biomasse (énergie)

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Biomasse (nergie)

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Biomasse (nergie)Pour larticle homonyme, voir Biomasse (cologie). Dans le domaine de l'nergie, et plus particulirement des bionergies, le terme de biomasse dsigne l'ensemble des matires organiques d'origine vgtale (algues incluses), animale ou fongique pouvant devenir source d'nergie par combustion (ex : bois nergie), aprs mthanisation (biogaz) ou aprs de nouvelles transformations chimiques (agrocarburant). La biomasse est aujourd'hui, de loin, la premire nergie renouvelable en France. En 2009, la France a produit 11984ktep partir de biomasse (bois nergie, biocarburants, biogaz et agrobiomasse) contre seulement 667ktep oliens et 66ktep solaires[1]. Cette filire est en dveloppement rapide.

Unit de valorisation nergtique de la biomasse (Allemagne)

L'nergie tire de la biomasse est considre comme une nergie renouvelable et soutenable tant qu'il n'y a pas surexploitation de la ressource, mise en pril de la fertilit du sol, tant qu'il n'y a pas de comptition excessive d'usages des ressources (terres arables, eau, etc), ni d'impacts excessifs sur la biodiversit, etc. De plus, bien que prsentant de nombreux avantages cologiques et en termes de dveloppement local, elle peut tre polluante (CO, CO2, fumes, goudrons) si mal utilise ou si la biomasse utilise tait pollue par des mtaux lourds, radionuclides, etc. (sachant que les ressources fossiles sont galement naturellement contamines par des mtaux, souvent plus que le bois). Comme dans le cas des ressources fossiles, il s'agit en quelque sorte d'une forme de stockage conjoint d'nergie solaire et de carbone, provenant originellement des plantes ou de phytoplancton. En brlant, elle libre du CO2 , comme le charbon, le gaz ou le ptrole, mais ce carbone a rcemment t extrait de l'atmosphre via la photosynthse et peut thoriquement tre nouveau capt par les plantes, alors que ce processus a eu lieu il y a des millions d'annes pour les ressources fossiles et que les plantes et algues marines ne suffisent plus absorber le carbone issu des hydrocarbures fossiles. Elle peut tre tire de la nature ou cultive (agrocarburants, agrocombustibles[2]) La biomasse est utilise par l'homme depuis qu'il matrise le feu. Elle reste la premire nergie renouvelable utilise dans le monde, pour le chauffage et la cuisson surtout, mais essentiellement dans les pays peu industrialiss. L'nergie tire de la biomasse intresse nouveau les pays riches confronts au drglement climatique et la perspective d'une crise des ressources en hydrocarbures fossiles. C'est une filire en dveloppement rapide, y compris sous des formes industrielles avec les agrocarburants et le bois nergie usage industriel. Avec 30,7 % du total mondial, les tats-Unis sont le premier producteur d'lectricit partir de la biomasse, devant l'Allemagne et le Brsil (7,3 %)[3]. Dans l'absolu, le bilan quantitatif CO2 d'une installation est nul quand toute l'nergie qu'il a fallu dpenser pour extraire du combustible de la biomasse provient elle aussi de la biomasse. En rgime industriel tabli, il est possible d'utiliser de la biomasse pour le fonctionnement de l'installation, en veillant ne pas librer d'autres gaz effet de serre, comme le mthane (CH4) notamment qui a un pouvoir rchauffant environ 21 fois plus important que le CO2 court terme, mais qui disparait plus vite que celui-ci. Une fuite srieuse dans une installation de mthanisation rendrait son bilan GES trs ngatif. Son introduction dans les systmes nergtiques contribue rduire (en termes de bilan global) les missions de gaz effet de serre, voire restaurer certains puits de carbone (semi-naturels dans le cas des boisements et haies exploits).

Biomasse (nergie)

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HistoireLe feu est utilis par l'homme pour cuire et se chauffer ou s'clairer (torche, lampe huile) depuis plusieurs dizaines de milliers d'annes. Des machines vapeur et des arostats sont aliments par du bois. la toute fin du 19e sicle, Rudolf Diesel, ingnieur thermicien conoit, pour remplacer la machine vapeur, un moteur fonctionnant l'huile vgtale (et non au fioul). De rcentes crises ont relanc l'intrt pour la biomasse ; des gazognes gazifiant du bois Turbine vapeur biomasse de 5 MW de puissance lectrique. Entreprise ont quip de nombreux vhicules quand le Blohm & Voss, Allemagne ptrole a manqu durant les deux guerres mondiales. Les deux dernires grandes crises ptrolires ont relancs l'usage du bois de chauffage, voire de la tourbe Depuis le sommet de la terre de Rio, c'est l'objectif de dveloppement durable, puis avec Kyoto celui de lutter contre le drglement climatique qui entretient ou renouvelle cet intrt. En 2007, selon la FAO, 53 % du bois coup dans le monde l'tait pour le chauffage. De manire plus dtaille, ce taux tait de 8 % en Amrique du Nord, 21 % en Europe, 53 % en Amrique du Sud, 77 % en Asie et 90 % en Afrique).

Constituants de la biomasseOn en distingue trois principaux, auxquels correspondent des procds de valorisation spcifiques : La biomasse lignocellulosique, cellulose et lignine, constitue par : le bois et les rsidus verts, la paille, , la bagasse de canne sucre, le fourrage. La valorisation se fait plutt par des procds par voie sche, dits conversions thermochimiques. La biomasse glucide, riche en substance glucidique facilement hydrolysable : les crales, les betteraves sucrires, les cannes sucre, La valorisation se fait plutt par fermentation ou par distillation dits conversions biologiques. La biomasse olagineuse, riche en lipides : Colza, Palmier huile, etc. Elle peut tre utilise comme carburant. Il y a deux familles de biocarburants : les esters d'huiles vgtales (colza) et l'thanol, produit partir de bl et de betterave, incorporable dans le super sans plomb sous formebriquettes de paille

Biomasse (nergie) d'Ethyl Tertio Butyl Ether (ETBE, voir biothanol).

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Valorisation de la biomasseSous forme de chaleur : les bionergiesCas du bois Article dtaill : Bois nergie. L'nergie chimique du bois est libre par combustion sous forme de chaleur et utilise directement pour le chauffage ou pour produire de l'lectricit. Le bois comme source de chauffage est utilis toute chelle. Plus rarement on utilise la pyrolyse ou la gazification. Il existe galement d'autres bionergies qui dcoulent directement des dchets que nous produisons. C'est le cas pour le traitement de dchets destins aux cimenteries sous forme de Combustibles Solides de Substitution (CSS) pour consommer beaucoup moins de ptrole. Menaces - Les inconvnients sont : Les cots et impacts du transport pour amener le bois l o la ressource manque, Le risque de contribution la dforestation ou une surexploitation des forts ou un accaparement des terres pour y dlocaliser une production de biocarburant pour les pays riches[4]. Ainsi, rien qu'en Afrique, ce sont 4,5 millions dhectares de terres (surface quivalente celle du Danemark) qui seraient en cours d'acquisition par des investisseurs trangers pour y cultiver des agrocarburants, au dtriment des cultures vivrires locales ou de la fort[5]. Les problmes de pollution atmosphrique induits par la combustion mal matrise du bois, combustible solide (concerne notamment les anciens systmes de chauffage non automatiques, particulirement en zone d'habitat rapproch). L'utilisation de bois ou de charbon de bois dans des foyers mal conus ou mal ventils peut entraner des problmes de sant pour les habitants et riverains. Dans le contexte international de forte dpendance aux nergies quelles que soient leurs origines, comme le charbon, le ptrole et le nuclaire, lnergie biomasse prend une place de plus en plus importante [] Bien que les nergies dites vertes soient une excellente solution parce quelles sont neutres dans le cycle du carbone, la biomasse engendre des problmes dmissions de particules. Les bionergies sont donc vertes en CO2 mais peuvent tre polluantes en dgradant la qualit de lair. [6]. Une alternative la combustion directe de la biomasse est la torrfaction de la biomasse. En effet, la biomasse torrfie, galement appele Biocoal ou Biochar , est un combustible solide de haute qualit, idal pour rduire les missions de CO2 de nombreuses industries (production dlectricit, production de chaleur, co-gnration, chauffage central ...). Cest un nouveau combustible offrant de nouvelles perspectives aux nergies renouvelables. Plus prcisment, en torrfiant la biomasse (bois par exemple) le PCI passe de 10-11 GJ/m 18-20G J/m ce qui conduit une conomie de prs de 50 % en termes de cots de transport. Une autre alternative la combustion directe est la conversion du bois en gaz naturel de synthse. Rduction des risques : En revanche, si les surfaces dvolues aux forts restent constantes, proximit des lieux d'utilisation, et que la quantit prleve est plus ou moins remplace, alors l'utilisation n'aggrave pas la dforestation et a peu d'impact sur l'effet de serre (cf. le bilan carbone du bois nergie). Les autres combustibles sont en principe des lignines. La valorisation nergtique est trs variable.Bois sous forme de bches pour chauffage. Le bois nergie est un type de bionergie utilisant la biomasse.

Biomasse (nergie) Le Miscanthus (ou herbe lphant) fait l'objet d'tudes au Royaume-Uni, en Belgique[7] et aux tats-Unis. Il prsente l'avantage d'avoir un trs bon rendement nergtique (suprieur celui du charbon volume gal). Il permet d'approcher un rendement de 10kWh par mtre carr et par an.

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Par conversion biologiqueBiogaz Article dtaill : Biogaz. On appelle biogaz les effluents gazeux, mthane essentiellement, issus de la fermentation de matires organiques contenues dans les dcharges, les stations d'puration, etc. Le mthane est un puissant gaz effet de serre et sa captation est de toute faon hautement souhaitable. Il peut tre considr comme une ressource nergtique[8], souvent via sa combustion pour produire de la vapeur et de l'lectricit ; son utilisation directe dans des mo