La biomasse est la matière organique qui recouvre notre Terre: les végétaux, les animaux, les champignons, les algues, etc.

La biomasse sert à fournir de l’électricité et de la chaleur. Elle peut aussi être transformée en carburants.

Explications

La biomasse, c’est du solaire ?

Utiliser la biomasse pour produire de l’énergie est en fait une manière indirecte d’utiliser l’énergie solaire. En effet, les végétaux, lors de leur croissance, accumulent de l’énergie grâce au processus de la photosynthèse.


Deux types de biomasse

La biomasse est utilisée comme source d’énergie, mais également pour l’alimentation, la fabrication de maisons ou de meubles. En matière d'énergie, on utilise deux types de biomasse.

La biomasse sèche
Il s'agit de végétaux dont nous utilisons les sous-produits, principalement les écorces et le bois. Ils sont utilisés comme combustibles. Il est aujourd'hui possible, dans des installations spécifiques, de les transformer en gaz afin d'atteindre un meilleur rendement énergétique.


La biomasse humide
Ce sont tous les déchets organiques mouillés. Déchets verts frais, déchets ménagers, effluents d'élevage et déchets de l'industrie agroalimentaire. Ils sont utilisés pour la biométhanisation. Placés dans des digesteurs, les déchets produisent un gaz riche en méthane et à haute valeur énergétique.

 

Provenance de la biomasse

Les provenances de la biomasse sont innombrables: la forêt, l’agriculture, les haies, les parcs et jardins (déchets verts), les industries et activités humaines (liées à la matière d'origine vivante), y compris celles du bois et celles générant des co-produits, 
les déchets organiques (notamment les boues de stations d'épuration), les effluents d'élevage ou encore les milieux marins et aquatiques.

On peut même brûler, à l'échelle industrielle, du marc de raisin, des noyaux de fruits, des déchets d'usines papetières (liqueurs noires, boues papetières).

À noter qu'en ce qui concerne les biocarburants, les cultures permettant de fabriquer du biodiesel sont les matières premières provenant de plantes cultivées: colza, tournesol, soja ou palme.

Les cahiers au feu ?

Actuellement (2017), il existe en Suisse 30 usines de valorisation thermique des déchets dont sept se trouvent en Suisse romande (à Colombier (NE), Genève (GE), La Chaux-de-Fonds (NE), Lausanne (VD), Monthey (VS), Posieux (FR) et Sion (VD).

Par exemple, à la centrale de traitement Tridel, à Lausanne, la combustion des déchets de la population régionale est ainsi utilisée pour le chauffage à distance. La combustion d’un sac poubelle correspond à celle d’environ 2,5 kg de mazout. Cette combustion de déchets ménagers et industriels est suivie d'une filtration et d'un lavage des gaz de fumée, assurant ainsi la non pollution de l'atmosphère.

La biomasse et l’Homme

Cela fait bien longtemps que l’on utilise la biomasse pour produire de l’énergie : il y a plus de 300 000 ans, l’Homme apprenait à maîtriser le feu en brûlant du bois. Depuis, il s’en est toujours servi pour se chauffer, s’éclairer ou encore cuire sa nourriture. Aujourd'hui encore, la biomasse constitue la source principale - voire unique - d’énergie pour près de la moitié de l’Humanité !

Autres utilisations de la biomasse

Le bois et ses dérivés, mais aussi le chanvre et autres plantes textiles, sont de plus en plus utilisés comme isolants, y compris dans du béton composite. L'amidon de céréales ou de pomme de terre peut être utilisé pour la production de plastiques biodégradables et de nombreux autres polymères.

La biomasse est aussi utilisée pour produire des tensioactifs, solvants, encres, peintures, résines, liants, lubrifiants, produits antigel... sans oublier les nombreux principes actifs et huiles essentielles utilisés en pharmacie et cosmétique.

Carte d'identité

La biomasse est une énergie renouvelable parce que le CO2 émis lorsqu'on la brûle est compensé par le CO2 que la plante a absorbé tout au long de son existence (photosynthèse). La biomasse est une ressource illimitée à condition que l'on replante les végétaux au fur et à mesure qu’on les récolte.

La manière de cultiver importe également : une éventuelle utilisation d’engrais ou de pesticides chimiques nécessite du pétrole pour sa fabrication et peut relativiser le caractère renouvelable de la biomasse.

Le saviez-vous ?

Au Brésil, plus de 50% du carburant est fourni par le bioéthanol, produit à partir de la canne à sucre. Les voitures sont en effet conçues pour rouler soit à l’éthanol pur, soit avec un mélange essence-éthanol. Cependant, la forte demande en éthanol crée une concurrence avec la production de sucre à des fins alimentaires.

Activité

Fabriquer du biogaz

Il est possible de fabriquer sans danger du biogaz en classe.

Pour cela :

  1. Remplissez une bouteille en verre, à moitié seulement, de masse végétale humide venant du jardin.
  2. Fermez la bouteille.
  3. Placez la bouteille près d’une source de chaleur douce (soleil, radiateur) et laissez fermenter.
  4. Chaque jour, observez la bouteille : notez le léger tassement de la biomasse, la buée sur les parois de la bouteille.
  5. Au bout de 5 à 7 jours, ouvrez la bouteille en prenant garde de l’écarter de toute flamme ou source de chaleur et de ne pas diriger son goulot vers le visage des élèves.
  6. Lors de l’ouverture, vous entendrez un léger sifflement et une odeur nauséabonde se dégagera : les matières organiques ont fermenté et du biogaz sous pression s’est formé !
  7. Recommencez l’expérience avec d’autres sortes de biomasse, comme des restes de la cantine par exemple.


Que se passe-t-il ?

Une fois la bouteille fermée au moyen du bouchon, des bactéries (êtres vivants microscopiques) présentes dans la biomasse introduite dans la bouteille, se sont mises en action. Ce sont elles qui sont responsables de la fermentation. Les bactéries se nourrissent de la matière organique, se multiplient et rejettent du gaz, qui est appelé biogaz pour le différencier du gaz naturel que l’on puise dans le sol. Le biogaz produit par les bactéries est un mélange principalement constitué de méthane et de dioxyde de carbone. C’est le méthane, une fois purifié, qui est utilisé comme carburant pour des bus ou des voitures, ou brûlé pour produire de la chaleur et de l’électricité.

Attention, pour fabriquer rapidement du biogaz, les bactéries ont besoin d’une source de chaleur. De plus, alors que l’oxygène nous permet de respirer, il est nocif pour les bactéries responsables de la fermentation du biogaz. C’est pour cette raison qu’il est extrêmement important pour la réussite de l’expérience de bien fermer la bouteille.

Pour en savoir plus

Les énergies renouvelables
, Marek Walisiewicz, Pearson, 2003.

La biomasse en Suisse
www.biomassesuisse.ch
Présentation par l’association Biomasse Suisse, qui soutient la valorisation énergétique de la biomasse.

Enerbois
www.enerbois.ch
Informations sur la plus grande installation de biomasse de Suisse romande. 

Centrale de traitement des déchets Tridel
http://www.tridel.ch/environnement/production-energie.html
Présentation de l’usine et de sa production d’électricité.