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Bois et bio-masse solide

La plus importante des énergies renouvelables

lundi 9 avril 2012, par Jean

Résumé de l’article
Le bois constitue la plus importante des énergies renouvelables actuelles, notamment dans les pays en développement.
Le bilan carbone est nul (ce qui est très positif) sous la réserve de "re-forester" après usage (ce qui n’est pas le cas actuellement).
Le bois est a priori une énergie compétitive, en termes de coût et de prix (entre 3 et 8 cts d’euros par Kwh).
Le potentiel de développement est important : 3300 Mtep en 2050 d’après l’AIE.

1. Description

Le bois est sans doute la plus ancienne des énergies renouvelables utilisées : production de chaleur (chauffage, cuisson) et plus récemment d’électricité.

La matière organique du bois (essentiellement composée de carbone et de l’hydrogène) se combine dans la combustion avec l’oxygène de l’air pour donner du gaz carbonique et de l’eau.

- Dans les pays du Sud on utilise plutôt le bois ou le charbon de bois (en direct).
- Dans les pays du Nord on utilise plutôt des bûches ou de la sciure comprimée en granulés.
- On compte également dans la bio-masse solide les sous-produits de l’industrie du bois et de l’agriculture. Les bio-carburants n’en font pas partie et sont traités à part.

Place relative de la bio-masse solide
Le bois et la bio-masse solide constituent la plus importante des énergies renouvelables, elle en représente plus de la moitié. En 2009, cela correspond à 1,1 Gtep, soit 8,6 % de la consommation mondiale d’énergie primaire.
C’est l’énergie du monde en développement où elle représente 40 % de l’énergie primaire, contre 4 % pour les pays développés.

Rendement
Le rendement de récupération de la chaleur de combustion varie beaucoup suivant les techniques :
- Foyer ouvert : moins de 10 % : presque tout part dans la fumée : c’est le cas de la majorité des utilisations dans les pays du Sud
- Insert moderne fermé par une vitre ou poêle à bûches : 70 à 85 %
- Chaudière et poêle à granulés de bois : 85 à 95 %

2. Avantages attendus

- L’utilisation, tant que l’on ne cherche pas un rendement optimal, fait appel à des techniques simples et maitrisées, à la portée des pays du Sud.
- En principe, le bilan carbone est nul, car le CO2 dégagé lors de la combustion a été entièrement capturé par la plante quelques
années auparavant lors de sa croissance.
- C’est une énergie assez bien répartie dans le monde (sauf pays désertiques... mais justement là il n’y a pas grand monde).
- Les applications sont multiples :
- chauffage
- cuisson
- production d’électricité dans des centrales thermiques.

Il est intéressant de combiner la génération d’électricité et la production de chaleur pour le chauffage dans des centrales à cogénération.

La figure ci-dessus en illustre le fonctionnement :
- Le bois arrive à gauche , est brûlé dans la chaudière qui chauffe de l’eau et produit de la vapeur.
- Cette vapeur actionne une turbine qui fait tourner un alternateur produisant le courant électrique.
- A la sortie de la turbine, la vapeur est encore assez chaude pour alimenter un réseau de chauffage.
- La chaleur est ensuite distribuée par un raccordement à un réseau chaleur.
C’est une approche bien développée en Allemagne.

3. Problèmes ou risques

- Risque de déforestation
Certes, l’énergie est renouvelable, encore faut-il s’assurer qu’elle soit renouvelée, c’est à dire que le prélèvement soit compensé
par de nouvelles plantations (naturellement ou par reforestation), sinon c’est de la déforestation ou de la désertification.

Cela ne posait pas de problème du temps de la guerre du feu, cela en pose maintenant. On perd chaque année dans le monde,
surtout en Asie du sud-est, Afrique et Amérique latine, 80 000 km2 d’espaces forestiers.

- Conflit d’usage des terres
Il y a conflit potentiel entre l’utilisation des terres pour le bois énergie et pour l’agriculture. On peut s’attendre à des tensions si ce n’est pas correctement géré au niveau politique.
En France, et plus généralement en Europe, pas de problème, la forêt augmente.

- Bilan carbone réel
Le bilan carbone n’est pas nul si des traitement (engrais, transformation, transport) font appel à des énergies carbonées.

- Pollution de l’air
La combustion du bois dégage des polluants, des particules fines et du monoxyde de carbone en cas de mauvaise combustion qui peut intoxiquer.

4. Potentiel de développement

On peut faire de réels progrès pour le chauffage en améliorant le rendement. Cela ne joue pas sur le chiffrage en énergie primaire
mais sur les économies d’énergie.

La France compte doubler l’apport de bois-énergie d’ici 2020, sans consommation supplémentaire de bois, simplement par l’amélioration
des performances des chaudières.

En restant compatible avec une exploitation durable des ressources, l’IEA estime qu’on pourrait exploiter dans le monde 3.3 Gtep/an en 2050.
Elle propose une feuille de route pour arriver à ces fins que l’on peut consulter ici (en anglais).

5. Coûts et prix

La bio-masse est compétitive, le kWh coûte aujourd’hui entre 3 et 8 centimes d’euro, contre 7 centimes pour le gaz et neuf pour le fioul.
Voir cet article pour un comparatif détaillé des prix de différentes énergies de chauffage.

Dans la perspective d’une raréfaction des énergies fossiles, et si la bio-masse est correctement gérée, le rapport devrait évoluer d’une façon encore plus favorable.

Messages

  • bien intéressant cet article ! mais augmenter la part de la biomasse jusqu’à 3,3 GigaTep, cela représente quoi sur la consommation totale au niveau mondial ?
    Un insert et une chaudière bois (avec un bon rendement ) c’est donc un bon choix pour une maison de campagne, ...en Ardèche !

    • Ce serait de l’ordre de 15 % de la production totale d’énergie mondiale, ce qui est considérable, surtout que ce serait à portée des pays en voie de développement.
      D’après la documentation du fournisseur, le rendement de l’insert de la cheminée à Chanéac est de 83 %, ce n’est pas mauvais !... Reste à acheter un bon poêle.

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