Le rôle de la biomasse dans la lutte contre le changement climatique et dans la diversification énergétique

ARTICLE

Auteur(s) : Jean-Louis Bal

ADEME, Direction des énergies renouvelables, des réseaux et des marchés

L’usage de la biomasse comme source d’énergies ou de matières premières est l’une des éléments de l’indispensable réduction des émissions de gaz à effet de serre

La biomasse végétale présente des atouts indéniables dans la lutte contre l’effet de serre. Utilisée comme source d’énergie, elle est renouvelable puisque les plantes absorbent pour leur croissance le CO₂ émis pendant la combustion. La biomasse, qui peut être valorisée sous forme d’énergie (chaleur, électricité, carburant), peut aussi l’être comme matière première pour les matériaux, comme le bois dans la construction, par exemple, et pour la chimie. Ces usages permettent également de réduire notre dépendance énergétique du fait de leur faible contenu énergétique, de remplacer des produits issus de la pétrochimie par des bioproduits moins nocifs pour la santé et l’environnement et enfin de maintenir et développer l’emploi, notamment en milieu rural.

Quel est le contexte énergétique français actuel et quelle peut être la place de la biomasse dans le bouquet énergétique ?

Dans ce contexte favorable au développement des énergies et matières premières renouvelables, la France s’est donnée, dans le cadre de la Loi de programmation fixant les orientations de la politique énergétique, votée en juillet 2005 les objectifs suivants :

• 1. Porter à 21 % la part de la consommation d’électricité d’origine renouvelable, contre 14 % en 2003.
• 2. Augmenter de 50 % la part des EnR thermiques d’ici 2010, soit passer de 11 à 16 Mtep.
• 3. Atteindre 5,75 % de biocarburants dans les carburants routiers en 2010, contre moins de 1 % aujourd’hui.

La Loi d’orientation agricole a ensuite renforcé ce dernier objectif en proposant de l’atteindre en 2008 et de porter à 7 % le pourcentage de 2010.

Face à ces objectifs ambitieux, la biomasse, qui représente déjà près de 3,5 % du bilan énergétique national, doit jouer un rôle primordial. La France, en effet, dispose d’une ressource forestière et agricole abondante. Avec 15 millions d’ha, elle détient la 3^e surface boisée d’Europe, après la Suède et la Finlande. 40 % de l’accroissement biologique annuel de nos forêts ne sont pas exploités aujourd’hui. De même, l’agriculture couvre beaucoup plus que les besoins alimentaires français. La jachère et les cultures d’exportation couvrent plus de 5 millions d’ha dont une partie pourrait être consacrée à des cultures énergétiques. La part de la biomasse dans les trois objectifs de la loi pourrait faire passer sa contribution totale en énergie primaire de 10 à 16 Mtep en 2010, soit 5 % de la consommation nationale. Or, les experts évaluent à 40 Mtep la ressource en biomasse valorisable en énergie, dont seuls 10 Mtep sont utilisés aujourd’hui.

Quel développement pour les usages chaleur du bois énergie ?

Ce programme repose sur les secteurs domestique (qui représente plus de 80 % de la consommation), industriel et collectif/tertiaire.

Sur le secteur domestique, les objectifs sont d’améliorer le rendement énergétique et les performances environnementales du parc en soutenant le label de qualité « flamme verte » des appareils de chauffage et d’encourager la diffusion de la marque NF bois de chauffage, qui garantit un combustible de qualité. Ces préconisations de performances énergétiques et environnementales ont été adoptées par les services fiscaux du ministère des Finances dans le cadre du crédit d’impôt à 40 % mis en œuvre depuis le 1^er janvier de cette année et les premiers résultats que nous annoncent les industriels montrent un très net infléchissement du marché vers les appareils performants ainsi qu’une augmentation des volumes de vente. Les émissions nocives du bois énergie, qui ne sont pas négligeables actuellement, devraient s’en trouver considérablement diminuées et la contribution du bois à nos besoins de chauffage augmentée ( (figure 1) ).

Dans le domaine des chaufferies industrielles et collectives dont l’objectif sur la période 2000 /2006 est de substituer 300 000 tep d’énergie fossile supplémentaire (soit d’éviter 750 000 t CO₂), le développement du marché reste conditionné par la garantie d’un approvisionnement d’un combustible de qualité et constant dans le temps. L’objectif premier de l’Ademe est de veiller à l’organisation efficace et pérenne de l’approvisionnement des chaufferies et, particulièrement la fourniture de plaquettes forestières, puisque c’est en forêt que se situe le principal gisement mais aussi le plus difficile à mobiliser. Les résultats intermédiaires sont très encourageants car, dans le secteur collectif et tertiaire, la consommation de plaquettes forestières a été multipliée par 11 entre 2000 et 2004. Pour les nouvelles chaufferies créées en 2004, la part des plaquettes forestières dans l’approvisionnement est de 30 %. De plus, on dénombre aujourd’hui plus d’une soixantaine de fournisseurs bois énergie de taille importante, répartis sur l’ensemble du territoire et qui approvisionnent les chaufferies avec les différents combustibles bois : plaquette forestière, connexes des industries du bois, bois d’emballage ou granulé.

Quelles sont les perspectives de développement des biocarburants ?

Au-delà de cette date, les surfaces à mobiliser deviendront trop grandes et il faudra pouvoir exploiter la partie lignocellulosique de la matière végétale.

Le potentiel de biomasse encore mobilisable pour l’énergie et les matières premières est de l’ordre 30 millions de tep dont environ 80 % sont constitués par la partie lignocellulosique de la biomasse. Or, si l’on sait produire des biocarburants à partir des réserves de la plante, on ne dispose pas, à l’heure actuelle, de technologie industrielle pour la conversion de la biomasse lignocellulosique en carburants (tableau 2)( Tableau 2 ).

Pour convertir cette matière lignocellulosique, deux voies apparaissent possibles : la thermochimie et la biologie.

Ce sont là les deux grands axes du Programme national de recherche sur les bioénergies qui a été adopté par l’Agence nationale de la recherche et qui vise l’horizon 2010 pour disposer de technologies industriellement exploitables. Le premier appel à propositions doté d’un budget de 10 M€, mis en œuvre par l’Ademe, devrait voir ses résultats publiés dans les prochains jours. Une seconde tranche devrait être lancée en 2006.
Tableau 1 Biomasse et carburants. Multiplication des agréments.

De la biomasse énergie pour quels usages ?

Dans l’état actuel des technologies, la production d’électricité seule apparaît réellement comme un gaspillage de ressources, les rendements de conversion de la combustion en chaudière suivie de production de vapeur alimentant une turbine sont de l’ordre de 20 %. Même en supposant que les technologies de gazéification permettent dans les prochaines années d’atteindre 40 % de conversion électrique, vision qui ne manque pas d’optimisme, la cogénération semble une meilleure voie pour valoriser au mieux une ressource limitée. L’usage chauffage, quant à lui, doit en premier lieu être modernisé particulièrement dans l’habitat individuel où le même service pourrait être rendu en utilisant deux fois moins de biomasse (5,6 millions de foyers chauffés totalement ou partiellement au bois). Parallèlement, il devra être développé sur des usages collectifs et industriels, sur des réseaux de chaleur notamment et pourquoi pas en cogénération ?

Mais, l’usage qui apparaît le plus précieux et qui devrait donc être prioritaire si les promesses de la production de carburants lignocellulosiques se confirment, c’est bien celui de substitution aux carburants fossiles dans les transports. Il n’y a pas aujourd’hui d’autres possibilités réalistes de substitution à court et à moyen terme par des énergies sans émission de carbone.

Peut-on mieux exploiter la forêt française ?