Certaines matières organiques peuvent être transformées en énergie. Elles sont classées en deux catégories : celles d’origine végétale comme les feuilles et les résidus alimentaires ou celles d’origine animale à l’instar des cadavres d’animaux. Comment les utiliser en tant que source d’énergie renouvelable ?
Les différents types de biomasses
On distingue trois types de biomasses : les solides (bûches, copeaux, etc.), les liquides (huiles végétales par exemple) et les gazeux (biogaz). Selon la méthode utilisée, on peut obtenir trois formes d’énergie : de l’électricité, de la chaleur et du carburant. En effet, grâce à la biomasse, il est actuellement possible de produire des biocarburants, du bois-énergie et du biogaz. L’avantage, c’est qu’il s’agit d’une source inépuisable d’énergie renouvelable ne dégageant que très peu de gaz à effet de serre. Cette solution permet aussi de pallier à la sur-utilisation des ressources rares et par conséquent de contribuer à la préservation de la planète.
Les procédés de valorisation de la biomasse
Il existe deux procédés de valorisation de la biomasse. La voie sèche est la plus répandue. La technologie de la combustion permet d’obtenir de l’eau chaude ou de la vapeur que l’on peut intégrer dans les procédés industriels ou les réseaux de chauffage ou envoyer dans une turbine ou un moteur à vapeur pour produire de l’énergie mécanique et de l’électricité. La gazéification consiste à transformer la matière solide en gaz combustible renfermant de l’hydrogène et de l’oxyde de carbone. Par contre, la pyrolyse sert à décomposer la matière carbonée afin de concevoir un charbon végétal, un liquide ou un gaz combustible.
Par voie humide, la méthanisation est la plus connue. Le processus se déroule dans un digesteur sans oxygène et permet de produire du biogaz et du digestat. Les biocarburants (liquides ou gazeux) sont créés à partir de graines, de résidus non alimentaires des cultures ou d’hydrogène.
Comment utiliser la biomasse comme source d’énergie ?
La biomasse permet de récupérer les déchets ménagers et industriels en vue d’une réutilisation pour leur donner une seconde vie. Elle affiche une empreinte carbone neutre. Il s’agit alors d’une solution à la fois écologique et économique. C’est d’ailleurs une énergie renouvelable propre qui ne dépend pas des conditions climatiques.
Le biogaz peut être utilisé en tant que carburant ou intégré au réseau de distribution classique pour chauffer le logement ou cuisiner. Il est également possible de produire de l’électricité via la biomasse. Vous pouvez donc l’employer en complément avec votre installation traditionnelle pour réduire la facture énergétique. Pour produire votre propre énergie chez vous, vous pouvez par exemple investir dans une chaudière à bois. En tout cas, certains fournisseurs d’électricité proposent actuellement de l’électricité fonctionnant via une énergie verte. La souscription d’un tel contrat est fortement recommandée pour encourager ce secteur.
La biomasse, matière organique issue des végétaux et des animaux, représente une source d'énergie renouvelable prometteuse. Son utilisation comme source d'énergie soulève un intérêt croissant en France, où elle contribue à la transition énergétique et à la réduction des émissions de gaz à effet de serre.
qu'est-ce que la biomasse ?
La biomasse représente une source d'énergie renouvelable importante, issue de matières organiques d'origine végétale ou animale. Son utilisation comme ressource énergétique connaît un regain d'intérêt dans le contexte de la transition écologique, offrant une alternative aux énergies fossiles.
Définition et types de biomasse
La biomasse désigne l'ensemble des matières organiques pouvant être utilisées comme sources d'énergie. Elle provient principalement de trois secteurs :
- La sylviculture (bois et résidus forestiers)
- L'agriculture (résidus de cultures, effluents d'élevage)
- Les déchets (biodéchets ménagers, déchets verts, boues d'épuration)
On distingue deux types principaux de biomasse :
La biomasse sèche
Elle comprend essentiellement le bois et ses dérivés (copeaux, granulés, etc.). Le bois-énergie représente la principale forme de biomasse utilisée en France, notamment pour le chauffage domestique. En 2022, il constituait 36% de la consommation finale d'énergies renouvelables du pays.
La biomasse humide
Elle englobe les déchets organiques fermentescibles comme les effluents d'élevage, les boues de stations d'épuration ou les déchets de l'industrie agroalimentaire. Ces matières sont principalement valorisées par méthanisation pour produire du biogaz.
Transformation de la biomasse en énergie
La biomasse peut être convertie en différentes formes d'énergie selon plusieurs procédés :
- La combustion directe pour produire de la chaleur
- La gazéification pour obtenir un gaz combustible
- La méthanisation pour générer du biogaz
- La transformation en biocarburants liquides
Ces processus permettent de valoriser la biomasse sous forme de chaleur, d'électricité ou de carburants pour les transports. En 2023, la biomasse représentait 55% de la production d'énergie renouvelable en France, contribuant ainsi de manière significative à la réduction de la dépendance aux énergies fossiles.
Enjeux et perspectives
L'utilisation de la biomasse comme source d'énergie présente plusieurs avantages :
- Elle est considérée comme neutre en carbone, le CO2 émis lors de sa combustion ayant été préalablement absorbé par les plantes durant leur croissance
- Elle permet de valoriser des déchets et résidus agricoles ou forestiers
- Elle contribue à l'indépendance énergétique et au développement local
Cependant, son exploitation doit être gérée de manière durable pour éviter la surexploitation des ressources forestières et la concurrence avec les usages alimentaires des terres agricoles. La Stratégie Nationale de Mobilisation de la Biomasse, adoptée en 2018, vise à augmenter la production de biomasse à des fins énergétiques tout en préservant la biodiversité et les équilibres des écosystèmes.
les méthodes de conversion de la biomasse en énergie
La biomasse représente une source d'énergie renouvelable prometteuse, avec différentes méthodes permettant sa conversion en chaleur, électricité ou biocarburants. En France, la biomasse joue un rôle croissant dans le mix énergétique, contribuant à 56% de la production d'énergies renouvelables en 2020 selon l'ADEME. Examinons les principales techniques utilisées pour exploiter cette ressource.
La combustion directe : une méthode éprouvée
La combustion reste la méthode la plus répandue pour valoriser la biomasse. Elle consiste à brûler directement la matière organique, généralement du bois ou des résidus agricoles, pour produire de la chaleur. Cette technique alimente de nombreuses chaudières individuelles et collectives en France. En 2020, le bois-énergie représentait à lui seul 36% de la chaleur renouvelable produite dans le pays.
Les centrales de cogénération biomasse permettent quant à elles de produire simultanément chaleur et électricité, optimisant ainsi le rendement énergétique. La France comptait 613 installations de ce type en 2020, pour une puissance installée de 681 MW.
La gazéification : transformer la biomasse en gaz combustible
La gazéification constitue une alternative intéressante à la combustion directe. Ce procédé consiste à chauffer la biomasse à très haute température (800-1200°C) en présence d'une faible quantité d'oxygène. On obtient ainsi un gaz de synthèse, composé principalement de monoxyde de carbone et d'hydrogène, qui peut ensuite être utilisé comme combustible dans des moteurs ou des turbines à gaz.
Bien que moins répandue que la combustion, la gazéification présente l'avantage de pouvoir valoriser une plus grande variété de biomasse, y compris des déchets. En France, plusieurs projets pilotes sont en cours, comme l'unité de gazéification de Villers-sous-Montrond dans le Doubs, qui produit 1 MW d'électricité à partir de bois depuis 2017.
La méthanisation : produire du biogaz
La méthanisation permet de transformer la biomasse humide (lisiers, boues d'épuration, déchets agroalimentaires) en biogaz par fermentation anaérobie. Ce biogaz, composé principalement de méthane, peut être utilisé pour produire de la chaleur, de l'électricité, ou être injecté dans le réseau de gaz naturel après épuration.
La France comptait 1075 unités de méthanisation en 2020, dont 738 à la ferme. La production de biogaz a atteint 7,7 TWh cette même année, soit une augmentation de 14% par rapport à 2019. Le gouvernement français vise 10% de gaz renouvelable dans les réseaux d'ici 2030, principalement grâce à la méthanisation.
Les biocarburants : de la biomasse au réservoir
La production de biocarburants permet de valoriser la biomasse dans le secteur des transports. On distingue deux filières principales :
- Les biocarburants de première génération, issus de cultures alimentaires (colza, betterave, maïs). En France, ils sont incorporés à hauteur de 7,9% dans l'essence et 7,8% dans le gazole en 2020.
- Les biocarburants avancés, produits à partir de déchets ou de résidus non alimentaires. Leur développement est encouragé pour limiter la concurrence avec les cultures vivrières.
En 2020, la France a produit 2,8 millions de tonnes de biocarburants, dont 67% de biodiesel et 33% de bioéthanol. L'objectif national est d'atteindre 15% d'énergies renouvelables dans les transports d'ici 2030, en grande partie grâce aux biocarburants avancés.
Tableau comparatif des méthodes de conversion de la biomasse
| Méthode |
Type de biomasse |
Produit énergétique |
Rendement moyen |
| Combustion |
Bois, résidus agricoles |
Chaleur, électricité |
85-90% (chaleur seule), 60-80% (cogénération) |
| Gazéification |
Bois, déchets variés |
Gaz de synthèse |
70-80% |
| Méthanisation |
Biomasse humide, déchets organiques |
Biogaz |
50-70% |
| Biocarburants |
Cultures dédiées, résidus |
Biodiesel, bioéthanol |
30-40% (1ère génération), 50-60% (avancés) |
Ces différentes méthodes de conversion permettent d'exploiter la diversité de la biomasse disponible en France. Leur développement contribue à la transition énergétique du pays, en offrant des alternatives renouvelables aux énergies fossiles dans les secteurs du chauffage, de l'électricité et des transports.
les avantages de la biomasse comme source d'énergie
La biomasse, en tant que source d'énergie renouvelable, présente de nombreux avantages pour la France dans sa transition énergétique. Son utilisation offre des bénéfices environnementaux, économiques et sociaux qui contribuent à réduire la dépendance aux énergies fossiles et à lutter contre le changement climatique.
Réduction des émissions de gaz à effet de serre
L'un des principaux atouts de la biomasse réside dans sa capacité à réduire les émissions de carbone. Contrairement aux combustibles fossiles, la biomasse est considérée comme neutre en carbone car le CO2 libéré lors de sa combustion est compensé par celui absorbé pendant la croissance des plantes. Selon l'ADEME, l'utilisation de la biomasse en France a permis d'éviter l'émission de 12 millions de tonnes de CO2 en 2020, soit l'équivalent des émissions annuelles de 2,5 millions de voitures.
Indépendance énergétique et sécurité d'approvisionnement
La biomasse contribue à renforcer l'indépendance énergétique de la France en réduisant sa dépendance aux importations de combustibles fossiles. En 2022, la biomasse représentait 56% de la production d'énergie renouvelable en France, selon le Ministère de la Transition écologique. Cette ressource locale et abondante permet de diversifier le mix énergétique et d'améliorer la sécurité d'approvisionnement du pays.
Création d'emplois et développement rural
Le secteur de la biomasse est un important pourvoyeur d'emplois, particulièrement dans les zones rurales. Selon le Syndicat des énergies renouvelables, la filière bois-énergie employait 30 000 personnes en France en 2021, avec des perspectives de croissance. Ces emplois, souvent non délocalisables, concernent la production, la récolte, le transport et la transformation de la biomasse, ainsi que la maintenance des installations.
Répartition des emplois dans la filière biomasse en France (2021)
| Secteur |
Nombre d'emplois |
| Production et récolte |
12 000 |
| Transport et logistique |
5 000 |
| Transformation et valorisation |
8 000 |
| Maintenance et exploitation |
5 000 |
Gestion des déchets et économie circulaire
La valorisation énergétique de la biomasse permet de gérer efficacement les déchets organiques, qu'ils proviennent de l'agriculture, de la sylviculture ou des ménages. En 2023, la France valorisait énergétiquement 9,5 millions de tonnes de déchets organiques, contribuant ainsi à réduire les volumes mis en décharge et à promouvoir une économie circulaire. La méthanisation des déchets agricoles et des boues d'épuration, par exemple, produit du biogaz tout en générant un digestat utilisable comme fertilisant.
Flexibilité et complémentarité avec les autres énergies renouvelables
La biomasse présente l'avantage d'être une source d'énergie stockable et utilisable à la demande, contrairement à l'éolien ou au solaire qui dépendent des conditions météorologiques. Cette caractéristique en fait un complément idéal aux autres énergies renouvelables intermittentes. En 2022, les centrales de cogénération biomasse ont fourni 1,8% de l'électricité française, jouant un rôle stabilisateur dans le réseau électrique.
Contribution à la transition énergétique
La biomasse joue un rôle crucial dans la transition énergétique de la France. La Programmation Pluriannuelle de l'Énergie (PPE) prévoit d'augmenter la part de la biomasse dans la consommation finale brute d'énergie de 10,3% en 2019 à 15% en 2028. Cette augmentation permettra de réduire la dépendance aux énergies fossiles et de contribuer aux objectifs de neutralité carbone fixés pour 2050.
les défis et l'avenir de la biomasse en tant qu'énergie renouvelable
La biomasse représente une source d'énergie renouvelable prometteuse, mais son développement à grande échelle soulève plusieurs défis. Pour garantir son utilisation durable et son intégration réussie dans le mix énergétique français, il est nécessaire d'aborder ces enjeux de manière proactive.
Garantir des sources durables et une gestion responsable
L'un des principaux défis de la biomasse réside dans la nécessité d'assurer des approvisionnements durables. La surexploitation des ressources forestières ou la conversion excessive de terres agricoles pour la production de biocarburants peuvent avoir des conséquences néfastes sur la biodiversité et la sécurité alimentaire. En France, la Stratégie Nationale de Mobilisation de la Biomasse (SNMB) vise à augmenter la mobilisation de biomasse tout en préservant la biodiversité et les écosystèmes. Cette stratégie prévoit notamment :
- Une meilleure gestion des forêts pour accroître la production de bois-énergie
- La valorisation des résidus agricoles et des déchets organiques
- Le développement de cultures énergétiques sur des terres marginales
Améliorer l'efficacité énergétique et surmonter les défis d'infrastructure
L'utilisation efficace de la biomasse nécessite des investissements importants dans les technologies de conversion et les infrastructures de distribution. Les défis incluent :
Optimisation des processus de conversion
Les technologies actuelles de conversion de la biomasse en énergie présentent encore des rendements relativement faibles. Des efforts de recherche et développement sont nécessaires pour améliorer l'efficacité des procédés de combustion, de gazéification et de méthanisation. Le Programme d'Investissements d'Avenir (PIA) soutient plusieurs projets innovants dans ce domaine.
Développement des réseaux de chaleur
La biomasse est particulièrement adaptée à la production de chaleur, mais son utilisation à grande échelle nécessite le développement de réseaux de chaleur urbains. Le Fonds Chaleur de l'ADEME accompagne financièrement les collectivités dans ces projets d'infrastructure. Entre 2009 et 2023, ce fonds a permis la création ou l'extension de plus de 1 000 km de réseaux de chaleur alimentés en partie par la biomasse.
Politiques et initiatives en France
Le gouvernement français a mis en place plusieurs mesures pour promouvoir l'utilisation de la biomasse :
- La Programmation Pluriannuelle de l'Énergie (PPE) fixe des objectifs ambitieux pour la biomasse : 9,5 Mtep de chaleur et 2,3 Mtep d'électricité d'origine biomasse en 2028
- Le tarif d'achat et le complément de rémunération pour l'électricité produite à partir de biomasse
- Des appels d'offres réguliers pour le développement de centrales de cogénération biomasse
Perspectives d'avenir
Malgré les défis, la biomasse devrait jouer un rôle croissant dans le mix énergétique français. Les projections de RTE prévoient une augmentation de la part de la biomasse dans la production d'électricité, passant de 1,4% en 2020 à environ 3% en 2035. Pour la chaleur, l'objectif est d'atteindre 25% de la consommation finale en 2030.
L'avenir de la biomasse repose également sur le développement de nouvelles filières, comme la production de biométhane à partir de microalgues ou la valorisation des déchets ligneux en biocarburants avancés. Ces innovations pourraient permettre d'augmenter significativement le potentiel de la biomasse tout en limitant son empreinte environnementale.