Qu’est-ce que la biomasse et quels en sont les avantages et inconvénients ?

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Les propriétaires de maison essaient de plus en plus de rendre leur habitation neutre en terme de rejet de CO2. Dans cette optique, ils recherchent des solutions d’énergies renouvelables pour chauffer leur bâtiment. Se chauffer grâce à la biomasse est une des alternatives à étudier car c’est aussi facile à mettre en œuvre en construction qu’en rénovation.

Qu’est-ce que la biomasse ?

La biomasse est une source d’énergie dérivée de matières organiques telles que les matières animales ou végétales. La biomasse est une substance incroyablement polyvalente, capable de produire de l’énergie en brûlant directement, en se transformant en biocarburants liquides ou en gaz provenant des décharges ou des digesteurs anaérobies. Sa propre source d’énergie provient du soleil, et comme la matière végétale peut se régénérer relativement rapidement, elle est classée comme renouvelable.

Les partisans privilégient de plus en plus l’utilisation de la biomasse par rapport aux combustibles fossiles en raison des faibles niveaux de carbone émis lors de la combustion du matériau, et ils la considèrent comme la réponse à la lutte contre le changement climatique.

Cependant, bien qu’elle soit classée comme renouvelable, des questions ont été soulevées quant à son caractère réellement écologique, craignant que sa dépendance prédominante à l’abattage et au brûlage des arbres en remplacement des combustibles fossiles puisse faire plus de mal que de bien.

Comment utiliser la biomasse ?

Il est possible de rendre la biomasse utilisable en utilisant quatre approches différentes de conversion et de recyclage :

  1. La forme d’utilisation la plus simple est probablement la combustion de la biomasse, comme le bois ou le fumier.
  2. La conversion thermochimique  : par carbonisation, gazéification ou pyrolyse, un produit est créé à partir de la matière première biomasse qui peut être utilisée pour produire de l’énergie.
  3. La conversion biologique-chimique de la biomasse, des processus chimiques tels que la fermentation alcoolique sont utilisés pour produire des sources d’énergie qui peuvent être bien utilisées.
  4. La conversion physico-chimique fait référence à des procédés tels que l’extraction ou le pressage, qui sont utilisés, par exemple, pour produire de l’huile de colza, qui sert finalement de source d’énergie.

La production de bioénergie repose sur des processus naturels pour exploiter la biomasse à des fins de production d’énergie.

Combustibles de biomasse

La biomasse comporte différents types de combustibles que l’on peut classer en deux grandes catégories, les combustibles de biomasse solides et les combustibles de biomasse liquides. Explications !

Biomasse solide / cultures énergétiques

Les combustibles organiques solides ou biogènes utilisés pour produire de l’énergie sont communément appelés biomasse solide. Une distinction est faite entre les matériaux ressemblant à des tiges et ceux ressemblant à du bois. Ils sont cultivés spécifiquement ou s’accumulent dans l’agriculture et l’industrie sous forme de résidus, résidus et sous-produits.

La liste des carburants de biomasse solides

  • copeaux-boisLe terme bois de type bois comprend le bois forestier, le bois recyclé provenant du recyclage des matériaux, le bois résiduel de l’industrie de transformation, ainsi que le bois provenant de la conservation du paysage et des plantations dites de courte rotation.
  • Les substances analogues aux céréales comprennent les plantes céréalières (en particulier le maïs), la paille de céréales, les résidus de presses et, en général, les résidus d’utilisation agricole. Le roseau chinois, botaniquement connu sous le nom de Miscanthus gigantheus, est planté spécialement pour la production d’énergie. L’herbe pousse jusqu’à quatre mètres de haut, est extrêmement frugale et pousse sans problème, même sur le sol domestique.
  • En outre, il y a des graminées vivaces qui, cependant, prennent presque deux ans à récolter et entraînent des coûts relativement élevés.

Par le passé, on a critiqué à maintes reprises l’utilisation des aliments pour produire de l’électricité. Il faut éviter que les terres agricoles ne soient utilisées principalement pour la culture de combustibles solides biogènes.

La biomasse solide, par exemple pour un système de chauffage correspondant (chauffage par pellets), est disponible en trois tailles commerciales. Des copeaux de bois, des granulés de bois et des bûches sont disponibles. Les copeaux de bois sont produits lorsque le bois original est déchiqueté, qu’il s’agisse d’écorce ou de résidus de bois. Les granulés sont généralement pressés à partir de sous-produits. On y utilise entre autres des coquilles de noix de coco et des résidus de scieries. Les bûches peuvent cependant être brûlées dans des chaudières spéciales ainsi que dans des cheminées classiques.

Les carburants de Biomasse liquide

ethanolLa biomasse liquide sert principalement de combustible ou de biocarburant, mais peut également être utilisée pour le chauffage. Toutefois, à l’heure actuelle, l’accent est clairement mis sur son utilisation comme combustible. Il s’agit notamment du biodiesel, des carburants dits BtL (Biomass-to-Liquid fuels) comme le biométhanol et le bioéthanol, ainsi que de l’ensemble des huiles végétales.

Les avantages de la biomasse liquide  :

  • La bioénergie peut être stockée sous forme liquide avec une densité énergétique plus élevée que sous forme solide ou gazeuse.
  • Les moteurs peuvent être adaptés relativement facilement aux sources de bioénergie.

Dans l’état actuel des choses, l’huile végétale sera principalement utilisée dans les transports locaux. En effet, il n’existe toujours pas de réseau d’approvisionnement à mailles serrées et donc complet. En outre, l’huile végétale présuppose des moteurs Diesel spécialement convertis en biomasse liquide. Le biodiesel, qui est produit à partir de colza et de céréales, est beaucoup plus facile à manipuler. Les modifications correspondantes sont en partie proposées directement par les constructeurs automobiles. Pour l’instant, il s’agit principalement de véhicules utilitaires agricoles et de camions. Jusqu’à présent, il y a eu trop de problèmes avec les filtres à particules dans les voitures de série.

Le bioéthanol, par contre, qui est produit par la fermentation de plantes riches en amidon comme la betterave sucrière, est ajouté en petites quantités au carburant normal (essence). Selon le moteur, on peut ajouter jusqu’à 85 % de bioéthanol. Dans ce cas, on parle de bioéthanol e85 ou d’éthanol e85, qui sont principalement utilisés en Suède, au Brésil, aux États-Unis et en République tchèque. Cinq (E5) à dix (E10) pour cent sont communs en Allemagne.

Chaudière à biomasse, fonctionnement et avantages

Si vous voulez investir dans un nouveau système de chauffage, une chaudière à biomasse offre de nombreux avantages. Il s’agit d’un système de chauffage qui utilise des combustibles organiques comme les bûches, les granulés ou les copeaux de bois. Les chaudières à biomasse peuvent facilement être raccordées à votre réseau de chauffage central existant.

Quels combustibles pour une chaudière à biomasse ?

combustible-biomasseLa biomasse comprend toutes les matières organiques utilisées comme source d’énergie. Contrairement aux combustibles fossiles comme le gaz ou le mazout, la biomasse fournit de l’énergie renouvelable.

Combustibles à base de bois

Pour une chaudière à biomasse, divers matériaux à base de bois tels que:

  • le bois de chauffage,
  • les granulés : granulés cylindriques constitués de déchets de bois comprimés sans ajout de produits chimiques,
  • les copeaux de bois : les copeaux de bois sont dérivés du bois déchiqueté qui reste lorsque les arbres sont taillés ou têtus,

sont utilisés comme combustible.

Autres combustibles

Il existe également des chaudières à biomasse qui fonctionnent avec d’autres combustibles comme :

  • la paille,
  • l’huile de colza,
  • le miscanthus,
  • le roseau.

Cependant, ces combustibles sont principalement utilisés par les agriculteurs. En effet, ils disposent des ressources et de l’espace nécessaires pour cultiver et récolter ces matières premières de manière rentable.

Le principe du chauffage central à biomasse

Le principe est simple. La chaudière Biomasse chauffe l’eau du chauffage central. Ensuite, l’eau du chauffage central est pompée à travers le système de chauffage central par une pompe, tout comme avec une chaudière à gaz ou à mazout. Les radiateurs, le chauffage par le sol ou les convecteurs fournissent l’énergie emmagasinée dans l’eau du chauffage central à la pièce en question. La mise en marche ou non de la pompe est déterminée par un ou plusieurs thermostats d’ambiance. Ceci peut être basé sur un simple thermostat de température, mais peut bien sûr aussi être contrôlé par :

  • un thermostat avec horloge,
  • un thermostat sans fil,
  • un contrôle dépendant des conditions météorologiques,
  • un contrôle de zone étendu : contrôle de température par pièce).

Chauffage central et eau chaude sanitaire

Une combinaison de chauffage central et d’eau chaude sanitaire est également possible. Il existe différentes solutions et possibilités techniques, mais dans la pratique, cela se résume au fait que l’eau du chauffage central est utilisée pour chauffer l’eau du robinet via un échangeur de chaleur. En fait, ici encore, exactement comme dans le cas d’une chaudière à gaz. L’échangeur de chaleur pour chauffer l’eau potable peut être rempli de différentes manières. La manière la plus simple est d’utiliser une chaudière à eau chaude sanitaire (avec échangeur de chaleur indirect intégré), mais il existe également des solutions qui utilisent une station dite d’eau chaude sanitaire, des réservoirs tampons avec échangeur de chaleur intégré, etc. Les possibilités sont infinies.

Combinaison biomasse avec le solaire

La combinaison avec le solaire est bien sûr également possible. En fait, c’est la façon la plus économique de répondre à nos besoins en carburant. Le soleil permet souvent de couvrir une grande partie de nos besoins en eau chaude sanitaire.

Avec un tel arrangement, pendant les mois d’hiver, l’approvisionnement en eau du robinet est régulé et garanti par le système de biomasse. Pendant les mois d’été, l’installation de la chaudière solaire prend automatiquement le relais et l’alimentation en eau du robinet est assurée par la chaudière solaire. Lorsque le chauffage central n’est plus nécessaire en raison des températures extérieures plus élevées, le système à biomasse peut même être éteint.

Une économie supplémentaire de carburant grâce à l’utilisation de l’énergie solaire gratuite garantit une contribution durable maximale à l’environnement et le meilleur retour sur investissement possible en termes d’équipements et de matériaux.

Comment fonctionne le système de chauffage central à biomasse ?

La chaudière Biomasse fonctionne de manière autonome. Il s’agit d’un système de modulation à la demande dans lequel la combustion du biocombustible s’effectue de manière entièrement automatique. Le contrôleur de biomasse, le cœur du poêle à biomasse, mesure et contrôle tout et est entièrement contrôlable par l’utilisateur. Il existe la possibilité d’avoir une version de contrôleur qui peut être entièrement gérée à distance via un smartphone.

En ce qui concerne le fonctionnement du système, le contrôleur gère :

  • l’alimentation automatique en combustible,
  • le mélangeur de combustible,
  • la quantité de combustible.

Le régulateur commande les vannes, les pompes, l’alimentation en air de la chambre de combustion et, sur la base d’un thermostat d’ambiance ou d’un capteur de température raccordé, il peut faire fonctionner le chauffage à biomasse de manière totalement indépendante. Et ce de quelques jours à plusieurs semaines d’affilée, selon le type de carburant, le contenu du silo à carburant et la température extérieure. Ceci garantit confort et commodité.

Les capteurs déterminent la présence de carburant, pour des raisons de sécurité, si la vanne du silo est ouverte, s’il n’y a pas de défaillance de la censure et si les températures maximales sont dépassées. En combinaison avec diverses soupapes de sécurité, des soupapes et un système d’extinction automatique fourni et monté, c’est l’un des systèmes de biomasse les plus fiables et les plus sûrs du marché.

Fonctionnement et efficacité de la chaudière à biomasse

Le chauffage à la biomasse fonctionne de la même manière qu’un système de chauffage standard. Cependant, l’utilisation de combustibles organiques et fossiles fait la différence. Si vous utilisez déjà fréquemment un chauffage d’appoint à base de pellets, par exemple, il est intéressant de prévoir un raccordement à votre système de chauffage central ou sanitaire afin d’alimenter toute votre maison en chaleur à partir de biomasse.

Les chaudières à biomasse, avec une consommation de 25 à 30 kW/h et un rendement d’environ 90%, sont un moyen efficace et rentable d’alimenter votre maison en chaleur.

Le remplissage du carburant se fait manuellement ou automatiquement. Il existe sur le marché des modèles qui se réapprovisionnent automatiquement à partir d’un silo de stockage. Ceci est particulièrement utile parce que vous n’avez pas besoin de faire le plein manuellement tous les jours ou après quelques jours. Il y a aussi des chaudières à biomasse qui n’ont besoin d’être régénérées qu’à quelques semaines d’intervalle.

Combien coûte le chauffage à la biomasse ?

Les coûts d’une chaudière à biomasse sont relativement élevés. Pour un modèle de base, vous payez un minimum de 5.000 €. Pour une chaudière avec système de remplissage automatique, vous pouvez compter sur un prix d’orientation de 20.000 €. En outre, les frais d’installation se situent entre 500 et 1.500 € pour un modèle avec système de remplissage manuel et entre 2.500 et 3.500 € pour un système automatique avec un silo.

A long terme, une chaudière à biomasse est un très bon investissement. Les combustibles comme les bûches, les granules et les copeaux de bois sont beaucoup moins chers que les combustibles fossiles et vous pouvez également économiser beaucoup d’argent sur votre facture énergétique.

Avantages et inconvénients de la chaudière biomasse

Une chaudière à biomasse présente de nombreux avantages.

  • Économique : en raison du faible prix de revient des copeaux et granulés de bois, les coûts annuels de votre combustible sont beaucoup moins élevés.
  • Écologique : les produits de la biomasse sont renouvelables et respectueux de l’environnement.
  • Rendement élevé : une chaudière à biomasse a une faible capacité et donc un meilleur rendement.
  • Prime : vous avez souvent droit à une prime de rénovation pour l’installation.
  • Faibles émissions : les systèmes modernes émettent très peu de CO2.

Cependant, il y a aussi un certain nombre d’inconvénients :

  • Prix : en raison du prix élevé, il s’agit d’un investissement très important.
  • Besoins en espace : une chaudière à biomasse occupe plus d’espace qu’un système de chauffage standard.
  • Temps de chauffage : une chaudière à biomasse a besoin d’un peu plus de temps pour chauffer.

Quelques conseils pratiques

Parce qu’une chaudière à biomasse nécessite un entretien fréquent et doit être réapprovisionnée, il est préférable de la placer dans un endroit accessible tel que votre sous-sol ou votre garage.

Il est nécessaire de raccorder un réservoir tampon à votre chaudière à biomasse. De cette façon, la chaleur excédentaire produite est stockée jusqu’à ce que vous en ayez à nouveau besoin. De cette façon, vous assurez une perte de chaleur minimale et une efficacité optimale.

Vous avez besoin d’un conduit de fumée pour les gaz de combustion qui sont produits pendant le processus de combustion. C’est pourquoi il est important de raccorder le bon type de cheminée à votre chaudière à biomasse.

Vous doutez qu’une chaudière à biomasse soit compatible avec votre installation de chauffage central actuelle ou vous doutez du bon type de cheminée ? Un chauffeur expérimenté vous donnera des conseils personnalisés. Il analyse votre situation et calcule si une chaudière à biomasse est rentable pour votre situation résidentielle.

Quels sont les avantages de la biomasse ?

Le plus grand atout de la biomasse est sans aucun doute sa polyvalence. Qu’il s’agisse de résidus de la sylviculture et de l’agriculture, de cultures énergétiques spéciales ou de fumier : la biomasse s’avère être une source d’énergie renouvelable extrêmement flexible. La matière première pousse un peu partout. Selon l’environnement et les possibilités, différentes installations sont utilisées pour produire de la chaleur, de l’électricité et des combustibles. Il en résulte un énorme potentiel qui couvre actuellement près de dix pour cent des besoins énergétiques mondiaux – si l’on inclut des matériaux tels que le bois de chauffage et le charbon de bois.

Alors que les pays s’efforcent de maintenir les objectifs de qualité de l’air fixés dans l’Accord de Paris de 2015, les consommateurs et les entreprises du secteur de l’énergie recherchent de plus en plus des alternatives écologiques aux méthodes traditionnelles de production d’énergie, notamment les biocarburants. Depuis la dernière directive européenne sur les énergies renouvelables en 2008, la bioénergie a assuré environ la moitié de la croissance du secteur des énergies renouvelables.

Biomasse, climatiquement neutre

Biomasse, le mot dit tout. Matière organique, directement de la nature. La biomasse est utilisée à grande échelle pour la production de la production d’énergie (électricité). A petite échelle, l’utilisation de la biomasse comme combustible a aussi ses avantages.

La combustion de la biomasse libère du CO2, tout comme la combustion du gaz ou du pétrole. La grande différence, cependant, est que le CO2 libéré ne provient pas de combustibles fossiles, mais d’un combustible qui (quand il était encore un arbre ou une plante) a lui-même extrait le CO2 de la nature (atmosphère). En d’autres termes, en brûlant de la biomasse, vous libérez du CO2 dans notre atmosphère, qui a été extrait de notre atmosphère par la nature elle-même à un stade antérieur, de sorte que vous n’ajoutez pas de nouveau CO2 et n’êtes donc pas polluant. Contrairement aux brûleurs au gaz et au mazout, un brûleur à biomasse est donc un chauffage 100% neutre du point de vue climatique.

Origine des matières utilisées pour la bioénergie

Bien qu’un certain nombre de déchets puissent être utilisés pour créer de la biomasse, comme

  • la sciure de bois provenant des scieries,
  • les résidus de récoltes,

ils proviennent principalement du bois. Cette pratique est jugée durable par les défenseurs de la biomasse car elle peut utiliser les sous-produits de la gestion forestière ou aider à débarrasser une zone des arbres morts ou malades. Le bois est une ressource cellulosique abondante, durable et cultivée localement.

Contrairement à l’énergie éolienne et solaire, les influences extérieures telles que le calme du vent ou un ciel nuageux n’ont aucune influence sur la production d’électricité et de chaleur. L’énergie est disponible tout au long de l’année, sans fluctuations ni pannes majeures. A cet égard, la biomasse est une quantité planifiable, ce qui est d’une grande importance surtout pour un approvisionnement énergétique décentralisé.

Quels sont les aspects négatifs de la biomasse ?

Le remplacement des cultures vivrières

La biomasse, comme toutes les autres sources d’énergie régénérative, fait parfois l’objet de critiques sévères. L’accusation selon laquelle de plus en plus de cultures énergétiques sont cultivées à la place de cultures vivrières sur les terres agricoles limitées est au premier plan.

D’une part, cela a un impact négatif sur l’écosystème naturel et sur la diversité qui s’est développée. D’autre part, les prix des denrées alimentaires augmenteront si le blé et le maïs sont principalement utilisés pour produire du carburant. Dans certains régions, la production d’agrocarburants représente un peu moins de 20 pour cent des terres arables.

L’impact environnemental de la biomasse

Un autre problème est que la production et la culture endommagent parfois l’environnement plus qu’elles n’en utilisent. Certaines émissions sont nettement supérieures à celles des combustibles fossiles. Les critiques de l’agriculture intensive vont dans le même sens. Les engrais minéraux et les pesticides polluent les eaux souterraines et entraînent à leur tour une augmentation des émissions d’oxyde nitreux.

Les scientifiques contestent donc que la biomasse présente un bilan climatique positif. Les doutes sont nourris par le fait que des zones écologiquement précieuses telles que la forêt tropicale ou les landes sont converties en terres agricoles. Cela libère des gaz tels que le méthane et l’oxyde d’azote. De plus, il y a un manque de nutriments, surtout en foresterie, car les plantes sont utilisées jusqu’à la dernière tige et l’humus ne peut plus se former.

Le professeur John Beddington, conseiller scientifique en chef du gouvernement britannique entre 2008 et 2013, a écrit que la biomasse peut même conduire à une situation où les émissions mondiales de dioxyde de carbone  s’accélèrent, disant que nous devrions plutôt concentrer notre attention sur le développement des sources moins dommageables du vent et du soleil.

Il prévient que le fait d’encourager l’utilisation de la bioénergie peut amener les gens à récolter des arbres et des plantes spécifiquement destinés aux centrales électriques plutôt que de simplement utiliser les déchets, une crainte qui deviendra de plus en plus probable à mesure que la demande de biomasse augmente.

En outre, il note que la combustion de la biomasse n’est même pas un processus entièrement propre, affirmant que la température de combustion plus basse du bois combinée à son intensité carbonique plus élevée signifie que le bois libère plus de carbone que les combustibles fossiles par unité d’énergie produite presque 4 fois plus que le gaz naturel, et plus de 1,5 fois celle du charbon.

L’Institut de la Terre a également constaté que les centrales actuelles qui brûlent de la biomasse produisent 65 % plus de dioxyde de carbone par mégawattheure que les centrales à combustible fossile, ce qui contribue également à de grandes quantités de pollution atmosphérique comme les oxydes d’azote, le monoxyde de carbone et le plomb, dont beaucoup sont cancérigènes.

Les critiques affirment que l’utilisation de la biomasse ne devrait pas être accueillie en gros comme une alternative neutre en carbone par rapport au charbon, mais plutôt comme une source à développer avec prudence, avec plus de transparence sur tout impact environnemental potentiellement négatif essentiel pour les consommateurs.

Conclusion

Les matières premières renouvelables ne sont pas automatiquement synonymes de production d’énergie durable. C’est pourquoi le débat sur la bioénergie est toujours d’actualité quant à la mesure dans laquelle cette forme d’énergie renouvelable correspond au principe de durabilité. Pour rappel, le développement durable est un développement qui satisfait les besoins du présent sans risquer que les générations futures ne soient pas en mesure de satisfaire leurs propres besoins.

À cet égard, les écologistes se concentrent exclusivement sur l’aspect écologique. Cependant, un mode de vie durable ne peut être garanti que si les objectifs écologiques, économiques et sociaux vont de pair. Cela vaut également pour la bioénergie. Il en résulte parfois des différences. La protection de l’environnement en tant que composante écologique ne coïncide pas nécessairement avec les objectifs de création d’emplois (économiques) et d’amélioration de la nutrition mondiale (sociale).

Il est compréhensible que des critiques soient formulées parce que les forêts tropicales sont défrichées ou parce que les champs ne sont utilisés que pour la culture de cultures énergétiques. Ici, il est important de trouver un équilibre sain. Il convient de garder à l’esprit que la bioénergie reste un vaste domaine de recherche. Pour l’instant, nous ne pouvons que deviner quelles options existent, à quoi ressembleront les plantes du futur et quels matériaux fourniront de l’énergie. Le débat sur la durabilité consiste au moins à tirer les leçons des erreurs.

 

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