L’énergie de la biomasse

L'énergie de la biomasse, ou bioénergie, est l'énergie qui est extraite des matières organiques non fossiles comme le bois, la paille, les huiles et les déchets végétaux de la foresterie, de l’agriculture et de l’industrie, de même que les ordures ménagères. Tout comme l'énergie des combustibles fossiles (p. ex., le charbon), la bioénergie provient de l'énergie solaire emmagasinée dans les plantes par la photosynthèse. La principale différence entre les deux formes d'énergie tient au fait que les combustibles fossiles ne sont transformables en énergie utilisable qu'après des milliers d'années, alors que l'énergie de la biomasse bien gérée est renouvelable et peut être utilisée de façon continue. Au Canada, la biomasse est la deuxième plus grande source d’énergie renouvelable (après l’hydroélectricité).

Sources de biomasse

La foresterie, l’agriculture, les déchets de l'industrie alimentaire, les déchets industriels, les eaux usées et les déchets domestiques sont d'autres sources importantes de biomasse.

La biomasse se présente sous forme solide, liquide ou gazeuse et peut servir à de nombreuses applications. À l'heure actuelle, l'énergie de la biomasse au Canada provient en très grande partie des solides (p. ex., copeaux, sciure, granulats, charbon, ordures ménagères) et des liquides (p. ex., lessives de cuisson et éthanol). Les autres formes liquides d'énergie de la biomasse comprennent le méthanol (alcool de bois) et les huiles végétales. Le gaz d'enfouissement (méthane) produit par la digestion anaérobie des déchets municipaux solides dans les décharges est de plus en plus utilisé. L’énergie provenant de projets de déchets inclut la production de vapeur pour un usage industriel ou commercial ou la production d’électricité dans plusieurs grands centres urbains au Canada.

L’énergie de la biomasse au Canada

La bioénergie comprend environ 4 % de l’approvisionnement énergétique total du Canada et représente la deuxième plus grande source d’énergie renouvelable après l’hydroélectricité au pays. Par le passé, la consommation de bioénergie était très importante pour utilisation de l’énergie à des fins domestiques puisque les Canadiens brûlaient du bois pour se chauffer et cuisiner. Alors que certains foyers utilisent encore le bois comme source d’énergie primaire ou secondaire, le pourcentage a diminué à moins de 5 %, d’autres sources d’énergie ont pris plus d’importance (notamment le mazout, l’hydroélectricité et le gaz naturel).

Au Canada, l’industrie des pâtes et papiers est le plus grand consommateur industriel de bioénergie. Les industries forestières augmentent de plus en plus leur consommation de déchets de bois, auparavant brûlés ou enterrés, surtout pour chauffer les chaudières des usines de pâtes et papiers et produire la chaleur industrielle et l'énergie nécessaires au séchage du bois.

Les biocarburants

Les biocarburants tels le méthanol sont des combustibles liquides produits à partir de la biomasse. Produit de la distillation du bois et des déchets forestiers, le méthanol peut être considéré comme un carburant de remplacement pour le transport et l'industrie, à des prix pouvant concurrencer ceux des combustibles qui proviennent du bitume et de la liquéfaction du charbon. L'éthanol est aussi un combustible valable, mais ses coûts de production sont plus élevés lorsque des ressources alimentaires comme le maïs et le blé sont utilisés. Par contre, lorsque l'éthanol est produit à partir de déchets alimentaires et agricoles, ses coûts de production peuvent concurrencer ceux du méthanol et de l'essence.

Biomasse forestière possibilités

Exploiter l'énergie associée à la biomasse forestière pourrait être très profitable aux nouvelles industries, car toute la matière cellulosique abandonnée aujourd'hui (branches, écorce, troncs, souches, bois tordu, malade, infesté, endommagé par le feu ou mort) serait transformée en produits énergétiques à valeur ajoutée. L'utilisation de la biomasse forestière à des fins énergétiques offre également l'occasion de se débarrasser des peuplements forestiers de qualité inférieure et de les remplacer par des peuplements productifs constitués à partir d'espèces plus intéressantes. Selon les estimations, on trouve dans certaines régions (comme la Colombie-Britannique) assez de déchets forestiers pour produire des combustibles solides et liquides qui pourraient remplacer une bonne partie de la consommation actuelle de pétrole, une fois que les technologies de conversion énergétique se seront révélées rentables.

Dans d'autres régions du Canada, comme les Prairies et l'est du pays, il faudra établir des plantations énergétiques si on veut obtenir la biomasse nécessaire pour remplacer le pétrole de façon significative. Les plantations énergétiques sont des fermes créées spécialement pour cultiver des arbres utilisés pour la bioénergie. Les terres agricoles peu productives, impropres à la culture et non agricoles (comme les marécages) serviraient à une culture forestière intensive avec des périodes de rotation de coupe de moins de 10 ans (voir Sylviculture). Présentement, les espèces d'arbres mises à l'essai sont surtout des hybrides du peuplier, mais aussi le mélèze, le frêne vert, le saule, l'aulne et l'érable argenté.

Biomasse agricole : possibilités

La biomasse agricole comprend le fumier, les résidus cellulosiques des récoltes (c’est-à-dire les « déchets » de production de grains comme les tiges de maïs, les pailles de blé, etc.), les résidus des fruits et des légumes, et les eaux résiduaires de l'industrie alimentaire. Les variétés à haut rendement et à forte teneur en hydrates de carbone, dont le panic dressé, celles qui produisent des huiles végétales (canola et tournesol) et les plantes à hydrocarbures (asclépiade et herbe à gomme) sont des cultures à potentiel énergétique. Au Canada, le potentiel de la biomasse agricole est beaucoup plus limité que celui de la biomasse forestière. La plupart des résidus agricoles servent de fourrage ou de conditionneurs de sol et possèdent un potentiel énergétique beaucoup moins élevé que celui du bois.

En général, la biomasse agricole n'est habituellement disponible qu'une fois par année, alors que le bois peut être coupé pendant toute l'année. Le rendement annuel du territoire forestier est évalué à environ 20 fois celui du territoire agricole. Malgré tout, la biomasse agricole trouve place dans les exploitations agricoles ou locales. Le biogaz provenant du fumier peut chauffer les bâtiments; purifié et comprimé, il peut alimenter les machines agricoles. L'utilisation des déchets animaux ou de l'industrie alimentaire peut diminuer la pollution, minimiser le problème d'élimination des ordures et fournir de l'énergie. La combustion de la paille dans un four spécialement conçu peut servir à assécher le grain et à chauffer les bâtiments de ferme. L'utilisation de l'huile de canola dans les moteurs diesel des machines agricoles fait l'objet de continuelles améliorations.

Défis

Les principaux problèmes de la production d'énergie par la biomasse tiennent aux coûts passablement élevés des nouvelles installations et à la nécessité de rendre l'industrie entièrement renouvelable. Une politique gouvernementale et une augmentation des prix des sources d'énergie traditionnelles pourraient résoudre le problème des coûts. Il ne faut cependant pas négliger les problèmes liés au reboisement, à l'utilisation des terres et de l'eau, à la qualité des sols, à l'érosion et à la pollution. La production d'énergie, ajoutée à celle du bois et du papier, peut mettre en danger le renouvellement des ressources forestières, déjà compromis par les pratiques passées de l'industrie. L'énergie de la biomasse doit être un produit cultivé et non extrait. Sinon, elle risque de joindre les rangs du charbon, du pétrole et du gaz naturel pour devenir une autre source d'énergie non renouvelable.