des filières.
La mise en place de la traçabilité en agroalimentaire fait l'objet de réglementations (notamment dans l'Union européenne). Elle est encouragée par des normes (ISO 22000).
La traçabilité permet également de réduire les risques, donc les coûts indirects pour la collectivité.
[modifier] Gains en valeur carbone
La valeur de la tonne de carbone en 2006 est de l'ordre de grandeur de 100 euros, la tonne de CO2 valant 27 euros environ.
Voir : Valeur carbone
[modifier] Comparaison de filières
Afin de fiabiliser ces évaluations, il est souhaitable :
- d'identifier les agents économiques des filières concernées,
- de mettre en œuvre les projets industriels correspondants, sous la responsabilité d'un ensemblier, qui connaît les parties prenantes, les étapes de la filière (production, transport,...), le mode projet (cahiers des charges,...), les contraintes (sécurité, législation, normalisation...)
- de tendre vers des filières intégrées,
- d'effectuer des calculs de rentabilité économique, en évaluant les actifs engagés (création de valeur).
[modifier] Voir aussi
[modifier] Liens externes
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