La série Energy 101 de MCE se concentre sur le pourquoi et le comment des énergies renouvelables afin que vous puissiez en apprendre davantage sur des concepts tels que les avantages de la biomasse et la science derrière l'énergie solaire. Vous voulez en savoir plus ? Consultez les liens de ce blog pour en savoir plus sur Énergie 101 ou pour plonger plus profondément dans notre Expert en énergie série.
L'homme utilise la bioénergie, ou biomasse, comme source d'énergie depuis l'invention des feux de bois. Bien que les modes d'utilisation des ressources en biomasse aient changé, la biomasse est une source d'énergie majeure à l'échelle mondiale. Dans ce blog, nous décrivons les principes de base de l'exploitation de la biomasse et de sa transformation en énergie renouvelable.
Qu'est-ce que la bioénergie ?
La bioénergie est le processus de transformation en énergie de la matière organique, appelée biomasse, créée par les plantes ou les animaux. Les plantes font de la photosynthèse pour convertir l'énergie du soleil en nutriments qu'elles peuvent utiliser pour se développer. La biomasse est le résultat des déchets végétaux ou animaux qui contiennent l'énergie solaire stockée. Aujourd'hui, nous utilisons la biomasse sous forme de bois, de déchets végétaux, de déchets animaux et même d'ordures.
Quels sont les avantages de la bioénergie ?
Les déchets produits par les industries agricoles et forestières sont souvent mis en décharge, brûlés ou compostés. En utilisant ces ressources pour créer de la bioénergie, nous réduisons les émissions de gaz à effet de serre, nous détournons les déchets des décharges et nous créons des sources de revenus supplémentaires. La biomasse est une ressource renouvelable car elle est abondante et se régénère rapidement. Grâce à une gestion responsable, la bioénergie peut être neutre en carbone. Cela signifie que, même si du carbone est libéré dans l'atmosphère lorsque la biomasse est convertie en énergie, le processus de création de la biomasse extrait la même quantité de carbone de l'atmosphère. Ce processus crée une boucle durable de croissance et d'utilisation.
Quels sont les inconvénients de la bioénergie ?
La principale méthode de conversion de la biomasse en énergie est la combustion, qui libère des gaz pouvant contribuer à la pollution de l'air. Si les ressources de la biomasse devaient être cultivées principalement pour être utilisées dans la bioénergie, nous devrions conserver de grandes quantités de terres et d'eau. En outre, la construction et l'exploitation de centrales électriques à biomasse sont encore coûteuses. À mesure que la technologie de la biomasse s'améliore et que le coût de création des installations diminue, il est important de mettre en œuvre des pratiques durables qui tiennent compte de l'ensemble de la chaîne d'approvisionnement. De cette manière, nous pouvons garantir une utilisation responsable des ressources lors de la création de bioénergie.
Comment exploiter la bioénergie ?
Combustion directe
La combustion directe est le processus de combustion de la biomasse dans une chambre de combustion ou un four qui libère de l'énergie sous forme de chaleur. Cette chaleur est utilisée pour créer de la vapeur qui alimente une turbine, laquelle génère de l'énergie mécanique qui est convertie en électricité. La combustion directe peut également être utilisée pour le chauffage des locaux et de l'eau dans les bâtiments.
Digestion anaérobie
La décomposition de la biomasse libère du méthane et du dioxyde de carbone. Dans le processus de digestion anaérobie, la biomasse provenant du fumier, des déchets alimentaires et d'autres matières organiques est placée dans un récipient hermétique sans oxygène. Une fois enfermée, cette biomasse est décomposée par des bactéries, qui produisent du gaz comme sous-produit. Ce gaz est ensuite collecté et utilisé comme une alternative renouvelable au gaz naturel.
Conversion de carburant
La biomasse peut également être convertie en biocarburants qui constituent une alternative aux combustibles fossiles. La masse de biomasse peut être transformée en carburant par conversion thermochimique, conversion chimique ou conversion biologique. La conversion thermochimique utilise la chaleur pour créer du carburant dans un récipient sous pression. Ce combustible peut être solide, liquide ou gazeux, selon le procédé utilisé. La conversion chimique utilise des produits chimiques pour créer un carburant liquide, généralement sous forme de biodiesel. La conversion biologique est la fermentation de la biomasse en éthanol, qui est couramment utilisé pour les carburants de transport.
La bioénergie peut-elle être utilisée pour le transport ?
Les biocarburants liquides peuvent être utilisés dans les véhicules comme alternative à l'essence. Les biocarburants liquides les plus courants sont l'éthanol, fabriqué à partir des sucres contenus dans les céréales, et le biodiesel, fabriqué à partir d'huiles naturelles. Ces deux carburants constituent des alternatives plus propres à l'essence et au diesel. Ces carburants alternatifs sont souvent mélangés à des sources de carburant traditionnelles. En effet, 97% de toutes les essences aux États-Unis contient de l'éthanol. La plupart de l'essence est mélangée à de l'éthanol 10%, mais les véhicules à carburant modulable peuvent fonctionner avec jusqu'à 83% carburant à l'éthanol.
Faits amusants
- 39% de L'énergie renouvelable aux États-Unis provient de la biomasse.
- De nombreux agriculteurs américains utilisent la bioénergie produite à partir du fumier animal. Une ferme de 1 000 vaches peut produire suffisamment de fumier pour alimenter jusqu'à 300 foyers par jour.
- L'industrie de la biomasse a créé 285 000 emplois aux États-Unis, avec un potentiel d'expansion dans les années à venir
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