Energies

La biomasse : quelles applications pour l’énergie ?

ARER

Témoignages.re / 23 décembre 2009

La biomasse recouvre une large gamme de ressources qui peuvent être valorisées à des fins énergétiques : ressources végétales issues de l’entretien des jardins, des espaces verts et des zones naturelles, déchets organiques issus de l’activité agricole et agroalimentaire, boues de station d’épuration (STEP) des eaux usées, partie fermentescible des ordures ménagères...
Les applications pour l’énergie sont multiples : production d’électricité, de chaleur, mais également de carburants propres tels que les biocarburants liquides ou le biogaz.
Il existe un large éventail de technologies permettant de valoriser ces ressources : la combustion, la gazéification, la méthanisation... Les intertitres sont de “Témoignages”.

La combustion est utilisée pour valoriser énergétiquement des ressources en biomasse sèches et ligneuses, telles que du bois, de la paille...
Ces ressources peuvent être introduites telles quelles ou après une première étape de transformation : production de plaquettes, de granulés, ou encore de charbon de bois.
Les centrales thermiques du Gol et Bois-Rouge valorisent par combustion la bagasse qui permet de produire plus de 10% de l’électricité à La Réunion, et envisagent d’introduire d’autres biomasses telles que des ressources en bois. Il faudra pour cela démontrer l’absence de risques en termes de pollution atmosphérique.
Le chauffage au bois est également basé sur la technologie de combustion. Le rendement de conversion en chaleur varie énormément : de 2 à 5% avec des foyers ouverts traditionnels pour la cuisson des aliments, 10% avec des cheminées ouvertes, 30% avec des poêles à bois, de 45 à 66% avec des chaudières traditionnelles à tirage naturel, de 70 à 85% avec des chaudières modernes à tirage forcé et combustion inversée. Ainsi, on ne pourra considérer la combustion de bois comme une énergie renouvelable que dans le cas d’une utilisation économe de la ressource. L’exploitation durable de la ressource en bois est un autre paramètre à prendre en compte dans ce type de projet. A La Réunion, la plupart du bois utilisé pour le chauffage et la cuisine est prélevé au coup par coup, et utilisé dans des systèmes ouverts.
La gazéification de biomasse solide, technologie plus récente, fait l’objet de travaux poussés de recherche et développement.

La gazéification de bois

Il s’agit de faire monter à très haute température la biomasse en présence d’air ou d’oxygène, qui se transforme alors directement en gaz sans passer par un stade de combustion. C’est le gaz produit, appelé gaz naturel de synthèse, qui est ensuite valorisé.
La gazéification de bois sur de petites installations est déjà réalisée dans plusieurs pays (Europe du Nord, Madagascar...), et permet d’obtenir un meilleur rendement de production d’électricité que les systèmes de combustion classiques, avec de meilleurs résultats environnementaux : en effet, les émissions de particules et de monoxyde d’azote sont extrêmement réduites. Ce type d’installation pourrait être développé dans les zones rurales de La Réunion qui nécessitent un approvisionnement en électricité et en chaleur.
Des projets pilotes de grosses centrales électriques basées sur la gazéification de biomasse sont au stade de validation technique et économique dans plusieurs pays (Europe du Nord, Etats-Unis, Brésil). A l’avenir, cette technologie pourrait être développée dans les centrales thermiques à La Réunion afin d’augmenter les rendements de production électrique.
Le biogaz est un gaz composé majoritairement de méthane, obtenu par fermentation de la matière organique en absence d’oxygène. Il peut se dégager spontanément dans les marais ou les décharges, ou être produit par méthanisation.

La méthanisation

La méthanisation est une technologie mâture qui permet de valoriser la biomasse humide et non ligneuse : la matière organique est introduite dans une enceinte fermée en absence d’oxygène, et dégage du biogaz.
Le biogaz qui se dégage spontanément des décharges est déjà valorisé à La Réunion, sur les sites de la Rivière Saint Etienne et de Sainte Suzanne. En revanche, il n’existe à ce jour aucune installation de méthanisation à La Réunion, même si plusieurs projets sont en cours d’étude.
Les déchets organiques issus des activités agricoles et agroalimentaires, ainsi que les boues de STEP, sont les ressources les plus couramment utilisées en méthanisation.
La mise en place de filières de tri et de valorisation séparée des ordures ménagères pourra permettre le développement d’unités de méthanisation de la fraction fermentescible des ordures ménagères, comme c’est déjà le cas dans plusieurs villes françaises.
Le biogaz produit par méthanisation contient une proportion importante de méthane. Il peut être épuré pour obtenir un gaz contenant plus de 96% de méthane, qui a les mêmes caractéristiques que le Gaz Naturel Véhicules. Utilisé comme carburant, notamment pour les flottes captives, il remplace les carburants fossiles en réduisant largement les émissions atmosphériques nocives, et en présentant un bilan économique comparable à la filière diesel.
La production de biocarburants liquides est réalisée grâce à l’exploitation de cultures dédiées. Les biocarburants dits « de première génération » sont le bioéthanol, les huiles végétales et les biodiesels. Le bioéthanol est obtenu par fermentation du sucre contenu dans certaines plantes telles que la canne à sucre. L’extraction mécanique et chimique des huiles végétales contenues dans les graines de plantes protéo-oléagineuses permet également de produire des biocarburants : utilisation directe dans des moteurs adaptés, mélangé à du fioul, ou utilisation après estérification pour obtenir des biodiesels.

Micro algues

Le foncier agricole à La Réunion étant limité, une production agricole à des fins strictement non-alimentaires fait débat. Les biocarburants dits « de deuxième génération », basés sur une valorisation de la plante entière, permettront de mieux rentabiliser la production de biocarburant à l’hectare. Cependant, ces procédés sont encore au stade de recherche et développement.
La piste des biocarburants « de troisième génération », basés sur la production de micro algues, semble particulièrement intéressante pour La Réunion. En effet, les conditions climatiques locales sont idéales pour ce type de production. Ces micro-algues peuvent être utilisées pour obtenir différentes molécules d’intérêt, dont les biocarburants. Elles permettent d’obtenir un rendement de production à l’hectare très supérieur aux cultures énergétiques classiques.
Les procédés de transformation de la biomasse en énergie sont variés, certaines technologies ayant largement fait leurs preuves et d’autres étant encore au stade de recherche et développement. La diversité des ressources utilisées et les applications diverses pour la production d’énergie thermique, électrique ou de carburant permettent d’adapter chaque projet au contexte et aux besoins du territoire. Même si actuellement les conditions économiques et réglementaires ne sont pas réunies pour permettre le développement de tous les types de projets, les synergies des utilisations de la biomasse à des fins énergétiques avec les politiques agricoles, énergétiques, d’environnement et d’aménagement du territoire devraient permettre de contribuer au développement de ces applications.

Agence Régionale de l’Energie Réunion
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Toutes nos excuses de n’avoir pas pu diffuser cet article lundi, cela à cause d’une abondance de matières à traiter.

La rédaction de Témoignages


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