Comprendre la ressource énergétique de la biomasse

Dans le monde de la production d'énergie, la biomasse est l'un des moyens courants de produire de l'énergie en utilisant des déchets animaux, des granulés de bois, etc. pour créer de l'électricité. Même s'il peut y avoir certains facteurs environnementaux, l'énergie de la biomasse est appelée une source d'énergie renouvelable. Le débat est toujours en cours sur la question de savoir si la biomasse est le type d'énergie le plus vert par rapport aux autres.

Au fil des ans, l'énergie de la biomasse semble être bénéfique et sert de source d'énergie alternative avec beaucoup de potentiel pour être à la fois fiable et cohérente. Au Royaume-Uni aujourd'hui, plus de 45 % de l'énergie renouvelable consommée, l'énergie de la biomasse fournit environ 12 %, ce qui est beaucoup. Cela en fait le deuxième contributeur après le vent. Aujourd'hui, vous apprendrez à connaître la définition, les applications, les types, le fonctionnement, l'effet environnemental, les avantages et les inconvénients de l'énergie de la biomasse. vous apprendrez également comment la biomasse est convertie en énergie et comment elle est utilisée pour produire de l'électricité.

Qu'est-ce que l'énergie de la biomasse ?

La biomasse signifie simplement «matière organique». Autrement dit, la biomasse est tout ce qui est vivant ou a été vivant, comme les déchets animaux, les déchets de récolte, les déchets de jardin, etc. Ainsi, l'énergie renouvelable de la biomasse est la puissance obtenue à partir de la méthode d'utilisation de la matière de la biomasse. La biomasse obtient et stocke l'énergie du soleil, les plantes absorbent l'énergie du soleil dans un processus appelé photosynthèse. L'énergie chimique des plantes est transmise aux animaux et les gens les mangent.

La matière végétale et animale peut également être de la canne à sucre, des cultures de maïs, des copeaux de bois ou même de la bouse. Ces matériaux sont appelés matières premières lorsqu'ils sont utilisés comme biomasse.

Selon l'UE et l'ONU, la biomasse est une source d'énergie renouvelable car elle peut être renouvelée en plantant plus d'arbres et de plantes. Cependant, ce n'est peut-être pas aussi vert qu'on pourrait l'espérer car la combustion de la biomasse crée une dette de carbone, qui pourrait prendre jusqu'à 104 ans pour se résorber. Mais il est toujours considéré comme une source renouvelable pour les raisons suivantes :

• Les résidus de déchets provenant des ressources forestières, des usines et des chutes de bois ne cesseront jamais d'exister.
• Les forêts sont correctement gérées en raison de leurs avantages.

Les sources de biomasse pour l'énergie comprennent :

• Bois et déchets de transformation du bois :bois de chauffage, granulés de bois et copeaux de bois, sciure et déchets de scierie et de fabrication de meubles, et liqueur noire des usines de pâtes et papiers
• Cultures agricoles et déchets :maïs, soja, canne à sucre, panic raide, plantes ligneuses et algues, et résidus de cultures et de transformation des aliments
• Matériaux biogéniques dans les déchets solides municipaux :papier, coton et produits en laine, et déchets alimentaires, de jardin et de bois
• Fumier animal et eaux usées humaines

Applications de l'énergie de la biomasse

Les applications de l'énergie de la biomasse sont si vastes mais les matières premières de la biomasse peuvent être utilisées pour créer 3 types d'énergie ; la chaleur, l'électricité et les biocarburants, comme le biodiesel. La plupart des centrales à biomasse sont multitâches car elles produisent à la fois de la chaleur et de l'électricité. Ces centrales sont souvent appelées centrales CHP (Combined Heat and Power). Ils créent de la chaleur en brûlant simplement les matières premières comme cela se fait depuis des milliers d'années.

Les applications de l'énergie de la biomasse peuvent varier des petits poêles utilisés dans les maisons aux grandes centrales électriques utilisées par les services publics centralisés pour la production d'électricité. Dans les applications résidentielles, la biomasse est principalement utilisée pour la cuisson et le chauffage. Le bois est la ressource de combustible la plus courante, bien que d'autres matériaux puissent être utilisés. Les poêles à bois de nouvelle conception peuvent améliorer l'efficacité du système de refroidissement ou de chauffage, en réduisant la quantité de combustible nécessaire.

Dans l'industrie et les entreprises, l'utilisation de l'énergie de la biomasse comprend le chauffage des locaux, le chauffage de l'eau chaude et la production d'électricité. La plupart des installations industrielles telles que les scieries produisent naturellement des déchets organiques.

En 2020, l'énergie de la biomasse offre environ 4 532 billions d'unités thermiques britanniques (TBtu) ou environ 4,5 quadrillions (Btu), soit environ 4,9 % de la consommation totale d'énergie primaire aux États-Unis. Environ 2 101 TBtu provenaient du bois et de la biomasse dérivée du bois, 2 000 TBtu provenaient de biocarburants (principalement de l'éthanol) et 430 TBtu provenaient de la biomasse contenue dans les déchets municipaux.

Types de ressources énergétiques de la biomasse

Vous trouverez ci-dessous les différents types de sources d'énergie de la biomasse :

Bois et déchets de bois

Il s'agit de la forme la plus courante de sources d'énergie issues de la biomasse. Il est utilisé depuis des milliers d'années en brûlant du bois pour le chauffage et la cuisine. La biomasse continue d'être une source d'énergie majeure aujourd'hui, environ 84 % du bois et des déchets de bois utilisés aux États-Unis sont consommés par l'industrie, les entreprises commerciales et les producteurs d'électricité. Le reste, principalement du bois, est utilisé dans les maisons pour le chauffage et la cuisine.

Les déchets de bois les plus courants sont l'écorce, la sciure de bois, les copeaux de bois et les chutes de bois. Ils ne fournissent qu'environ 2 % de l'énergie utilisée aujourd'hui. De nombreuses industries de fabrication de bois et de papier utilisent les déchets de bois pour produire leur propre vapeur et électricité. Cela économise plus d'argent pour l'entreprise et ils n'ont pas à éliminer les déchets, ainsi que par autant d'électricité.

Déchets solides municipaux, gaz d'enfouissement et biogaz

Les déchets solides municipaux (MSW) sont des ordures ou des déchets tels que les restes de nourriture, les tontes de pelouse et les feuilles. Les DSM peuvent être une source d'énergie soit en les brûlant dans des usines de valorisation énergétique des déchets, soit en captant la biomasse. Dans le premier, les déchets sont brûlés pour produire de la vapeur qui est utilisée pour le chauffage ou la production d'électricité.

dans les décharges, la biomasse pourrit et libère du gaz méthane, également appelé biogaz ou gaz de décharge. La plupart des décharges disposent d'un système de collecte du gaz méthane qui est utilisé comme source de combustible. Certains producteurs laitiers obtiennent du biogaz à partir de réservoirs appelés « digesteurs » où ils mettent toute la boue et le fumier de leurs étables.

Biocarburant

Il existe deux biocarburants courants, à savoir l'éthanol et le biodiesel. Ces carburants sont fabriqués à partir de matériaux issus de la biomasse, généralement mélangés à des carburants pétroliers tels que l'essence et le carburant diesel. Bien qu'ils puissent être utilisés seuls. Cependant, l'utilisation d'éthanol ou de biodiesel élimine une grande partie de la combustion de combustibles fossiles. Ces biocarburants sont généralement plus chers que les carburants fossiles, mais ce sont des carburants plus propres, produisant moins de polluants atmosphériques.

L'éthanol est un carburant à base d'alcool fabriqué à partir de sucre présent dans les céréales comme le maïs, le sorgho et le blé, ainsi que dans les peaux de pommes de terre, le riz, la canne à sucre, les betteraves à sucre et les tontes de jardin. Des recherches sont toujours en cours sur la façon de rendre l'éthanol moins cher en utilisant toutes les parties des plantes et des arbres. D'autre part, le biodiesel est un carburant fabriqué avec des huiles végétales, des graisses ou des graisses telles que la graisse de restaurant recyclée. Il est utilisé dans les moteurs diesel sans les changer. le biodiesel est un carburant renouvelable, sûr, biodégradable et réduit les émissions de la plupart des polluants atmosphériques.

Effet environnemental de la biomasse

La biomasse peut polluer l'air lorsqu'elle est brûlée, mais pas en tant que combustible fossile. Les biocarburants ne produisent pas de polluants comme le soufre lorsqu'ils sont brûlés, mais ils libèrent du dioxyde de carbone, un gaz à effet de serre. Cependant, lorsque des cultures de biomasse sont cultivées, une quantité presque équivalente de dioxyde de carbone est capturée par la photosynthèse. Les différents types de ressources et d'utilisations de la biomasse ont un impact différent sur l'environnement. Par exemple, la fumée de la combustion du bois contient des polluants comme le monoxyde de carbone et les particules, la plupart des régions du pays n'autorisent pas l'utilisation de foyers ou de poêles à bois les jours de forte pollution. De plus, la collecte et l'utilisation des décharges et du biogaz réduisent la quantité de méthane rejetée dans l'air. Le méthane est l'un des gaz à effet de serre associés au changement climatique mondial.

Comment la biomasse est convertie en énergie

La conversion de la biomasse en énergie peut se faire par divers processus tels que :

• Combustion directe (brûlure) pour produire de la chaleur.
• Conversion thermochimique pour produire des combustibles solides, gazeux et liquides
• Conversion chimique pour produire des carburants liquides.
• Conversion biologique pour produire des carburants liquides et gazeux.

La combustion directe est la forme la plus courante de conversion de la biomasse en énergie utile. la biomasse peut être brûlée directement pour chauffer des bâtiments et de l'eau, pour des processus industriels et pour produire de l'électricité dans des turbines à vapeur. Dans un processus de conversion chimique connu sous le nom de transestérification, il est utilisé pour convertir les huiles végétales, les graisses animales et les graisses en esters méthyliques d'acides gras. Il est utilisé pour produire du biodiesel.

La conversion biologique comprend la fermentation pour convertir la biomasse en éthanol et la digestion anaérobie pour produire du gaz naturel renouvelable. Ce gaz naturel renouvelable est aussi appelé biogaz ou biométhane.

Lorsque la biomasse est brûlée, elle libère de l'énergie sous forme de chaleur qui est utilisée pour générer de la vapeur. L'énergie de la vapeur est dirigée à travers des tuyaux pour faire fonctionner des turbines. La vapeur monte pour faire fonctionner des turbines qui produisent éventuellement de l'électricité ou génèrent de la chaleur pour les maisons et les industries.

Regardez la vidéo ci-dessous pour en savoir plus sur la façon dont la biomasse est convertie en énergie :

Avantages et inconvénients des ressources énergétiques de la biomasse

Avantages :

Vous trouverez ci-dessous les avantages de l'énergie de la biomasse dans leurs diverses applications.

• La biomasse est une source d'énergie propre.
• C'est bon pour mère nature et pour les affaires.
• La biomasse émet du dioxyde de carbone et le récupère pour sa propre croissance.
• Minimise la possibilité de remplissage des décharges
• Les déchets nocifs sont convertis en énergie utile.
• L'émission de ressources de biomasse n'est pas nocive.
• L'énergie de la biomasse est totalement naturelle et ne présente aucun effet secondaire lorsqu'elle est utilisée.
• Le cycle de vie des ressources de biomasse est terminé.
• Ce sont des ressources renouvelables.
• L'énergie de la biomasse réduit la dépendance aux combustibles fossiles.
• Les ressources de la biomasse peuvent être utilisées pour développer divers produits.

Inconvénients :

Malgré les bons avantages des ressources énergétiques de la biomasse, certaines limitations subsistent. Vous trouverez ci-dessous les inconvénients de l'énergie de la biomasse dans ses diverses applications.

• Le biodiesel tel que l'éthanol est relativement moins efficace que les combustibles fossiles.
• Ils sont parfois mélangés à des combustibles fossiles pour améliorer leurs performances.
• La combustion de la biomasse nécessite beaucoup d'espace.
• Des gaz tels que le méthane sont émis dans l'environnement lorsque les ressources de biomasse sont brûlées.
• L'utilisation de l'énergie de la biomasse entraîne une dégradation de l'environnement.
• Cela peut être nocif pour mère nature.

Conclusion

Selon l'UE et l'ONU, la biomasse est une source d'énergie renouvelable car elle peut être renouvelée en plantant plus d'arbres et de plantes. L'énergie renouvelable de la biomasse est la puissance obtenue à partir de la méthode d'utilisation de la matière de la biomasse. Les matières premières de la biomasse peuvent être utilisées pour créer 3 types d'énergie ; la chaleur, l'électricité et les biocarburants, comme le biodiesel. C'est tout pour cet article, où la définition, les applications, les types, le fonctionnement, les avantages et les inconvénients de l'énergie biomasse. vous avez également appris comment la biomasse est convertie en énergie et comment elle est utilisée pour produire de l'électricité.

J'espère que vous tirerez beaucoup de la lecture, si c'est le cas, merci de partager avec d'autres étudiants. Merci d'avoir lu, à la prochaine !