On peut créer de l'énergie biomasse par voie sèche lorsque l'on dispose de bois et d'écorces, ou encore de déchets agricoles, industriels et domestiques d'origine végétale (comme les épluchures de légumes et de fruits par exemple).
De nombreux procédés permettent la production de bioénergie ; ils vont de la combustion de brindilles et de branches pour la cuisson des aliments et le chauf- fage à la gazéification de copeaux de bois pour la production de combustibles pour les transports.
La biomasse par méthanisation
Les déchets sont d'abord transformés en un biogaz, par fermentation grâce à des micro-organismes (bactéries). Le biogaz est ensuite brûlé. Ce biogaz est proche du gaz naturel et majoritairement composé de méthane.
solides : granules de bois, bûches densifiées, copeaux de bois et biocharbon; liquides : éthanol, huile pyrolytique, éthanol cellulosique et biodiesel; gazeuses : biogaz et gaz naturel renouvelable.
La biomasse lignocellulosique, ou lignine : le bois, les résidus verts, la paille, l'osier, le roseau, la bagasse (résidus ligneux de la canne à sucre) et le fourrage. La biomasse oléagineuse, riche en lipides : colza, palmier à huile, etc.
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.
Le bois reste aujourd'hui encore la plus grande ressource énergétique issue de la biomasse . D'autres sources comprennent les cultures vivrières, les plantes herbacées et ligneuses, les résidus agricoles ou forestiers, les algues riches en pétrole et la composante organique des déchets municipaux et industriels.
La Chine et le Brésil dominent la capacité opérationnelle totale de bioénergie, mais ils ont des modèles distincts de sources de carburant. La Chine dépend largement des résidus de biomasse issus de l’agriculture et des installations de valorisation énergétique qui brûlent les ordures.
L'autre inconvénient de l'énergie de la biomasse est son coût, qui a tendance à augmenter. Le procédé de combustion ou de méthanisation peut coûter cher, le prix de l'énergie ainsi produite dépendant des frais de fonctionnement des centrales. Plus ces derniers sont élevés, plus l'électricité produite sera onéreuse.
L'Allemagne est le pays qui consomme le plus de biomasse solide (12,4 Mtep), suivie de la France (10,8 Mtep) et de la Suède (9,3 Mtep).
La transformation de l'énergie hydraulique en électricité
L'ouverture des vannes d'un barrage hydroélectrique permet à l'eau de s'écouler. Le mouvement de l'eau entraîne la turbine, qui entraîne à son tour un alternateur produisant de l'électricité.
C'est avec Marcel Isman et Gilbert Ducellier, deux enseignants de l'École nationale d'agriculture d'Alger, que le biogaz à la ferme se développe véritablement à la fin des années 1930 en France, grâce à un digesteur breveté.
La production d'électricité : le biogaz est brûlé et l'énergie dégagée alimente un générateur qui produit de l'électricité, La cogénération : il s'agit de la production combinée d'électricité et de chaleur. C'est le mode de valorisation le plus fréquent du biogaz.
Le processus de production lui-même prend du temps et nécessite l'utilisation de technologies et d'équipements coûteux , ce qui engendre des coûts importants et une charge pour l'environnement. La biomasse est une matière première dont le pouvoir calorifique est inférieur à celui du charbon ou du gaz naturel.
La bioénergie peut contribuer à un avenir plus sûr, durable et économiquement sain en fournissant des sources nationales d’énergie propre, en réduisant la dépendance des États-Unis à l’égard du pétrole étranger, en générant des emplois aux États-Unis et en revitalisant l’Amérique rurale .
La cogénération est très intéressante puisque le rendement* d'une centrale est de 60 à 90%, alors qu'il ne serait que de 25% pour la seule production d'électricité.
Les États-Unis sont de loin le plus grand producteur de biocarburants au monde, représentant près de 1 000 000 000 $ de production. Le pays est un producteur majeur de biodiesel, avec une production annuelle de 1,64 milliard de gallons.
Sans surprise, les pays les plus peuplés sont aussi les plus consommateurs d'énergie : la Chine (18,5% de la population mondiale), l'Inde (17,7 %) et les USA (4,25 %).
Nous utilisons aujourd'hui quatre types de biomasse : le bois et les produits agricoles, les déchets solides, les gaz de décharge et le biogaz, ainsi que les carburants alcoolisés (comme l'éthanol ou le biodiesel) . La majeure partie de la biomasse utilisée aujourd’hui est de l’énergie produite localement. Le bois – bûches, copeaux, écorces et sciure de bois – représente environ 44 pour cent de l’énergie de la biomasse.
La biomasse est un combustible important dans de nombreux pays, notamment pour la cuisine et le chauffage dans les pays en développement. Les sources d'énergie de la biomasse comprennent : Le bois et les déchets de transformation du bois : bois de chauffage, granulés de bois et copeaux de bois, sciure et déchets des usines de bois d'œuvre et de meubles, et liqueur noire provenant des usines de pâtes et papiers .
Une centrale biomasse produit de l'électricité grâce à la vapeur d'eau dégagée par la combustion de matières végétales ou animales, qui met en mouvement une turbine reliée à un alternateur.