La biomasse énergie et la production de biogaz
La définition de la biomasse
La biomasse énergie rassemble toutes les matières organiques dont la combustion ou la fermentation produit de la chaleur, de l'électricité ou du gaz. Le bois en constitue la part la plus importante, sous forme de bûches, de plaquettes forestières et de granulés. S'y ajoutent les résidus agricoles, pailles et menues pailles, les effluents d'élevage, les déchets des industries agroalimentaires, les boues de stations d'épuration et la fraction fermentescible des ordures ménagères. Ces gisements se ressemblent peu : leur humidité, leur densité et leur composition déterminent le procédé applicable et le coût de leur collecte.
Le bois énergie
La chaleur produite à partir de bois alimente des appareils individuels, poêles et chaudières, et des chaufferies collectives raccordées à des réseaux de chaleur. La combustion n'est neutre pour le climat qu'à condition que le prélèvement reste inférieur à l'accroissement de la forêt et que le transport soit court, ce qui limite en pratique l'approvisionnement à un rayon de quelques dizaines de kilomètres autour de la chaufferie. Les émissions de particules fines constituent l'autre point de vigilance : un appareil ancien émet davantage qu'un appareil récent muni d'un filtre, et la qualité de l'air d'une vallée encaissée se dégrade vite en période de chauffe.
La méthanisation
La méthanisation fait fermenter des matières organiques en l'absence d'oxygène, dans un digesteur maintenu autour de trente-sept degrés pour la voie mésophile. Le processus produit un biogaz composé majoritairement de méthane et de dioxyde de carbone, ainsi qu'un digestat utilisé comme fertilisant, ce qui distingue cette filière des autres : elle rend une matière au sol au lieu de la détruire. Un méthaniseur agricole traite couramment des lisiers, des fumiers et des cultures intermédiaires. La durée de séjour de la matière dans le digesteur s'étale sur plusieurs semaines, et la régularité de l'approvisionnement conditionne la stabilité de la production.
Cogénération ou injection
Deux débouchés existent pour le biogaz produit. La cogénération le brûle dans un moteur qui entraîne un alternateur : l'électricité est vendue au réseau et la chaleur récupérée sur le circuit de refroidissement doit trouver un usage à proximité immédiate, serre, séchoir ou bâtiment, sous peine d'être perdue. L'injection suppose une épuration préalable qui retire le dioxyde de carbone et les composés soufrés pour obtenir du biométhane aux spécifications du réseau de gaz. Cette seconde voie a pris le dessus dans les projets récents, parce qu'elle valorise la totalité de l'énergie contenue dans le gaz et qu'elle ne dépend pas d'un consommateur de chaleur voisin.
Les limites de la ressource
La surface agricole et forestière disponible fixe un plafond à cette filière, et ce plafond est bas rapporté à la consommation d'énergie d'un pays industrialisé. La concurrence des usages se pose à chaque étape : le bois d'œuvre et le bois de trituration valent plus cher que le bois de chauffage, les terres destinées à l'alimentation ne peuvent pas servir aux cultures énergétiques, et la matière organique retirée des sols n'y retourne plus. Les cultures dédiées à l'alimentation d'un méthaniseur sont encadrées pour cette raison. La biomasse figure ainsi dans les scénarios énergétiques comme une ressource limitée à réserver aux usages sans alternative, la chaleur industrielle à haute température et certains transports.