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Tout sur l'énergie de la biomasse et les biocarburants
Les biocarburants ont le pouvoir de réduire notre dépendance au pétrole étranger et de réduire considérablement les émissions de gaz à effet de serre.

L'énergie de la biomasse est l'énergie des plantes et des matériaux dérivés des plantes.

La biomasse est une matière organique provenant de plantes et d'animaux et peut être utilisée pour la fabrication de carburants, la production d'électricité et de produits à base de pétrole. Sources de biomasse inclure les cultures vivrières, l'agriculture La production actuelle d'éthanol provient principalement de l'amidon contenu dans les grains de maïs de grande culture. Les chercheurs NREL du programme de biocarburants du DOE développent une technologie permettant également de produire de l'éthanol à partir du matériau fibreux (cellulose et hémicellulose) dans les tiges de maïs et les enveloppes de maïs ou d'autres résidus agricoles ou forestiers.ou les résidus forestiers, les plantes herbacées et ligneuses, les algues riches en huile, les composants organiques des déchets municipaux et industriels et les émanations des sites d'enfouissement.

L'énergie de la biomasse, également appelée «bioénergie», est une énergie provenant de plantes et de matériaux dérivés de plantes. Il existe différents types de biomasse et de processus pour différents objectifs et applications. Les applications d'énergie de la biomasse les plus courantes comprennent biocarburants, biopouvoir, et bioproduits. Biocarburants sont créés en convertissant la biomasse en carburants liquides utilisés pour le transport. Biopouvoir fait référence à l'électricité générée en brûlant directement de la biomasse ou en la transformant en combustibles gazeux ou liquides plus efficaces. Produits biosourcés sont des produits généralement à base de pétrole, tels que les plastiques, qui sont plutôt créés par la biomasse transformée en produits chimiques.

Centrale de McNeil à Burlington, Vermont - un gazéificateur de biomasse fonctionnant à partir de copeaux de boisLes biocarburants sont les seuls carburants de transport liquides renouvelables disponibles. Ils peuvent contribuer à réduire notre dépendance au pétrole étranger et à réduire considérablement les émissions de gaz à effet de serre. La biomasse contient l’énergie stockée du soleil qui est libérée sous forme de chaleur lorsqu’elle est brûlée. Lorsque la biomasse est brûlée, elle libère à peu près la même quantité de dioxyde de carbone que les combustibles fossiles, mais la biomasse dégage du dioxyde de carbone qui était principalement capturé lors de sa croissance, ce qui est très probable au cours de ce siècle. Les combustibles fossiles libèrent du dioxyde de carbone capturé par la photosynthèse il y a des millions d'années. La quantité de dioxyde de carbone libérée par la biomasse équivaut à peu près à la quantité de dioxyde de carbone capturée pendant la photosynthèse. Il s’agit donc d’un cycle de compromis. La biomasse peut être brûlée directement pour son énergie, par exemple en brûlant du bois pour créer de la chaleur; il peut être converti en une source de carburant, telle que la fermentation du maïs et de la canne à sucre pour produire de l'éthanol; ou bien il peut être transformé en produits chimiques pour créer des plastiques moulés, des isolants et divers autres produits à base de pétrole.

L’énergie de la biomasse est utilisée depuis que les gens ont commencé à brûler du bois pour créer des feux qui chauffent et cuisent. Le bois reste la plus grande source d'énergie de biomasse utilisée aujourd'hui.

Photos courtoisie de NREL / DOE.

Technologies de la biomasse

Biocarburants
Les combustibles liquides ou gazeux peuvent être créés à partir de biomasse et sont appelés biocarburants. Les biocarburants sont utilisés pour les transports et parfois pour produire de l'électricité. Les deux types les plus courants sont l'éthanol et biodiesel. Ethanol Il est principalement fabriqué à partir d'amidon dans le grain de maïs et peut contribuer à augmenter l'indice d'octane et à réduire les émissions toxiques dans l'air. biodiesel est fabriqué à partir de sources telles que les huiles végétales neuves et usagées et les graisses animales. Il alimente les moteurs diesel et constitue un remplacement non toxique, biodégradable et moins polluant du carburant diesel à base de pétrole.

La création de biocarburants est un processus complexe. Les procédés de conversion biochimiques et thermochimiques sont les plus courants, mais des procédés de conversion photobiologiques sont également à l'étude. Pour en savoir plus, s'il vous plaît visitez Notions de base sur la conversion des biocarburants.

Main tenant des grains de maïs pour l'éthanol

Grains de maïs destinés à la production d'éthanol.

Main tenant le soja pour le biodiesel

Soja pour la production de biodiesel.

Photos courtoisie de NREL / DOE

Technologies Biopower
Le biopouvoir est la production d'électricité ou de chaleur à partir de sources de biomasse. Il existe différents types de technologies de biopouvoir en usage aujourd'hui: combustion directe, co-tir, gazéification, digestion anaérobie, et pyrolyse.
Usine de gazéification - Centrale McNeil à Burlington, Vermont
Centrale de McNeil à Burlington, Vermont
Photo gracieuseté de NREL / DOE

Combustion Directe
La combustion directe à l'aide de chaudières classiques est la technologie responsable de la plupart de l'électricité produite à partir de biomasse. Les chaudières brûlent le plus souvent des déchets de bois qui produisent de la vapeur. La vapeur fait tourner une turbine qui active un générateur et crée de l’électricité. Certaines usines utilisent également la vapeur pour le chauffage ou pour les procédés de fabrication, ce qui en fait une installation de production combinée de chaleur et d'électricité.

La co-combustion
Les systèmes de co-combustion remplacent une partie du combustible à base de pétrole par la biomasse dans des chaudières à charbon à haut rendement. De nombreuses centrales au charbon utilisent des systèmes de co-combustion pour réduire les émissions de manière significative et constituent une option d'énergie renouvelable au moindre coût pour de nombreux producteurs d'énergie.

Gazéification
Les systèmes de gazéification convertissent la biomasse en un mélange gazeux d'hydrogène, de monoxyde de carbone et de méthane utilisant des températures élevées et une quantité contrôlée d'oxygène. Ce mélange de gaz, appelé gaz de synthèse ou syngaz, alimente une turbine à gaz qui fait tourner un générateur électrique, créant de l’électricité. Pour plus d'informations sur la gazéification, s'il vous plaît visitez, Biomasse - Comment ça marche?.

Digestion anaérobie
La digestion anaérobie produit du biogaz et du digestat à partir de la décomposition naturelle de matières organiques biodégradables par des micro-organismes en l'absence d'oxygène. Les sources ligneuses de biomasse ne peuvent pas être utilisées dans la digestion anaérobie, car les microorganismes ne peuvent pas décomposer la lignine contenue dans le bois. Pour plus d'informations, veuillez visiter notre section sur Digestion anaérobie.

La pyrolyse
La pyrolyse est un processus dans lequel la biomasse est chauffée en l'absence d'oxygène, créant un liquide appelé huile de pyrolyse. L'huile de pyrolyse peut être brûlée afin de générer de l'électricité, comme le pétrole.

Plans d'avenir
Les scientifiques du Laboratoire national des énergies renouvelables (NREL) développent une technologie permettant de créer de l'éthanol à partir de résidus agricoles tels que les tiges, les feuilles et les cosses de plantes. La création de carburants de transport liquides à partir d'algues microscopiques, ou micro-algues, fait également l'objet de recherches à NREL, ainsi que l'utilisation de cultures énergétiques dédiées afin de produire un matériau durable sur des terres qui ne peuvent pas supporter des cultures vivrières intensives. Pour plus d'informations sur les technologies actuelles et futures des biocarburants, veuillez visiter le site Les bases des biocarburants de NREL.
Production de biomasse d'algues à grande échelle
Production de biomasse d'algues à grande échelle (Photo fournie gracieusement par NREL / DOE)

NREL travaille également sur de grands projets de développement de bioraffineries. Les bioraffineries ressemblent aux raffineries de pétrole et convertissent la biomasse en carburants, produits chimiques, matériaux et produits. Pour plus d'informations sur les bioraffineries et le concept de bioraffinage de NREL, veuillez visiter le site NREL: Recherche sur la biomasse.

La biomasse dans le Connecticut

La biomasse est répertoriée comme une source d’énergie renouvelable de classe I, telle que définie dans les Statuts généraux du Connecticut (CGS). Section 16-1 (a) (26) (xi). Il existe des propositions pour des centrales à biomasse au sein de CT ainsi qu’une centrale en exploitation. La centrale à biomasse à énergie renouvelable de Plainfield située à Plainfield, dans le Connecticut, est une centrale opérationnelle 37.5MW qui est une centrale à biomasse renouvelable de classe 1.

Le mois de janvier, 31, 2014, ministère de l’Énergie et de la Protection de l’environnement du Connecticut, a annoncé la signature de trois contrats d’énergie à long terme pour des certificats d’énergie renouvelable provenant de centrales à biomasse. Ces contrats prendront en charge jusqu'à 3.5% de la charge de l'État et contribueront à satisfaire aux exigences de la norme I du portefeuille de projets renouvelables de classe I du Connecticut. Pour plus d'informations, s'il vous plaît voir Contrats annoncés pour des certificats d'énergie renouvelable.

Si vous souhaitez en savoir plus sur la biomasse dans le Connecticut ainsi que sur les agences du Connecticut impliquées dans la biomasse, veuillez visiter le Page Biomasse du ministère de l'Énergie et de la Protection de l'environnement. Pour plus d’informations sur l’utilisation de la biomasse chez vous ou dans votre entreprise, visitez le site Autorité de financement et d'investissement en énergie propre (CEFIA).


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