Biomasse

Un article de Oleowiki.

La biomasse désigne éthymologiquement la masse totale de matière vivante en un lieu donné. Par extension on parle d'énergie issue de la biomasse. Ou encore d'énergie de la biomasse. Sous ce terme il faut donc comprendre l'énergie produite à partir des matières vivantes. (par opposition aux matières fossiles)


Sommaire

La biomasse

La biomasse est principalement composée de tissus organiques issus de la photosynthèse ou de la destruction d'autres tissus organiques dont les principaux éléments sont et l'eau et le carbone principalement associé à l'hydrogène . (cf chimie organique) Pour transformer ces substances et leur permettre de fournir de l'énergie, il faut leur faire subir une transformation


La production d'énergie à partir de la biomasse

Différents procédés chimiques permettent d'obtenir de l'énergie à partir de la biomasse:

  • La combustion: cette oxydation des composés carbonés, permet un dégagement de chaleur connue depuis la nuit des temps et notamment utilisée pour se chauffer. Voir Bois de chauffage
  • La pyrolyse: cette oxydation a haute température permet la liquéfaction ou gazéification des composés carbonés sans qu'ils soient détruits comme dans la combustion, ce qui permet de leur faire ensuite subir d'autres transformation. C'est ainsi que l'on obtient des essences de synthèses à partir de la biomasse. (Biomass to Liquid ou BtL)
  • La fermentation: les bactéries transforment naturellement les matières organiques. Deux grands types sont à distinguer. Celles qui ont besoin de l'air pour vivre (ou aérobies) et qui détruisent les sucres contenus dans la plante en donnant des alcools et du gaz carbonique (par ex. la fermentation du raisin ou la production du Bioethanol et celles qui vivent en l'absence d'air (ou anaérobie) qui produisent en digérant la matière organique des gaz (par ex. les "pets" des vaches australiennes qui trouent la couche d'ozone ou plus près de chez nous la production de méthane des installations de compostage des ordures ménagères) Biogaz
  • La pression: sous l'effet de la pression certaines plantes donnent des huiles végétales (huile d'olive, huile de colza). Ces composés organiques sont très proches des huiles minérales (fossiles). Elles peuvent donc être utilisées "pures" directement dans les moteurs (huile colza, voir Huiles végétales) moyennant une adaptation du moteur. Ou en y ajoutant certains additifs pour améliorer leurs performances, on les retrouve sous les termes de Biodiesel ou Diester].

Quelques données pour mieux comprendre les enjeux

  • le rendement photosynthétique: Rapport entre l'énergie chimique produite par la photosynthèse des végétaux chlorophylliens et l'énergie solaire qu'ils absorbent. Plus il est élevé, plus les végétaux stockent de l'énergie chimique. (il est de l'ordre de 2%)
  • production à l'hectare: elle varie selon le végétal considéré. Quelques exemples. Pour le blé on compte 70 quintaux soit 7 tonnes à l'hectare. Pour le colza on parle de 33 quintaux soit 3,3 tonnes à l'hectare. Pour la canne à sucre, on parle de 700 quintaux soit 70 tonnes à l'hectare. Pour le maïs de 9 tonnes à l'hectare. Pour le Miscanthus de 25 tonnes à l'hectare.
  • les espèces végétales privilégiées: en fonction de ce que l'on veut produire à partir de la biomasse (Bioéthanol, Combustible de chauffage, Btl, etc...) on sélectionnera les espèces qui s'y prêtent le mieux (fort taux en sucre, fort rendement à l'hectare, etc...). Ainsi on entendra souvent parler de bois, de la paille, du maïs, des betteraves, du colza car ce sont des productions agricoles importantes, mais aussi de plantes à haut rendement à l'hectare (Miscanthus -en anglais- , le Switchgrass) ou encore d'ordures ménagères (ressource inépuisable !) mais encore d'algues, car elles ont un très fort rendement à l'hectare et n'obèrent pas la SAU
  • La surface de la forêt des Landes est évaluée à environ un million d'hectares, dont les 9/10 sont exclusivement constitués de pins maritimes et elle produit 8 m3 de bois (tout compris) à l'hectare chaque année.

Perspectives et développements

La biomasse porte en elle d'énormes espoirs pour tous ceux qui voient arriver la fin de l'age du "tout pétrole". En effet, non seulement cela veut dire que l'on va pouvoir utiliser des carburants à "effet de serre zéro", puisque le CO2 brûlé provient justement de l'atmosphère, mais cela redonne aussi un énorme espoir à l'agriculture qui produira demain non seulment le manger mais aussi le conduire. Certains vont jusqu'à voir dans nos campagnes les émirats de demain. Cela dit beaucoup d'espoirs se font jour et aussi beaucoup d'interrogations. Certains vont jusqu'à dire qu'il faudra choisir entre "manger ou conduire" à l'avenir.

Tout cela est certainement exagéré. La chimie organique n'a jamais été simple. Aujourd'hui deux voies se font jour. La chimie "blanche" qui consiste à tirer un meilleur rendement des transformations décrites plus haut (chimie de la lignite, etc...) et la chimie "verte" qui consiste à améliorer le rendement des plantes elle-mêmes (plantes à haut rendement comme la Miscanthus, utilisation des algues, etc...). Dans chacune des diciplines il y a beaucoup à découvrir, car elles n'ont jamais fait l'objet de recherches approfondies dans le passé.

Liens


Récupérée de « http://www.oleocene.org/wiki/index.php/Biomasse »