Si la question de la mobilisation énergétique de la biomasse demeure une question sensible, elle ne peut pour autant être ignorée : l’atteinte de la « neutralité carbone » en 2050 suppose en effet d’abandonner l’usage des énergies fossiles et de recourir uniquement à des sources d’énergie décarbonées. L’électricité, aujourd’hui vecteur énergétique décarboné privilégié, ne représentera pourtant, en France et à cet horizon, qu’environ 50% de l’énergie finale (contre 25% aujourd’hui). Bien que toutes les stratégies de décarbonation reposent sur une électrification croissante des usages, un développement des bioénergies est donc nécessaire, qu’il s’agisse de biomasse solide, liquide ou gazeuse. En effet, certains secteurs et usages demeurent plus difficilement électrifiables que d’autres, que ce soit à cause de limites technologiques (besoin de chaleur haute température, transports terrestres lourds et/ou longue distance, transport maritime, transport aérien), de contraintes pratiques (difficulté d’installation de pompes à chaleur électrique dans certains logements) ou pour des considérations d’efficacité énergétique.

L’objectif de l’étude est donc d’évaluer le potentiel de biomasse mobilisable pour l’énergie en France métropolitaine à horizon 2050. L’évaluation s’appuie sur le scénario prospectif Afterres2050 qui propose une évolution de l’usage des terres pour produire l’alimentation humaine et animale, la production de matériau et d’énergie, tout en répondant aux enjeux tels que la lutte contre réchauffement climatique, la réduction des impacts environnementaux (sol, biodiversité, air, eau)… L’étude décrit également, à l’aide d’une analyse multicritères, les différentes filières de valorisation énergétique possibles de la biomasse afin de produire différents vecteurs énergétiques (chaleur, méthane, carburant liquide).

 

Quelques enseignements :

1- Le potentiel de biomasse mobilisable pour l’énergie dépend fortement des filières de valorisation, pour des questions de compatibilité technique mais surtout pour des enjeux de retour au sol de la matière organique stable et des nutriments : d’un potentiel total de 100 Mt_MS/an (soit un maximum de 340 TWh), il chute à 45 Mt_MS/an (205 TWh/an de chaleur) si l’on n’utilise pas la méthanisation, seule filière permettant le retour au sol à la fois de la matière organique stable et des nutriments.

2- Les ressources issues de l’agriculture représentent 60% du potentiel, le bois issu de forêts ou hors forêts 20%, le reste correspond aux déchets (20%).

3- La combustion reste un moyen techniquement et économiquement performant pour la valorisation la biomasse mais son usage se réduit principalement à la chaleur basse et moyenne température. Elle fait par ailleurs face à des enjeux de qualité de l’air et de non-retour au sol de la matière organique stable et de l’azote ce qui limite le potentiel de biomasse mobilisable (42 Mt_MS/an sur les 100 Mt_MS/an identifiés).

4- La méthanisation, autre filière mature (méthane), permet d’accéder à un complément de ressource très important d’environ 60 Mt_MS/an (157 TWh_PCS/an), mais aussi de compléter et diversifier les usages énergétiques avec la production de chaleur haute température, d’électricité de pointe et de carburants (hors aérien).

5- La filière traitant les déchets d’huile et graisse (par estérification ou hydrogénation) est la troisième filière mature mais représente un potentiel extrêmement limité de 5 Mt_MS/an (soit 6TWh_PCS/an de carburant liquide). Elle reste la seule filière biomasse (hormis les filières 1G) mature à pouvoir produire du carburant aérien.

6- S’il est nécessaire de produire des carburants aériens à partir de biomasse en plus grandes quantités, il faut passer par des filières thermochimiques non encore complètement matures, telles la pyrolyse rapide, la pyrogazéification (Fisher-Tropsh), la fermentation…

Rapport de synthèse

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• Notice de lecture des fiches et de leurs critères

Fiches « Ressources »

14 fiches "Ressources" permettant de dresser l’inventaire des différents types de biomasses étudiées dans cette étude et de prendre la mesure de leurs enjeux propres que sont les produits issus de l’agriculture, les produits de la forêt et des arbres hors forêt, ainsi que la question des déchets.

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Fiches « Valorisation »

12 fiches "Valorisation" permettant d’étudier les filières permettant de valoriser les différents types de biomasse en les soumettant à différents critières quantitatifs et qualitatifs.

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