Sources d’énergie

Biomasse

INTRODUCTION

                        

                         Shell Global

Les êtres humains utilisent l’énergie de la biomasse depuis des milliers d’années. Le bois, le maïs, les huiles végétales et autres matières végétales contiennent tous de l’énergie. Les déchets d’origine animale et alimentaire sont également de la biomasse, de même que les détritus que l’on trouve dans les décharges municipales. L’énergie de la biomasse provient des sucres et des huiles qu’une plante fabrique pendant sa croissance. Ces matériaux peuvent être utilisés comme biomasse pour produire de la chaleur et de la puissance à la demande.

Étant donné qu’il possède une vaste quantité de matières organiques, allant du bois aux déchets, le Canada pourrait être au premier rang des pays producteurs d’une énergie de remplacement à la fois nouvelle et ancienne. En 2010, le Canada comptait treize usines de biodiesel d'exploitation avec une capacité totale de 729 millions de litres par an.  

De par sa vaste superficie et sa géographie diversifiée, le Canada possède des ressources renouvelables importantes qui peuvent être utilisées pour produire de l'énergie. En fait, elle constitue environ 4.4% de l'énergie primaire totale au Canada, qui compte 61 centrales alimentées à la bioénergie ayant une capacité totale de production d’électricité de 1 700 mégawatts. La majorité de la capacité produite par la combustion de la biomasse est située dans les provinces dont les activités forestières sont importantes : Colombie-Britannique, Ontario, Québec, Alberta et Nouveau-Brunswick. Le Manitoba mène le pays dans la production de l'énergie de la biomasse. Ils peuvent produire 2240 barils d'éthanol par jour!

Le Canada compte déjà une importante industrie d’éthanol-carburant en pleine expansion produisant environ 1,400 millions de litres d’éthanol chaque année, principalement à partir de maïs et de blé. À l’heure actuelle, l’éthanol est un additif qu’on mélange avec de l’essence à raison de 10 %. En 2009, environ 1 000 détaillants vendent de l’essence contenant de l’éthanol et les ventes d’éthanol totalisent environ 238 millions de litres par année.

Théoriquement, la biomasse est neutre en carbone. Les plantes consomment autant de dioxyde de carbone pendant la photosynthèse qu’elles en émettent pendant leur combustion. Cependant, la culture, le transport et la transformation de la biomasse reposent largement sur les combustibles fossiles. Quand on tient compte de ces éléments, la biomasse n’est pas neutre en carbone.

 

COMMENT LA BIOMASSE EST VEXPLOITEE

Trois méthodes principales sont utilisées pour convertir la biomasse en énergie :

                                         

                                          Ulrich Mueller

La conversion thermique

Ce procédé consiste à brûler la biomasse pour générer de la chaleur qui peut être utilisée directement pour le chauffage, la cuisson et les procédés industriels, ou indirectement pour la production d’électricité. Dans les centrales alimentées à la biomasse, on brûle celle-ci dans une chaudière pour générer de la vapeur à haute pression. Cette vapeur active une turbine qui produit de l’électricité.

La conversion thermochimique

En chauffant de la matière végétale, il est possible de transformer la biomasse en différentes substances gazeuses, liquides et solides qui peuvent faire l’objet d’un traitement plus poussé afin de produire des combustibles gazeux et liquides, tels que du méthane et de l’alcool. Les bioréacteurs chauffent la biomasse dans un environnement faible en oxygène afin de produire un gaz combustible (généralement du méthane) pouvant être utilisé pour alimenter des chaudières à vapeur, des turbines à combustion, des technologies à cycle mixte ou des piles à combustible.

La conversion biochimiqueEn ajoutant des bactéries, des levures et des enzymes à la biomasse liquide, celle-ci fermente et se transforme en alcool. Un procédé semblable est utilisé pour convertir les produits agricoles en éthanol (alcool de grain), auquel on ajoute de l’essence pour produire un mélange éthanol-essence. L’utilisation de bactéries pour dissoudre la biomasse produit également du méthane que  l’on peut récupérer pour produire du combustible aux fins de chauffage et d’électricité.

 

COMMENT LA BIOMASSE EST UTILISE

                                           

                                            Sean Tudor

Pendant la plus grande partie de l’histoire de l’humanité, l’homme a utilisé la biomasse sous forme de fumier séché ou de bois pour chauffer son habitation et cuire ses aliments. Dans de nombreuses régions du monde, ces pratiques existent toujours.

Avantages

  • Le Canada possède de vastes ressources en biomasse. 
  • L’énergie de la biomasse ne dépend pas d’une seule ressource spécifique – le bois, les déchets, les plantes et les matières animales sont autant de sources potentielles d’énergie. 
  • La combustion de la biomasse a des effets moins nuisibles sur la qualité de l’air que celle des combustibles fossils. 
  • Cette énergie contribue au développement économique des zones rurales.
  • Cette énergie réduit les déchets municipaux. 
  • Sur l’ensemble de son cycle de vie, elle a un impact environnemental global largement inférieur à celui des combustibles fossiles. 
  • On peut utiliser la même technologie pour contrôler les polluants rejetés par une installation fonctionnant au charbon et ceux résultant de la combustion de la biomasse.

Inconvénients 

  • L’utilisation d’engrais, de machines agricoles, de moyens de transport et de systèmes de traitement augmente l’empreinte carbone
  • L’intrant énergétique requis pour produire du combustible est très élevé, ce qui rend la biomasse moins économique que d’autres sources d’énergie
  • Les résidus de récolte, essentiels pour protéger la couche arable de l’érosion, sont utilisés comme combustible
  • La combustion de la biomasse, selon l’origine de celle-ci, libère plus de 200 polluants chimiques différents
  • La croissance démographique entraîne une augmentation des besoins en nourriture et en énergie
  • Il faut des terres et de l’eau pour produire de la biomasse à une échelle commerciale, ce qui crée une pression sur l’environnement
  • Cette énergie entraîne une hausse des prix agricoles dans le monde entier, en particulier pour le maïs et le soja
  • Certains critiques craignent toutefois que, si une telle culture devient rentable, le maïs destiné à l’alimentation sera moins abondant
  • Cette énergie dépend des subventions, des politiques et du soutien des gouvernements 
  • Les coûts financiers et énergétiques attachés au cycle de vie doivent être mieux évalués
  • Les sources sont situées loin du réseau ; le transport de l’énergie et de marchandises augmente le taux général d’émission de gaz à effet de serre

 

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