Faut-il développer les bioénergies ?
Éclairage signé Inès Bousquet, de La Fabrique écologique.
« Bioenergy for climate change mitigation : scale and sustainability » est un article paru le 24 mai 2021 dans la revue GCB Bioenergy : Bioproducts for a Sustainable Bioeconomy et écrit par Katherine Calvin, et al. En s’appuyant sur la littérature existante, interrogeons-nous sur la soutenabilité des bioénergies.
Les bioénergies sont l’ensemble des énergies produites à partir de biomasse. Cet article s’intéresse particulièrement aux agroénergies, issues de la production agricole au travers de la conversion des cultures, des sous-produits et des déchets agricoles en combustibles solides (pailles), liquides (biocarburants) ou gazeux (biogaz) ainsi qu’au bois-énergie. Il met en exergue les conditions nécessaires à leur déploiement durable et souligne les difficultés d’une évaluation réaliste de leur viabilité.
Les différents rapports du GIEC soulignent l’importance des bioénergies dans le cadre d’un scénario à 1,5°C. Pour autant, il est complexe d’attester de la durabilité de ces énergies du fait de plusieurs limites méthodologiques.
Les changements indirects des sols et les émissions de GES qui en résultent ne sont pas par exemple pris en compte dans les modélisations. Une partie des émissions liées au cycle de vie des bioénergies sont attribuées à d’autres secteurs tels que l’agriculture ou le transport (engrais, transport des marchandises, etc).
Par ailleurs, il existe de grandes incertitudes quant à l’évolution de la demande alimentaire et des modes de consommation, qui pourraient rendre leur développement plus ou moins pertinent. Enfin, les mesures de gouvernance nécessaires à un développement soutenable des bioénergies ne sont pas suffisamment prises en compte par les systèmes de modélisation, qui offrent une analyse uniquement quantitative.
Quels impacts ?
Les principaux débats concernant les bioénergies portent sur leurs impacts sur la sécurité alimentaire (conflit d’usages des sols), la biodiversité, la dégradation des sols et les ressources en eau.
La matière première utilisée, le système de gestion de la production (gestion des résidus de culture, utilisation de cultures de couverture, etc.), la région ainsi que l’utilisation antérieure des terres (sols dégradés ou tourbières, etc.) sont autant de variables qui peuvent avoir des conséquences positives et/ou négatives.
L’échelle et le rythme de leur déploiement sont également des facteurs à prendre en compte pour juger de leur durabilité : leur développement à grande échelle pourrait par exemple entraîner une augmentation du commerce international de matières premières, entraînant une moins bonne sécurité alimentaire et de nouvelles émissions de gaz à effet de serre (GES) liés au transport des marchandises.
Il est primordial de mettre en place des mesures de gouvernance adaptées à chacune des différentes régions du globe. Celle-ci peut être source de nombreux co-bénéfices environnementaux et socio-économiques.
L’accroissement de la demande de bioénergies pourrait soutenir l’augmentation de la production alimentaire et la baisse des prix à long terme, et entraîner la création de nouveaux emplois. D’autres co-bénéfices pourraient également en résulter, notamment en matière de protection de la biodiversité (reboisement, renaturation, dépollution des sols) et de capacités de stockage de carbone dans les sols (graminées).
L’important est notamment que soient réglés les conflits sur l’utilisation des terres et l’agriculture, en concertation avec toutes les parties prenantes.
Qu’en est-il de la France ?
En France, les bioénergies couvraient 1,6 % de la consommation d’électricité en 2019 et représentent près de 50 % de la production d’énergies renouvelables en 2020, principalement utilisées pour la production de chaleur.
Première puissance agricole en Europe et bénéficiant de la troisième forêt européenne, la France dispose d’un important potentiel de développement en bioénergies.
Compte tenu des enjeux climatiques, ne disposant pas de puits de pétrole et dans un contexte d’accroissement des tensions géopolitiques ayant des impacts sur les prix de l’énergie, le développement des bioénergies pourrait permettre à l’hexagone d’accroître sa sécurité énergétique.
Pour Pauline Bureau, vice-présidente de La Fabrique écologique, « si l’intégration des bioénergies dans le mix énergétique semble être pertinente, il reste encore à faire pour que leur développement soit strictement soutenable, en particulier compte tenu de la nécessité pour nos sols de répondre à nos besoins agricoles et alimentaires« .
COMMENTAIRES
La bioénergie dans sa part de production électrique est aujourd’hui trop faible et d’autre part son mode d’utilisation en continu n’est pas, où plutôt ne sera pas sa meilleure utilisation dans un contexte de forte participation des renouvelables variables pour lesquelles elle devraient faire partie du tampon de remplacement (comme les autres ENR pilotables) que certains appelles backup.
Il y a la préservation du patrimoine à prendre en compte aussi.
Des coupes rases sont parfois effectuées dans les plus beaux endroits, les plus touristiques, le maire-roitelet du coin ne voyant que son bois et ses vaches.
Plutôt prendre les surfaces sur celles de l’élevage bovin, gigantesques et excessives, dans toute commune rurale de France.
Et on nous parle de sécurité alimentaire alors que la moitié de la population est en surpoids, et un quart est obèse.
Le débat sur la bioénergie est totalement obscurci par des idées fausses véhiculées par la démagogie des politiques parce qu’ils ne veulent rien dire qui puisse contrarier les paysans.
Peu de gens sont capables de remettre en question les présupposés faux diffusés dans la société.
C’est pareil pour les STEP: soit disant que le potentiel serait limité, qu’on ne pourrait pas en faire davantage.
Archi-faux: tout espace montagneux, même de basse montagne peut être utilisé pour cela. La preuve: il y a 3 grandes STEP dans les Ardennes et il pourrait y en avoir pléthore d’autres. Il suffit d’un km² pour stocker 10 GWh.
C’est une ressource niée pour certains car elle démontre que l’on sait très bien stocker l’énergie en, quantité et, hélas ignorée par beaucoup d’autres.
Dans de nombreux endroits endroits en France des groupement agricoles ont fait de grands lacs artificiels pour se grantir une reserve d’eau en cas de secheresse durable. Il n’aurait pas couter beaucoup plus cher de les faire moitié moins grands mais en faire deux décalés en hauteur pour les transformer en steps.
Pour être précis: 1km² avec 300m de dénivelé entre les 2 bassins permet de stocker et déstocker 10 GWh chaque jour.
Km carré ou cube ?
Les proportions sont visualisables sur la STEP de Goldisthal
https://fr.wikipedia.org/wiki/Centrale_de_Goldisthal
« Le réservoir supérieur est situé à une altitude de 880 m. Pour créer ce bassin, le sommet de la montagne fut arasé et une digue circulaire fut construite, de 3 370 m de long et de 9 à 40 m de haut, selon les irrégularités du terrain. Son volume utile est de 12 millions de m3 et sa surface de 55 hectares. Cette quantité d’eau suffit à assurer huit heures de production, soit un stockage d’électricité maximal de 8,5 GWh étant donnée la différence d’altitude de 350 m entre le bassin de stockage et les turbines ».
12.000.000 de m3 d’eau sur une surface de 55 hectares, c’est à dire 550.000 m², ce qui fait une profondeur moyenne de 22m sur une base carrée de 740 m de côté.
La capacité de la STEP est cohérente avec la formule de l’énergie potentielle E=mgh. 12.10(9) x 10 x 350 en joules /3,6.10(12) en GWh, hors pertes.
J’ai dit 1km² pour 10 GWh comme ordre de grandeur, c’est donc un peu plus de cela en basse/moyenne montagne, toute surface annexe incluse. Disons que pour 10 GWh, il faut 1,5 km² avec 300 m de dénivelé en incluant les 2 bassins de 22m de profondeur.
Sacré Rochain,
« Il n’aurait pas coûter beaucoup plus cher de les faire moitié moins grands mais en faire deux décalés en hauteur pour les transformer en steps »
avec quelques mètres de différence d’altitude, et on installe une centrale LOL
Toujours l’absence de bon sens en physique qui fait notre bonheur.
Cet ignard de Gueret se prend de plus en plus pour un physicien distingué…il en a plein la bouche de ce qu’il ignore et ça doit résulter d’un complexe.
Le (grand) pays qui possède le plus de STEP (proportionnellement à sa population) est de loin le Japon, et il continue à en installer beaucoup. 30 GW de puissance, mais je ne sais pas combien de capacités.
Ils misent largement sur le PV + éolien offshore et STEP.
Leur potentiel solaire est bon puisque Tokyo est à la même latitude que Tanger, par contre leur espace est limité du fait de la densité de population et de son niveau de consommation.
https://fr.wikipedia.org/wiki/Hydro%C3%A9lectricit%C3%A9_au_Japon
Pour le solaire, plus que la latitude c’est le régime de pluviosité qui importe pour le solaire. Ainsi pour la plupart des pays équatoriaux le solaire est d’un très mauvais rendement en raison de l’humidité élevée et surtout permanente qui les place sous une épaisse couche diffusante avec une atmosphère stagnante. Les régions juste au-dessus des latitudes tropicales sont bien mieux servies en général car périphériques aux cyclones et anticyclones le ciel y est tres souvent dégagé, plus que la moyenne avec en plus de faibles épaisseurs d’atmosphère aux rayons incidents qui la traversent presque perpendiculairement. Les grands observatoirs astronomiques sont positionnés sur ces lieux privilégiers en ciels clairs, Hawaï pour l’hémisphère Nord et la région symétrique au Chili (La Silla et Cero Paranal) pour celle du Sud.
Beaucoup de progrès restent à effectuer pour réduire son empreinte carbone et ses importations d’énergies fossiles :https://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89nergie_au_Japon
le seul qui serait capable de parler de bioénergie en tenant le pavé sans faire d’envolées lyriques c’est Mr Chopin.
S’il pouvait le faire cela éclairerait notre lanterne. Merci à lui
Une chose à développer est bien l’agroforesterie : des arbres au milieu des champs ou des près.
https://www.agroforesterie.fr/definition-agroforesterie.php
Dans tous les cas, cela permet de remonter des minéraux puisés en profondeur par les racines et qui vont fertiliser le sol en surface avec la chute automnale des feuilles. Arbres qui protègent les champs de l’érosion éolienne entre deux cultures, y compris lorsqu’on y met des CIVE, car la terre reste a nu en attendant la pousse de la végétation. Alignés en haies, il protègent aussi de l’érosion pluviale.
Dans les prairies, les arbres font de l’ombre au bétail et apportent une protection relative en cas de forte pluie. On peut y mettre des pommiers, dont les vaches apprécient les fruits.
Dans les grandes cultures, mieux vaut y mettre des taillis à courte rotation (TCR) pour un usage énergétique (peuplier, saule, bouleau, robinier).
Pour incorporer 7 % en énergie d’agrocarburants dans le diesel et l’essence consommés en France, ce sont environ deux millions d’hectares de terres agricoles qui sont utilisées.
L’essentiel se trouve en France, avec une part variable selon les années pour d’autres pays. Les trois quarts des superficies de cultures pour agrocarburants sont du colza.
Un hectare de colza produit 15 MWh/an d’énergie sous forme d’agrocarburant, avant déduction de l’énergie consommée au champ et en usine.
Un hectare de centrale photovoltaïque en France produit de 1.000 à 1.500 MWh/an, selon les endroits, avec un MWc de capacité.
Avec une moyenne de 1,2 GWh/ha/an, 200.000 hectares de photovoltaïque suffiraient pour produire la moitié de l’électricité consommée actuellement en France.
Une grande partie des superficies consacrées aux agrocarburants pourrait aussi être convertie en plantations forestières d’espèces variées et mélangées pour la production de biomasse solide à usage aussi bien de bois d’œuvre, de bois d’industrie et de bois énergie.
Les agrocarburants sont assurément la plus mauvaise manière d’exploiter l’énergie solaire. C’est le processus dont le rendement est le plus mauvais, presque aussi mauvais que celui du processus mis en oeuvre dans les réacteurs nucléaires.
Personnellement, je préfère parler en km², ça me semble plus visualisable.
Je reprends vos chiffres:
« Un km² de colza produit 1,5 GWh/an d’énergie sous forme d’agrocarburant, avant déduction de l’énergie consommée au champ et en usine ». On peut donc déjà réduire ce chiffre à 1,25 GWh/an d’énergie chimique dont seulement le tiers serait converti en électricité dans une centrale thermique. 80% serait transformé en chaleur pour le chauffage domestique.
« Un km² de centrale photovoltaïque en France produit de 100 à 150 GWh/an, selon les endroits ». Prenons 125 GWh en moyenne d’énergie électrique.
En terme de production d’électricité, on serait donc dans un rapport de 1 à 300 entre le bioéthanol et le PV. Même en considérant un rendement d’un tiers pour le stockage par hydrogène, on serait encore dans un rapport de 1 à 100 en terme de surface occupée, par le PV.
1 km² produit donc 1.250 GWh
besoins de la France en électricité en 2050: 800.000 GWh
nombre de km² nécessaire: 6.400, soit 1,2% du territoire ou encore un carré de 80 km de côté.
Disons 2% du territoire avec Les pertes liées au stockage. C’est rien par rapport à la surface agricole utilisée pour l’élevage bovin et ovin, ce dernier étant d’ailleurs maintenu sur la surface dédiée.
Erratum « 1 km² produit donc 125 GWh »
@Marc,
Vous arrivez sensiblement à la même surface pour le même résultat que ce que j’ai déterminé dans le chapitre traitant de ce sujet dans « Le regard de l’homme sur le Soleil » et au résultat donné par l’économiste énergéticienne Julia Cagé-Piketty que j’ai également rapporté. Elle avec des PPV d’une époque plus ancienne de 5 ans trouvait une surface un peu plus grande pour le même résultat. Le tout était d’une grande cohérence
« presque aussi mauvais que celui du processus mis en œuvre dans les réacteurs nucléaires ».
Il fallait bien pour terminer sur un sujet autre que le fanfaron de 80 ans vomisse sur le nucléaire, il ne peut s’en empêcher c’est un malade incurable.
Il ne vaut pas plus aujourd’hui
Hé, Marc, :
« 12.000.000 de m3 d’eau sur une surface de 55 hectares »
55 Ha qui passent leur temps à se remplie et se vider, jour après jour !!!
Merveilleux, sur le plan écologique.
A mon avis, ça gueulerait, dans la région !!!
Et vous voulez multiplier ça dans nos belles montagnes LOL
Il est vraiment idiot sur tous les plans ce Gueret
🤣🤣🤣🤣 à le bon vieux troll d’Hervé Guéret qui faute de connaitre les bases du sujet s’enfonce toujours dans le ridicule en ânonnant stupidement tous les vieux canulars périmes pour gogos qu’il a gobe car il n’a aucune personnalité pour vérifier les faits et ouvrir enfin les yeux sur ce qui se passe réellement sur le terrain 🤣🤣
« vieux canulars périmés pour gogos », Monsieur Isambert a un vocabulaire toujours aussi limité et insultant. Est-ce un robot? Mais revenons à l’article qui traite d’un sujet sérieux. Constatons d’abord que la France importe 20% de son alimentation. Si elle exporte des céréales, du vin et des produits laitiers, elle importe 71% des fruits, 35% des légumes, 35% des volailles, 25% du porc consommé. Il est donc vital de se préoccuper de l’occupation des terres arables. Il est absurde d’y mettre des fermes solaires qui produisent moins de 0.5 MWcrête par hectare alors qu’un hectare nourrit au moins 2.5 français en moyenne. Examinons les bioénergies.
Bioéthanol, issu chez nous de betteraves et d’amidon de céréales, l’Europe limite aujourd’hui sa teneur à 7% dans l’essence.
Biodiesel, estérification de corps gras, colza et tournesol en Europe, l’essentiel de la production vient du soja brésilien et d’huile de palme indonésienne, donc de déforestation ailleurs. Bilan écologique catastrophique.
Pour les biocarburants dits dits avancés censés être à base de déchets, le process est complexe et coûteux et la production confidentielle, quant aux carburants troisième générations (algues) ils ne sont que dans la tête des chercheurs.
Biogaz; méthaniser des déchets, ménagers, divers ou industriels est une bonne chose, mais l’essentiel de la méthanisation est agricole et là, la polémique bat son plein! Les déjections animales viennent d’animaux en batterie forcément, et au lieu de faire décroitre ce système ça le rentabilise et le pérennise. Les cultures à mettre obligatoirement en complément occupent des hectares, même si on les baptise CIVE, le digestat utilisé comme engrais pollue parfois les nappes. Cerise sur le gâteau, les voisins ne supportent plus l’odeur ni les norias de camions. Je ne fais pas d’hypothèse sur les fuites de méthane dans des systèmes exploités par des non spécialistes.
Biomasse, terme pudique pour parles de combustion du bois. Dire que l’on brûle des déchets et des petites branches est de la foutaise, les photos aériennes d’usines à pellets et de centrales converties au bois montrent des tas de troncs uniquement, ou presque uniquement. Un arbre qui brûle en une minute a mis 30, 50 ou 80 ans à pousser et son remplaçant mettra autant de temps à capter le carbone émis, en supposant que l’on ait replanté la bonne essence et pas trop massacré la forêt par les coupes rases. Ça fait aussi planter de résineux là où il faudrait garder de feuillus, en plaine. Brûler du bois c’est augmenter le taux de CO2 atmosphérique pour 50 ans si on a de la chance. Pour la neutralité carbone en 2050 c’est génial n’est ce pas ?
Bilan, les biocarburants étaient un leurre, le biogaz devrait avoir une avenir beaucoup plus limité que ce que ne souhaite l’ADEME car dans certaines régions le ras le bol est net et puis il faudra bien sortir un jour de l’élevage industriel sanitairement catastrophique! Le chauffage au bois, sauf à titre individuel et en campagne (pas en ville à cause des particules) est une hérésie écologique. Les bioénergies n’ont infléchi en rien la tendance émission de C02 versus énergie consommée.
Discourir de bioénergies ç’est une chose mais concrètement, des idées qui paraissent aller dans le bon sens au départ, dès qu’on les promeut, les subventionne, qu’un lobby industriel s’en empare et fait une promotion à tout casser, ça peut se développer au delà du raisonnable et devenir nocif. Tout se passe comme si on ne savait pas faire le bilan avantage/inconvénients à l’avance et quand ça dérape on ne sait pas freiner.
Une meilleure question, et en tous cas préalable aux mesure à prendre concernant les importations de produits alimentaire est peut-être de savoir les raisons qui motivent une importation plutôt qu’une production locale, et cela avant de décider que c’est pas manque de surgaces agricoles !
Il y a des raisons bien plus évidentes surtout lorsqu’on souligne le cas des fruits et légumes pour lesquelles on sait l’importance des conditions climatiques et du coût de la main d’oeuvre. Et pour ce dernier poste de charge, la concurrence déloyale que l’on connait en Europe avec des régimes sociaux allant de l’inexistant jusqu’à celui, comme le notre qui double le prix de cette main d’oeuvre. finalement on peut vois que dans les activités agricoles mécanisées nous sommes comme le vin, nous sommes plus exportateurs qu’importateurs.
Mais je sais qu’à la recherche permanente d’arguments contre les renouvealbles, certains iront inventer des problèmes totalement inexistants comme la plupart de ceux qui leurs sont déjà reprochés.
Jean Pierre Moulard la vérité vous dérange . alors malgré vos propos de trolls stériles vérifiez qu’il n’y a pas de centrales PV sur des terres agricoles .. les chambres d’agriculture y veillent à moins que vous ne vouliez parler d’agrivoltaique .. par contre je vous rejoint sur les circuits courts et le développement des projets citoyens au lieu des projets industriels …
@ JP Moulard
Très bon commentaire que j’ai archivé et pris le temps de lire attentivement. Dommage que Chopin n’ait pas fait de commentaire car il s’y connait très bien aussi.
Merci encore