Biomass—renewable energy from plants and animals
La biomasse est une matière organique renouvelable provenant de plantes et d’animaux. Jusqu’au milieu des années 1800, la biomasse était la principale source de consommation annuelle totale d’énergie aux États-Unis. La Biomasse continue d’être un combustible important dans de nombreux pays, en particulier pour la cuisson et le chauffage dans les pays en développement., L’utilisation de combustibles issus de la biomasse pour le transport et la production d’électricité augmente dans de nombreux pays développés afin d’éviter les émissions de dioxyde de carbone résultant de l’utilisation de combustibles fossiles. En 2019, la biomasse a fourni près de 5 quadrillions D’unités thermiques britanniques (Btu) et environ 5% de la consommation totale d’énergie primaire aux États-Unis.
la biomasse contient de l’énergie chimique stockée par le soleil. Les plantes produisent de la biomasse par photosynthèse. La biomasse peut être brûlée directement pour la chaleur ou convertie en combustibles liquides et gazeux renouvelables par divers procédés.,v>
Source: adapté du projet national D’éducation à L’énergie (domaine public)
conversion de la biomasse en énergie
La biomasse est convertie en énergie par divers procédés, y compris
- combustion directe (combustion) pour produire de la chaleur
- conversion chimique pour produire des combustibles liquides
- conversion biologique pour produire des combustibles liquides et gazeux
La combustion directe est la méthode la plus courante pour convertir la biomasse en énergie utile., Toute la biomasse peut être brûlée directement pour chauffer les bâtiments et l’eau, pour la chaleur des procédés industriels et pour produire de l’électricité dans les turbines à vapeur.
la conversion Thermochimique de la biomasse comprend la pyrolyse et la gazéification. Les deux sont des processus de décomposition thermique dans lesquels les matières premières de la biomasse sont chauffées dans des récipients fermés et pressurisés appelés gazifieurs à haute température. Ils diffèrent principalement dans les températures de processus et la quantité d’oxygène présente pendant le processus de conversion.,
- la pyrolyse consiste à chauffer des matières organiques à 800–900of (400-500 oC) en l’absence presque complète d’oxygène libre. La pyrolyse de la biomasse produit des carburants tels que le charbon de bois, le bio-pétrole, le diesel renouvelable, le méthane et l’hydrogène.
- L’hydrotraitement est utilisé pour traiter la bio-huile (produite par pyrolyse rapide) avec de l’hydrogène à des températures et des pressions élevées en présence d’un catalyseur pour produire du diesel renouvelable, de l’essence renouvelable et du carburéacteur renouvelable.,
- la gazéification consiste à chauffer des matières organiques à 1 400-1 700 OC (800-900 oc) avec des injections de quantités contrôlées d’oxygène libre et/ou de vapeur dans le récipient pour produire un gaz riche en monoxyde de carbone et en hydrogène appelé gaz de synthèse ou gaz de synthèse. Le gaz de synthèse Peut être utilisé comme carburant pour les moteurs diesel, pour le chauffage et pour produire de l’électricité dans les turbines à gaz. Il peut également être traité pour séparer l’hydrogène du gaz, et l’hydrogène peut être brûlé ou utilisé dans les piles à combustible. Le gaz de synthèse peut ensuite être traité pour produire des combustibles liquides en utilisant le procédé Fischer–Tropsch.,
un procédé de conversion chimique connu sous le nom de transestérification est utilisé pour convertir les huiles végétales, les graisses animales et les graisses en esters méthyliques d’acides gras (FAME), qui sont utilisés 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. L’éthanol est utilisé comme carburant pour véhicules. Le gaz naturel renouvelable-également appelé biogaz ou biométhane—est produit dans les digesteurs anaérobies des stations d’épuration et des exploitations laitières et d’élevage., Il se forme également dans les décharges de déchets solides et peut être capturé dans celles-ci. Le gaz naturel renouvelable correctement traité a les mêmes utilisations que le gaz naturel à combustible fossile.
les Chercheurs travaillent sur les moyens d’améliorer ces méthodes et à développer d’autres façons de convertir et d’utiliser plus de biomasse pour l’énergie.
Quelle est la biomasse utilisée pour l’énergie?
en 2019, la biomasse a fourni près de 5 quadrillions D’unités thermiques britanniques (Btu), soit environ 5% de la consommation totale d’énergie primaire aux États-Unis., Sur ces 5%, environ 46% provenaient du bois et de la biomasse dérivée du bois, 45% des biocarburants (principalement de l’éthanol) et 9% de la biomasse des déchets municipaux.
Les montants, en Billions D’unités thermiques britanniques (TBtu), et en pourcentage des parts totales des États-Unis., l’utilisation de la biomasse par le secteur consommateur en 2019 était
- industrielle—2 451 TBtu—49%
- transports—1 410 TBtu—28%
- résidentielle—529 TBtu—11%
- électricité—448 TBtu—9%
- commerciale—146 TBtu—3%
les secteurs industriel et des transports représentent les plus grandes quantités, en termes de contenu énergétique, et les plus grandes parts en pourcentage de la consommation annuelle totale de biomasse aux États-Unis. Les industries des produits du bois et du papier utilisent la biomasse dans les centrales thermiques et électriques combinées pour la chaleur de processus et pour produire de l’électricité pour leur propre usage., Les biocarburants liquides (éthanol et diesel à base de biomasse) représentent la majeure partie de la consommation de biomasse du secteur des transports.
les secteurs résidentiel et commercial utilisent du bois de chauffage et des granulés de bois pour le chauffage. Le secteur commercial consomme également et, dans certains cas, vend du gaz naturel renouvelable produit dans les installations municipales de traitement des eaux usées et dans les décharges de déchets.
le secteur de l’énergie électrique utilise le bois et les déchets dérivés de la biomasse pour produire de l’électricité destinée à la vente aux autres secteurs.
Dernière mise à jour: 28 août 2020