L’augmentation de la quantité de chaleur et d’électricité produite par la cogénération de biomasse représente un réel enjeu pour la France ces prochaines années. La technique de cogénération permet, par combustion de la biomasse, de créer ces deux énergies : chaleur et électricité. Ce procédé est réputé écologique puisqu’il brûle les déchets naturels, des résidus provenant de l’agriculture (tiges, feuilles, fruits, légumes, fumier, excréments etc.), de l’industrie (sciures, copeaux, chutes, feuilles etc.) mais aussi des déchets ménagers (alimentaires essentiellement). L’énergie produite est appelée énergie biomasse.
En utilisant la cogénération biomasse, les entreprises peuvent ainsi répondre entièrement à leurs besoins de chauffage et peuvent générer un revenu complémentaire grâce à la revente d’électricité. Zoom sur un système qui optimise la production énergétique tout en respectant l’environnement.
Qu’est-ce que la cogénération à partir de biomasse ?
Définition de la cogénération biomasse
La cogénération biomasse consiste à produire de l’électricité et de la chaleur à partir de la biomasse. Plus généralement, elle désigne la production de deux énergies. Il existe donc la trigénération, la quadrigénération… S’il peut y avoir différentes façons de valoriser la biomasse pour la transformer en énergie, pour produire de l’électricité et de la chaleur, c’est la combustion qui est bel et bien privilégiée.
L’eau chaude ainsi que la vapeur qui sont obtenues par ce procédé sont utilisées pour alimenter le réseau de chauffage urbain, mais peuvent aussi être envoyées dans une turbine ou un moteur à vapeur afin de produire de l’électricité. C’est l’ utilisation de la biomasse pour générer à la fois de la chaleur et de l’électricité qui est nommée cogénération biomasse. Voici un schéma explicatif de la cogénération de biomasse.
https://www.edf.fr/groupe-edf/espaces-dedies/l-energie-de-a-a-z/tout-sur-l-energie/produire-de-l-electricite/la-cogeneration
En résumé, la combustion de la biomasse provoque une réaction chimique qui dégage de la chaleur. Celle-ci est disponible sous forme d’eau chaude ou gazéifiée sous forme de vapeur. Elle est exploitée par deux méthodes principales :
- Chauffer de l’eau ou de l’air directement sur le site en question.
- Générer de l’électricité non utilisée sur le site mais vendue à EDF pour qu’elle circule sur le réseau.
Quels types de biomasse peuvent entrer dans le principe de cogénération ?
Plusieurs types de déchets ou résidus appartenant à la biomasse peuvent entrer dans le principe de cogénération. On peut citer comme exemple de biomasse :
- Les résidus agricoles (paille, canne à sucre, maïs, etc.)
- Les déchets de bois sous toutes formes (branches, écorces, copeaux etc.)
- Les déchets alimentaires (os, restes de repas, coquille d’œuf etc.)
- Les déchets organiques (marc de café, excréments d’animaux etc.)
Quels sont les avantages à générer de la cogénération à partir de la biomasse ?
Le principal avantage de production d’énergie par cogénération de biomasse est d’économiser entre 15 et 20 % d’énergie primaire, si on le compare à une production des mêmes quantités de chaleur et d’électricité produites par des installations séparées. Ainsi, en plus de produire de l’énergie à partir d’éléments naturels que forment la biomasse, il est aussi plus efficace d’utiliser le procédé de cogénération, comme le prouve ce graphique partagé par le ministère de la Transition Écologique.
Qui peut réaliser de la cogénération de biomasse ?
Entreprises ou particuliers, chacun peut (à son niveau) réaliser de la cogénération de biomasse. Il suffit d’avoir accès à des résidus agricoles, à des déchets de bois ou bien alimentaires.
Les exploitations agricoles, véritables génératrices de biomasse
Les exploitations agricoles sont particulièrement concernées par la cogénération de biomasse puisqu’elles produisent de nombreux déchets et résidus appartenant à la biomasse. Que ce soient les céréaliers, à qui il reste après la récolte de nombreuses tiges, pailles, résidus de production… Mais aussi les éleveurs qui produisent des excréments d’animaux, du fumier… Ou encore des maraîchers qui se retrouvent régulièrement avec des fruits et légumes abîmés, pourris ou non vendus.
Pour ces entreprises, la cogénération de biomasse peut représenter un complément de revenu régulier, en revendant l’électricité produite grâce à leur installation et leur permettre de répondre à leurs besoins d’eau chaude toute l’année. Une ressource dont les agriculteurs ont grandement besoin pour le lavage de leurs bêtes, l’entretien du matériel, nourrir leurs animaux, incuber des œufs…
L’industrie papetière a un grand rôle à jouer dans la cogénération de biomasse
D’autres entreprises comme l’industrie papetière ont, aussi, une place à prendre dans la cogénération de biomasse. En effet, elles utilisent beaucoup de bois pour fabriquer la pâte à papier et ont donc beaucoup de déchets issus des résidus ligneux du bois utilisé. Pour nombre d’entre elles, la cogénération de biomasse est un moyen de répondre à leurs besoins en eau chaude et chauffage, tout en revendant l’électricité produite : cela améliore leur RSE. Plus que jamais essentielle et au cœur de la communication des entreprises, la Responsabilité Sociétale des Entreprises les encourage à réaliser des actions en faveur de la transition énergétique. Illustration avec Norske Skog, un papetier novégien installé dans les Vosges à Golbey, en France, qui a annoncé investir 200 millions d’euros dans la mise en place d’une unité de cogénération biomasse sur leur site. Cette opération devrait créer une trentaine d’emplois d’ici 2024.
Toutes les entreprises qui réalisent d’importants rejets de matière organique comme les centres commerciaux, les hôpitaux et les centres de gestion des déchets peuvent facilement réaliser de la cogénération de biomasse. Le groupe Danone, par exemple, possède une centrale de cogénération biomasse sur son site industriel.
La cogénération de biomasse est encore peu répandue chez les particuliers
Bien sûr, la cogénération de biomasse est aussi possible pour les particuliers. Cependant, elle est très peu répandue car elle nécessite d’importants investissements. Il faut passer obligatoirement par un professionnel et de nombreuses réglementations sont à respecter. Qui plus est, il faut avoir accès à énormément de matières organiques afin de produire de l’énergie en quantité suffisante, ce qui est possible dans certaines zones rurales uniquement.
La cogénération biomasse produit-elle de l’énergie verte ?
L’énergie produite par la cogénération de biomasse est considérée comme renouvelable uniquement si la ressource primaire n’est pas surexploitée. En effet, du bois collecté doit l’être dans le respect de l’environnement et ne pas avoir d’impact sur la biodiversité. Le gouvernement a établi certaines règles sur ce sujet :
- La cogénération de biomasse ne doit pas nécessiter de s’accaparer une terre.
- L’efficacité énergétique moyenne doit être supérieure à 70 % (selon la directive européenne) pour la cogénération à haut rendement.
- La mobilisation des ressources pour réaliser la cogénération de biomasse doit être dans le cadre d’une gestion durable.
La cogénération biomasse : où en est-on en France ?
Les objectifs en 2024 de la production de chaleur via la cogénération de biomasse en France
Le gouvernement a fixé un objectif de production de chaleur via la cogénération de biomasse qui est en 2024 de 13 à 14 Mtep contre 12 Mtep en 2018 (Mégatonne équivalent pétrole). Pour y parvenir, de nombreux chantiers sont mis en place :
- Le remplacement des foyers ouverts au sein des logements résidentiels par des équipements plus écologiques et performants.
- Continuer d’encourager le tertiaire et notamment les agriculteurs et l’industrie à développer des chaufferies biomasse.
- Instaurer divers programmes pour la compétitivité des installations biomasse en comparaison aux solutions utilisant de l’énergie fossile.
- Favoriser les logements chauffés au bois-énergie : 10,3 millions de logements sont concernés en 2024 contre 8,6 millions en 2018.
Les objectifs en 2024 de la production d’électricité via la cogénération de biomasse en France
Le principal objectif en termes d’électricité produite par la cogénération de biomasse en France pour 2024 est une augmentation de la puissance électrique. Elle était de 540 MW en 2018 et elle sera entre 790 MW et 1040 MW en 2024, selon les prévisions du gouvernement. Le dernier graphique partagé par l’Ademe sur ce sujet est celui-ci et date de 2022. On remarque que la France est dans la moyenne par rapport aux autres pays de l’Europe en termes de production d’électricité via la cogénération de biomasse… pour le moment.
Sources : Ademe énergies, la cogénération biomasse.
Biomasse énergie, site du ministère de la Transition Ecologique
Stratégie Nationale de Mobilisation de la Biomasse, pdf
