29 avril 2005
Les matières organiques sont la principale source d'énergie renouvelable des É.-U.
Les biocombustibles et les bioraffineries représentent une technologie prometteuse.
Les questions liées à l'énergie sont vitales du point de vue de l'environnement terrestre. Cette année, à l'occasion de la Journée de la Terre, le « Washington File » publie une série d'articles sur l'énergie renouvelable, élément de plus en plus capital dans l'équation énergétique de l'avenir.
Washington - La biomasse, définie comme toute matière vivante subsistant en équilibre sur une surface donnée du globe terrestre, est l'une des sources les plus connues d'énergie renouvelable. La sciure et les copeaux de bois, les sous-produits de l'agriculture, les déchets animaux et humains, et les composants organiques des déchets municipaux et industriels font partie de la biomasse.
Toutes ces matières peuvent être brûlées pour produire de l'électricité et, contrairement aux autres ressources, peuvent être converties directement en combustibles liquides faciles à transporter. Même le méthane émanant des déchetteries peut être utilisé comme biomasse.
Cette source renouvelable d'énergie peut remplacer la combustion de combustibles non renouvelables tels que le charbon, le pétrole et le gaz naturel. En outre, l'utilisation de la biomasse pour produire de l'énergie réduit les émissions toxiques dans l'atmosphère, l'accumulation de gaz à effet de serre et la dépendance vis-à-vis des importations de pétrole.
D'après le ministère de l'énergie (DOE), la biomasse a dépassé, aux États-Unis, l'hydroélectricité comme principale source interne d'énergie renouvelable.
La biomasse couvre plus de 3 % de la consommation totale d'énergie des États-Unis, essentiellement grâce à la production de chaleur et de vapeur par l'industrie du papier et à la production d'électricité par le biais des sous-produits de l'industrie forestière et des ordures ménagères.
Recherche et développement
En 2000, afin de promouvoir l'utilisation de la biomasse aux États-Unis, le Congrès a voté la Loi sur la recherche et le développement de la biomasse.
Cette loi a créé l'Initiative nationale sur la biomasse (National Biomass Initiative, NBI), coparrainée par des responsables des ministères de l'énergie et de l'agriculture, dont l'objectif est de coordonner la mise au point de techniques et de solliciter des recherches dans ce domaine.
Selon le codirecteur de la NBI, M. Don Richardson, d'autres organismes intéressés par la biomasse, notamment l'Agence de protection de l'environnement et la Fondation nationale des sciences, participent également à l'initiative.
Un comité de représentants des industries, des universités, des organisations non gouvernementales et des groupes de défense et de protection de l'environnement conseille la NBI pour les questions de technique et de politique.
Sur le plan international, la NBI collabore avec l'Agence internationale de l'énergie et organise, tous les quatre ans, une conférence sur la biomasse afin de comparer les techniques et les méthodes de développement de la biomasse.
En mai 2004, a déclaré M. Richardson, des délégués représentant plusieurs centaines de pays ont participé à la Deuxième Conférence et exposition mondiale sur la biomasse qui s'est tenue à Rome et était organisée de concert avec la 13e Conférence européenne sur la biomasse pour l'énergie, l'industrie et la protection du climat.
Biocombustibles
Au Laboratoire national de l'énergie renouvelable (National Renewable Energy Laboratory, NREL) du ministère de l'énergie, des chercheurs sont en train de mettre au point diverses applications énergétiques des techniques d'utilisation de la biomasse : biocarburants, production d'électricité et sous-produits susceptibles de remplacer les carburants dérivés du pétrole.
« L'aspect le plus intéressant de l'exploitation de la biomasse, ce sont les biocombustibles » affirme le directeur du NREL, M. Dan Arvizu. « Le fait est que 97 % de nos besoins en transports sont couverts par le pétrole et que 60 % de ce pétrole est importé. Il y a très peu de solutions de rechange. »
Parmi les programmes d'économie et de renouvellement de l'énergie mis en œuvre par le ministère de l'énergie, les biocarburants et l'hydrogène - une autre solution éventuelle de remplacement des combustibles fossiles - sont les deux projets qui gagnent le plus d'importance.
Les biocarburants les plus courants sont l'éthanol et le biodiésel.
Le biodiésel est obtenu en combinant un alcool (par principe du méthanol) à une huile végétale, à de la graisse animale ou à des graisses recyclées de cuisson. Le biodiésel peut servir d'additif (souvent 20 %) afin de réduire les émissions des véhicules, ou être utilisé pur comme carburant renouvelable pour les moteurs diésel.
L'éthanol est un alcool qui, comme la bière et le vin, est obtenu par fermentation d'une biomasse à concentration élevée de glucides tels que l'amidon, le sucre et la cellulose, qui sont les principaux ingrédients de la membrane cellulaire de la plupart des plantes. L'éthanol est utilisé essentiellement comme additif au carburant afin de réduire les émissions de gaz carbonique et autres polluants.
Transformer les sucres contenus dans les grains de maïs est assez simple, a déclaré M. Arvizu. « Il est beaucoup plus difficile de transformer ce qu'on appelle les déchets du maïs, à savoir les tiges et autres matières organiques qui ne font pas partie du fruit de la plante. »
Pourtant, la transformation de la tige et des grains de maïs en biocarburants permettrait de produire dix fois plus d'énergie qu'avec les seuls grains.
Mais la transformation des tiges n'est pas si simple. « Il faut décomposer la structure moléculaire, et cela requiert beaucoup d'énergie. Nous sommes en train de travailler à la mise au point d'une variété d'enzymes qui permet de décomposer la cellulose, et nous avons réalisé de grands progrès. »
Aujourd'hui, la transformation de matières organiques en près de quatre litres d'éthanol revient à près de 2,50 dollars. « Or nous nous rapprochons de plus en plus d'une technique qui nous permettra de ramener ce coût à 1,80 dollar, voire à 1,07 dollars d'ici à 2020. »
Contrairement à l'essence et au diésel classique, les biocarburants contiennent de l'oxygène. Ajouter des biocarburants aux produits dérivés du pétrole permet une combustion plus complète du carburant et, partant, une réduction de la pollution atmosphérique.
« Chaque fois que nous pouvons réaliser une économie en étant plus efficace ou en brûlant un biocarburant au lieu d'un baril de pétrole, cela a une incidence positive sur notre économie et sur notre sentiment de sécurité énergétique. »
Bioraffineries
Toujours selon M. Arvizu, l'une des plus importantes méthodes d'aborder la biomasse sont les bioraffineries - des installations qui associent des procédés de transformation de la biomasse et des équipements de production de toute une variété de carburants, d'énergie et de produits chimiques.
En produisant de nombreux produits, une bioraffinerie peut exploiter les divers composants des matières organiques et maximiser la valeur dérivée des ressources de la biomasse.
La NBI, de concert avec le Directorat général de la commission européenne pour la recherche et des responsables canadiens, organisera le Premier Atelier international sur la bioraffinerie à Washington, les 20 et 21 juillet.
Cet atelier, auquel on pourra participer sur invitation seulement, sera l'occasion de faire le point sur les recherches dans le domaine de la bioraffinerie, d'évaluer les marchés, de stimuler les partenariats aux niveaux national et international, et d'échanger des informations sur les projets couronnés de succès dans ce domaine.
Selon M. Richardson, le concept de la bioraffinerie est essentiel à la commercialisation de la biomasse.
« Nous nous inspirons du modèle de l'industrie pétrochimique. Nous aimerions construire une installation qui ne se limite pas à la production d'un seul produit comme l'éthanol. (...) Nous pourrions même produire l'énergie nécessaire au fonctionnement de cette installation à partir de la biomasse. »
(Les articles du "Washington File" sont diffusés par le Bureau des programmes d'information internationale du département d'Etat. Site Internet : http://usinfo.state.gov/francais/)
