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La biomasse

Dans le domaine de l'énergie, le terme de biomasse regroupe l'ensemble des matières organiques pouvant devenir des sources d'énergie.

Elles peuvent être utilisées soit directement (bois énergie) soit après une  méthanisation de la  matière organique (biogaz) ou de nouvelles transformations chimiques (biocarburant).

Une énergie renouvelable est une  énergie exploitable par l'Homme, de telle manière que ses réserves ne s'épuisent pas. En d'autres termes, sa vitesse de formation doit être plus grande que sa vitesse d'utilisation.

Le caractère renouvelable d'une énergie dépend de la vitesse à laquelle la source se régénère, mais aussi de la vitesse à laquelle elle est consommée.

Le pétrole ainsi que tous les combustibles fossiles ne sont pas des énergies renouvelables, les ressources étant consommées à une vitesse bien supérieure à la vitesse à laquelle ces ressources sont naturellement créées.

Attention : La biomasse est une énergie qui peut être chimiquement polluante lorsqu'elle est mal utilisée.

 

D'où provient la biomasse?

Source : Ressources Naturelles Canada

http://www.nrcan-rncan.gc.ca

La biomasse est produite par des organismes vivants; elle est habituellement produite par l'activité photosynthétique des plantes. Une certaine partie de la biomasse provient aussi des animaux, des insectes, des micro-organismes, etc. La biomasse est essentiellement solide, mais elle peut aussi être liquide. Elle se compose habituellement d'un polymère complexe de carbone, d'hydrogène et d'oxygène ainsi que de petites quantités d'azote et d'éléments inorganiques. Elle contient souvent des quantités infimes de soufre. 

On appelle biomasse l'ensemble des matériaux organiques, d'origine principalement végétale, naturelle ou cultivée, terrestre ou marine, provenant de la conversion chlorophylienne de l'énergie solaire, à l'exclusion des combustibles fossiles. 

(Le texte qui suit est issu de la source : Portail Thermoptim.org)

La biomasse est principalement composée de lignine (C40H44O6) (25 %), et de carbohydrates Cn(H2O)m (cellulose C6H10O5 et hemicellulose) (75 %). 

 

Sur le plan thermodynamique, les principaux paramètres qui influencent la combustion de la biomasse sont les suivants :

  • en premier lieu, bien évidemment, la composition du combustible
  • en second lieu, son humidité, qui d'une part détermine l'enthalpie nécessaire au séchage, d'autre part joue sur la composition des gaz, et enfin influence la dissociation du CO
  • enfin, la température de figeage et le taux de dissociation du CO2

 

La composition de la biomasse varie beaucoup selon son origine et son humidité. On pourra cependant retenir des valeurs voisines de 25 % de lignine (C40H44O6) et 75 % de carbohydrates Cn(H2O)m (cellulose C6H10O5 et hemicellulose).

 

Valeurs moyennes pour

Granulés de bois
PCI : 4,4 à 4,6 kWh/kg
Humidité sur brut : 5 à 10 %
Masse volumique : 700 à 750 kg/m3

Plaquettes
PCI : 3,3 à 3,9 kWh/kg
Humidité sur brut : 20 à 30 %
Masse volumique : 200 à 300 kg/m3

Écorces
PCI : 1,6 à 2,8 kWh/kg
Humidité sur brut : 40 à 60 %
Masse volumique : 250 à 500 kg/m3

 

Exemples de biomasse

Résidus forestiers

  • Les tombées de sciage tel que le bran de scie, l'écorce, les rognures, les débris de triage, les plaquettes et les rabotures. 
  • Les résidus des usines de pâte tels que les lessives, le tallöl, les boues, l'écorce et les très petits nuds. 
  • Les résidus secondaires de l'industrie du bois tels que le bran de scie, les rabotures, les rognures, les sciures de ponçage et les rebuts. 

 Résidus agricoles

  • Le fumier et les litières de bovins, de porcs, de moutons et de volailles. 
  • Les déchets de manutention des grains tels que les paillettes, le petit blé et les grains de qualité inférieure
  • Les résidus de récoltes tels que la paille et la canne de maïs.  

Résidus de transformation des aliments

  • Le petit lait de fromage, les résidus de conserveries, les noyaux de fruits, le marc de pommes et le marc de café.

Résidus de déchets urbains

  • Le papier, le carton, le caoutchouc, le cuir, les textiles naturels, le bois, les halliers, les tontes de pelouse, les eaux de cuisine et les boues d'épuration.