La biomasse désigne l'ensemble de la matière organique d'origine biologique — végétale, animale, bactérienne ou fongique — susceptible d'être valorisée comme source d'énergie ou de matière. C'est aujourd'hui la première source d'énergie renouvelable mondiale, et elle joue un rôle central dans la transition énergétique. Mais derrière ce terme générique se cachent des réalités très différentes, avec des potentiels et des impacts environnementaux contrastés.
Définition : qu'est-ce que la biomasse ?
La biomasse englobe toute matière organique issue d'organismes vivants ou récemment vivants. Par opposition aux combustibles fossiles (pétrole, charbon, gaz naturel), qui sont le produit d'une transformation géologique sur des millions d'années, la biomasse est renouvelable à l'échelle humaine — à condition que les cycles biologiques soient respectés.
Le terme s'applique aussi bien à la forêt qu'aux effluents d'élevage, en passant par les résidus de cultures ou les déchets alimentaires. Sa valorisation énergétique repose sur un principe clé : le carbone libéré lors de la combustion ou de la méthanisation correspond au carbone qui avait été absorbé par la plante lors de sa croissance, constituant ainsi un cycle carbone court.
Cette neutralité carbone théorique est cependant conditionnelle : elle n'est réelle que si le stock de biomasse est maintenu ou augmenté, et si les émissions liées à la récolte, au transport et à la transformation restent faibles.
Les trois grandes familles de biomasse
La biomasse forestière
Première source de biomasse en Europe, elle comprend :
- Le bois énergie : bûches, granulés (pellets), plaquettes forestières
- Les résidus de sylviculture : écorces, sciures, copeaux de scierie
- Les sous-produits de l'industrie papetière : liqueurs noires, boues de papeterie
En France, le bois énergie représente environ 35 % de la consommation finale d'énergie renouvelable selon le ministère de la Transition écologique. Son usage dans les chaudières à granulés ou en cogénération (production simultanée de chaleur et d'électricité) est en forte croissance.
Le principal risque associé à la biomasse forestière est la surexploitation : si le prélèvement dépasse la capacité de régénération des forêts, le bilan carbone devient négatif sur plusieurs décennies.
La biomasse agricole
Elle se subdivise en plusieurs catégories :
- Les effluents d'élevage : lisier, fumier, eaux de lavage — très utilisés en méthanisation agricole
- Les résidus de cultures : pailles de céréales, marcs de raisin, rafles de maïs
- Les cultures énergétiques dédiées : miscanthus, sorgho, chanvre — cultivés spécifiquement pour leur valorisation énergétique
- Les cultures intermédiaires à vocation énergétique (CIVE) : semées entre deux cultures principales, elles captent l'azote résiduel du sol et fournissent une matière première pour la méthanisation
La biomasse agricole est particulièrement adaptée à la méthanisation, un processus de digestion anaérobie qui produit du biogaz (méthane + CO2) et un résidu solide fertilisant appelé digestat.
Les déchets organiques
Ce troisième type regroupe :
- Les biodéchets des ménages : restes alimentaires, déchets de jardin — obligatoirement collectés séparément depuis 2024 en France
- Les boues de stations d'épuration (STEP) : riches en matière organique et en nutriments
- Les déchets des industries agroalimentaires : graisses, marc de brasserie, résidus de conserverie
- La fraction organique des ordures ménagères résiduelles (FOMR)
Ces déchets constituent une ressource locale et abondante, souvent sous-valorisée. La directive-cadre déchets impose à la France d'augmenter significativement leur taux de valorisation matière et énergie d'ici 2035.
Les filières de valorisation énergétique
La combustion directe : le bois énergie
La voie la plus ancienne et la plus répandue. Le bois (bûches, plaquettes, granulés) est brûlé dans des chaudières ou des poêles pour produire de la chaleur, voire de l'électricité en cogénération. L'efficacité des installations modernes atteint 85 à 95 %, contre 50 à 60 % pour les foyers ouverts traditionnels.
La méthanisation : du biogaz au biométhane
La méthanisation (ou digestion anaérobie) est la fermentation de la matière organique en l'absence d'oxygène. Elle produit du biogaz composé en moyenne de 60 % de méthane (CH4) et 40 % de CO2.
Ce biogaz peut être :
- Brûlé sur place en cogénération (électricité + chaleur)
- Épuré en biométhane (100 % CH4) et injecté dans le réseau de gaz naturel
- Utilisé comme carburant (GNV — gaz naturel pour véhicules)
En 2024, la méthanisation est l'une des rares filières permettant un double retour au sol : le digestat (résidu de la digestion) est un amendement organique qui remplace les engrais de synthèse, tandis que la production d'énergie se fait en circuit court.
Les biocarburants
Produits à partir de la biomasse agricole ou de déchets, les biocarburants alimentent les moteurs thermiques. On distingue :
- Génération 1 : éthanol (betterave, blé) ou EMHV (huile de colza, tournesol) — en compétition avec l'alimentation
- Génération 2 : à partir de résidus agricoles, de bois ou de déchets — sans concurrence alimentaire
- Génération 3 : à base d'algues — encore au stade de recherche
L'Union européenne a fixé un plafond à la contribution des biocarburants de génération 1 dans les transports, en raison de leur bilan GES contesté lorsque la production implique un changement d'usage des sols.
Avantages et limites de la biomasse
Avantages :
- Énergie renouvelable stockable (contrairement au solaire ou à l'éolien)
- Valorisation de déchets et résidus — économie circulaire
- Production locale, créatrice d'emplois ruraux
- Substituable au gaz fossile via le biométhane
Limites :
- Bilan carbone favorable uniquement si les stocks de biomasse sont maintenus
- Risque de concurrence avec d'autres usages du sol (alimentation, biodiversité)
- Émissions de particules fines pour la combustion du bois en foyers non performants
- Ressource limitée : ne peut couvrir à elle seule les besoins énergétiques d'un pays industrialisé
Sources
- Ministère de la Transition écologique — Biomasse énergie
- Connaissance des énergies — Biomasse
- EDF — Qu'est-ce que la biomasse ?
- Greenflex — Énergie biomasse : définition et enjeux
Conclusion
La biomasse est une ressource polyvalente et stratégique pour la transition énergétique, à condition de rester dans les limites du renouvellement naturel. Pour approfondir les notions associées, notre article sur le cycle du carbone explique comment la biomasse s'inscrit dans les grands cycles biogéochimiques de la planète. Les services écosystémiques permettent de mesurer la valeur globale — bien au-delà de la seule énergie — que les forêts et les agrosystèmes rendent à la société.
