Introduction
L’énergie de la biomasse est une source d’énergie renouvelable et durable dérivée de la matière organique et peut être utilisée pour produire de l’électricité et d’autres formes d’énergie. Les matériaux courants qui peuvent être utilisés pour développer le combustible biomasse comprennent le fumier, les débris forestiers, les déchets de bois, le paillis, les eaux usées, certaines cultures et certains types de résidus de déchets.
Comment fonctionne la biomasse
Les industries telles que l’agriculture, la foresterie, les municipalités, les collèges et les universités, les transformateurs d’aliments, les hôpitaux et les centres médicaux, et bien d’autres encore, génèrent des milliards de tonnes de déchets. Dans le passé, il existait peu de moyens sûrs et rentables d’utiliser les déchets de manière productive ou de les éliminer. Aujourd’hui, cependant, nous disposons d’une technologie d’énergie renouvelable qui gaspille les ressources énergétiques potentielles de la biomasse.
La biomasse est le sous-produit organique qui reste des plantes, des animaux et des déchets provenant de sources organiques, tels que les ordures, le bois, les cultures, les gaz de décharge et les carburants alcoolisés. Lorsqu’elle est brûlée, l’énergie chimique contenue dans la biomasse est libérée sous forme de chaleur, qui peut être convertie en biocarburants et/ou biogaz et enfin en énergie utilisable telle que des carburants, de l’électricité ou de la chaleur.
Le processus de base de l’énergie de la biomasse, ou bioénergie, est lié à la photosynthèse. Les plantes contiennent de la chlorophylle, qui absorbe le dioxyde de carbone de l’atmosphère et l’eau du sol. Lorsque les animaux mangent les plantes, une partie de cette énergie est transférée. Nous appelons cela une énergie renouvelable car le dioxyde de carbone et l’eau sont ensuite rejetés dans l’atmosphère et sont utilisés pour faire pousser davantage de plantes et de cultures afin de recommencer le cycle.
L’utilisation de la biomasse comme source d’énergie présente plusieurs avantages par rapport à l’utilisation de combustibles fossiles et contribue à réduire les émissions de gaz à effet de serre. Pour être produite, la matière organique doit subir un processus de conversion de la biomasse,
Les techniques de production d'énergie
Les technologies de bioénergie convertissent les combustibles renouvelables de la biomasse en chaleur et en électricité en utilisant des processus similaires à ceux utilisés avec les combustibles fossiles. Il existe trois façons de libérer l’énergie stockée dans la biomasse pour produire de la bioénergie : la combustion, la décomposition bactérienne, la gazéification et la pyrolyse.
La combustion
La majeure partie de l’électricité produite à partir de la biomasse est produite par combustion directe. La biomasse est brûlée dans une chaudière pour produire de la vapeur à haute pression. Cette vapeur circule sur une série d’aubes de turbine, les faisant tourner. La rotation de la turbine entraîne un générateur qui produit de l’électricité. La biomasse peut également remplacer une partie du charbon dans le four d’une centrale électrique existante dans un processus appelé co-combustion (combustion simultanée de deux types de matériaux différents).
La décomposition bactérienne
Les déchets organiques, tels que les excréments d’animaux ou les eaux usées humaines, sont collectés dans des réservoirs sans oxygène appelés digesteurs. Ici, le matériau est décomposé par des bactéries anaérobies qui produisent du méthane et d’autres sous-produits pour former un gaz naturel renouvelable, qui peut ensuite être purifié et utilisé pour produire de l’électricité.
La gazéification
La biomasse peut être convertie en combustible gazeux ou liquide par gazéification et pyrolyse. La gazéification est un processus qui expose la biomasse solide à des températures élevées avec très peu d’oxygène présent, pour produire du gaz de synthèse (ou syngas), un mélange composé principalement de monoxyde de carbone et d’hydrogène. Le gaz peut ensuite être brûlé dans une chaudière conventionnelle pour produire de l’électricité. Il peut également être utilisé pour remplacer le gaz naturel dans une turbine à gaz à cycle combiné.
La pyrolyse
La pyrolyse utilise un processus similaire à la gazéification mais dans des conditions opératoires différentes. Dans ce scénario, la biomasse est chauffée à une plage de température inférieure mais en l’absence totale d’oxygène pour produire une biopétrole brute. Cette bio-huile remplace ensuite le fioul ou le diesel dans les fours, les turbines et les moteurs de production d’électricité.
Les avantages de la biomasse
Voici quelques avantages de l’utilisation de l’énergie de la biomasse :
- La biomasse est une source d’énergie propre
La biomasse émet du dioxyde de carbone, mais qu’elle finit par le récupérer pour sa propre croissance. Au contraire, le dioxyde de carbone émis par les combustibles fossiles est nocif et s’il est rejeté dans l’environnement, il peut devenir un mauvais polluant atmosphérique .
- Minimise la possibilité de remplissage des décharges
Un autre grand avantage de l’énergie biomasse est qu’elle convertit les déchets nocifs en énergie utile. Par exemple, les déchets qui autrement rempliraient les décharges peuvent être collectés pour être brûlés et transformés en une source d’énergie précieuse.
- Les émissions de biomasse ne sont pas nocives
Le dioxyde de carbone libéré par la biomasse est parfaitement inoffensif, l’énergie de la biomasse est totalement naturelle et ne présente aucun effet secondaire lors de son utilisation.
- C’est une ressource renouvelable et abondante en approvisionnement
Étant donné que les produits de la biomasse émanent de sources vivantes et que leur cycle de vie est complet, ils ne s’épuisent littéralement pas tant que des créatures vivantes sont disponibles sur la planète Terre et que quelqu’un est disponible pour transformer les éléments vivants et les déchets en énergie.
- L’énergie issue de la biomasse réduit la dépendance aux combustibles fossiles
Les combustibles fossiles sont des formes d’énergie non renouvelables dont la production prend des années. Ce sont les principales sources d’énergie pour les véhicules ; ils alimentent les maisons et améliorent les modes de vie modernes.
le pétrole, le charbon et le gaz naturel. Bien que les combustibles fossiles génèrent beaucoup plus d’énergie que la biomasse, ils émettent des fumées dangereuses pour l’environnement, provoquant une grave pollution . Le résultat est le changement climatique et le réchauffement de la planète. L’énergie de la biomasse est une alternative pour réduire les effets néfastes des combustibles fossiles.
- C’est polyvalent
Différentes sources de biomasse peuvent être utilisées pour développer divers produits, par exemple l’éthanol, dérivé de différentes cultures comme le maïs et utilisé comme biodiesel pour alimenter la plupart des voitures. L’éthanol est également utilisé pour fabriquer des boissons alcoolisées telles que des spiritueux. Avec l’abondance d’organismes vivants sur la planète Terre, il n’y a aucune limite au nombre de façons dont la biomasse peut être obtenue et utilisée.
Inconvénients de l’énergie biomasse
- En le comparant avec les combustibles fossiles
L’éthanol, qui est du biodiesel, n’est pas efficace par rapport à l’essence. De plus, il est généralement mélangé avec l’essence afin de fonctionner correctement. De plus, l’éthanol a un impact considérable sur les moteurs à combustion lorsqu’il est utilisé au fil du temps.
- La combustion de la biomasse nécessite beaucoup d’espace
Le brûlage des produits de la biomasse nécessitait une grande superficie de terrain pour être facile et pratique. Parce qu’il émet des gaz tels que le méthane dans l’environnement, il est généralement produit dans des zones éloignées des établissements humains.
- Conduit à la dégradation de l’environnement
L’utilisation des arbres et de leurs produits constitue un moyen inefficace d’alimenter les machines. Non seulement la biomasse utilise beaucoup de carburant pour accomplir la même tâche que les carburants traditionnels, mais elle entraîne également une dégradation de l’environnement. Pour collecter la quantité de bois nécessaire pour satisfaire les besoins énergétiques d’un pays ou alimenter une centrale électrique, ces entreprises devraient défricher une partie importante de la forêt. Cette habitude entraîne finalement d’énormes changements dans la topographie d’une zone et interfère avec les habitats naturels de la plupart des plantes et des animaux.
- Peut être nocif pour Mère Nature
L’utilisation des déchets humains et animaux pourrait permettre d’économiser beaucoup d’émissions de dioxyde de carbone, mais le méthane augmenterait considérablement, ce qui pourrait avoir un impact sur la couche d’ozone terrestre . L’utilisation de la biomasse entraîne donc sa part de pollution environnementale .
L’odeur de ces déchets n’ait aucun impact connu sur le corps humain, lutter contre de telles odeurs peut être dégoûtant et pourrait bien commencer à attirer des créatures indésirables comme les parasites, qui présentent de graves dangers pour la santé, comme une infestation bactérienne.
