Les déchets et résidus d'origine végétale, animale ou organique constituent une ressource énergétique renouvelable importante. Bien maîtriser son exploitation est aussi indispensable qu'améliorer son rendement…

Énergie renouvelable par excellence, la biomasse est la plus ancienne source d'énergie que l'homme ait utilisée. Sous sa forme dite « traditionnelle » (dérivés du bois, herbacés ou déchets d'animaux), elle constitue encore l'énergie de base de quelque 1,6 milliard d'êtres humains n'ayant pas accès à l'électricité. Ainsi, en Afrique subsaharienne, comme dans de nombreuses régions du sous-continent indien, d'Asie ou d'Amérique latine, des millions de foyers ne cuisinent, ne s'éclairent et ne se chauffent qu'à l'aide de la biomasse, au risque, parfois, d'une exploitation sauvage synonyme de dégradation des écosystèmes locaux (déforestation) et d'émissions polluantes amplifiant l'effet de serre…

Vers une exploitation maîtrisée

La biomasse dite « commerciale » (ou bioénergie) est celle que l'on exploite pour produire de l'énergie de manière industrielle, sous forme de chaleur et d'électricité (biocombustibles), ou pour les transports (biocarburants). Elle fait alors l'objet d'une gestion maîtrisée et devient une énergie renouvelable à part entière. Produite par la nature, elle constitue une ressource quasi inépuisable et s'avère, par conséquent, particulièrement attractive pour de nombreux pays. Son exploitation nécessite toutefois de vastes surfaces et des investissements importants. Cela limite son utilisation par rapport aux énergies fossiles (charbon, gaz, pétrole) dont les réserves permettront de dominer le paysage énergétique mondial pendant encore un demi-siècle.

La première utilisation des biocombustibles concerne la production de chaleur, éventuellement associée à de la production d'électricité selon un principe de cogénération. Dans les pays industrialisés, il s'agit essentiellement d'une énergie d'appoint utilisée au niveau local pour le chauffage de bâtiments tels que des écoles, résidences individuelles, habitats collectifs ou pour de petites installations industrielles. Les plus utilisés sont essentiellement les dérivés à base de bois et, dans une très faible mesure, les biogaz.

Si en 2002 la biomasse commerciale représentait la seconde source mondiale d'énergie renouvelable après l'hydroélectricité, sa part reste aujourd'hui faible dans les pays industrialisés (entre 1 et 3 %), à l'exception de la Finlande, pays de grande ressource forestière où elle atteint près de 14 %. Même un pays comme le Brésil, premier producteur mondial de canne à sucre, ne l'utilise qu'à concurrence de 3 % pour son électricité.

La part des biocombustibles dans le domaine industriel est en revanche plus significative dans les pays en développement tels que le Brésil, l'Afrique ou l'Inde. Mais au fur et à mesure que ces pays moderniseront leurs industries, ils devraient se tourner davantage vers d'autres sources d'énergie dont les énergies fossiles conventionnelles, en raison de l'augmentation de leurs besoins.

La contribution positive des externalités

Les biocarburants constituent l'autre grande utilisation de la biomasse commerciale. Dérivés de sources agricoles, sous forme liquide ou gazeuse, ils intéressent principalement le secteur des transports qui dépend presque exclusivement du pétrole et représente plus de 30 % de la consommation énergétique de l'Union européenne. Les coûts de production sont certes plus élevés que ceux des carburants traditionnels, mais leurs externalités sont intéressantes.

En effet, les biocarburants contribuent à la réduction des émissions de gaz à effet de serre ainsi qu'à l'indépendance énergétique. Ils génèrent également des emplois grâce au développement conjoint de cultures énergétiques nationales et d'installations de distillation. Ils participent en outre au maintien d'une activité agricole de plus en plus respectueuse de l'environnement, ainsi qu'à la préservation d'une certaine biodiversité (optimisation des jachères). Néanmoins, les biocarburants n'interviennent que faiblement par rapport aux carburants d'origine fossile. Ainsi, en France, quelque 50 Mtep (Méga tonnes équivalent pétrole) sont consommées chaque année, uniquement dans le domaine du transport. Des experts ont pu calculer que pour remplacer intégralement le pétrole et le gaz naturel par du biocarburant issu de la betterave (qui offre le meilleur rendement de production d'éthanol à l'hectare), il faudrait y affecter 23 % du territoire français. Si l'on ajoute à cela intermédiaire consommée pour les engrais, la culture, la récolte elle-même, ainsi que tout le processus de broyage, purification et distillation, ce pourcentage dépasserait 120 % !

Il n'en reste pas moins qu'avec les tensions géopolitiques autour des pays producteurs de pétrole et le renchérissement des prix du brut, les biocarburants bénéficient à l'heure actuelle d'un contexte plutôt favorable.

Les biocarburants dans le monde

La place des biocarburants dans les économies nationales découle, pour une grande part, de facteurs locaux. Premier producteur d'éthanol avec 70 % de part mondiale, le Brésil se trouve être ainsi le plus gros utilisateur de biocarburants (40 % de sa consommation automobile). Second pays producteur avec 23 % de part mondiale, les États-Unis ont également lancé une politique d'envergure en faveur de l'éthanol et du biodiesel, mais cela ne représente guère que 1 % de leurs carburants routiers.

L'Europe, quant à elle, est en retard et sa législation ne fait que compenser un décalage persistant. Elle n'a produit en 2002 qu'environ 2,9 millions d'hectolitres d'éthanol contre 122 millions au Brésil et 76 millions aux États-Unis. Adoptée le 8 avril 2003, une directive pour la promotion des biocarburants a fixé des objectifs de référence : leurs ventes devront représenter 2 % de celles de l'essence et du gazole dans l'Union européenne d'ici à 2005 et 5,75 % d'ici à 2010. Pour combler son retard, l'Europe privilégie un développement de la filière éthanol par la création de nouvelles distilleries et l'accroissement des cultures énergétiques appropriées. Ce qui, pour la France, permettrait d'économiser 918 000 tep, soit 1 % de ses importations de pétrole brut, en remplaçant 5,75 % de l'essence par de l'éthanol. Enfin, depuis le 1er janvier 2004, les États membres ont la possibilité d'appliquer une exonération partielle ou totale de taxes (hormis la TVA) sur les biocarburants, reconnaissant ainsi que l'industrie des biocarburants est naissante et nécessite, pour se développer, un traitement fiscal spécifique.

Écobilan et effet de serre : un gain positif

À la différence d'autres énergies renouvelables, les biocombustibles – à commencer par le bois – dégagent du dioxyde de carbone (CO2) lors de leur combustion. Leur impact net sur l'effet de serre est cependant quasi nul, du fait qu'ils restituent dans l'atmosphère le CO2 emmagasiné par les plantes lors de leur croissance.

Pour les biocarburants, le bilan est encore plus positif : le remplacement d'un seul litre d'essence par un litre d'éthanol libère 75 % d'émissions à effet de serre en moins. Pour exprimer ce gain en équivalent carbone, il faut savoir qu'une tonne d'éthanol produit 2,7 tonnes de CO2 de moins que l'essence, et une tonne de diester, 2,5 tonnes de moins que le gazole ! De plus, en enrichissant le carburant en oxygène, ils améliorent l'efficacité de la combustion dans les moteurs et diminuent ainsi la pollution atmosphérique. Enfin, ils permettent de diminuer l'incorporation dans les essences de composés cancérigènes comme le benzène ou les aromatiques.

De faibles rendements à la production

Si le renouvellement des biocombustibles tels que le bois-énergie s'effectue de manière quasi naturelle, les cultures énergétiques servant à la fabrication des biocarburants requièrent des investissements significatifs qui posent le problème de leur rendement.

En amont, la culture des sols implique en effet des consommations intermédiaires importantes : énergie motrice requise par la mécanisation (tracteurs, équipements de récolte, de broyage et de tri, transport…), épandage de pesticides et d'engrais de synthèse azotés (à base de gaz naturel comme matière première). La fabrication de ces derniers est fortement consommatrice d'énergie. Par ailleurs, outre leur propre contribution à l'émission de gaz à effet de serre (dioxyde d'azote), ils ont un impact négatif sur la qualité des sols et sur celle des nappes phréatiques. De plus, les procédés industriels de distillation des biocarburants, particulièrement l'éthanol, sont pollueurs à leur niveau, onéreux et hautement énergivores ! La filière des biocarburants apparaît donc comme une filière nécessitant des équipements de production et de traitement qui obèrent singulièrement le rendement global et ne sont pas neutres en termes d'environnement.