La technologie comme solution clé

Biomasse

Capable de fournir de la chaleur, de l’électricité et du carburant, la biomasse est l’énergie renouvelable la plus polyvalente. Il n’y a rien d’étonnant à s’attendre à ce que la biomasse représente près des deux tiers de la consommation allemande de renouvelables en 2020. La biomasse n'est non seulement une source d’énergie, elle fournit également des engrais et des matériaux de production comme du bois et des carburants. Par conséquent, la biomasse est fortement demandée dans de nombreux secteurs concurrents. Le potentiel de la biomasse durable reste malheureusement limité. La politique allemande met donc surtout l’accent sur la promotion de l’utilisation des résidus et des déchets.

La biomasse est, à plusieurs titres, une source d’énergie renouvelable particulière. Tout d’abord, elle fournit directement trois vecteurs énergétiques : l’électricité, la chaleur et le carburant (liquides, solides et gaz). Ensuite, elle est facile à stocker et à distribuer, c'est-à-dire lorsque le soleil ou le vent font défaut, la production des générateurs alimentés en biomasse peut être augmentée selon les besoins. Enfin, elle exige une gestion rigoureuse pour assurer la durabilité, ce qui peut entraver son exploit. Quel que soit le nombre de panneaux solaires installés, le processus de transformation de l'énergie solaire ne sera pas accéléré. De la même manière, le nombre d'éoliennes n'impactera pas la vitesse du vent sur la terre. Il en est autrement pour la biomasse. Il faut ainsi veiller à ce que son utilisation ne conduise à l’épuisement des ressources ou à ce que les monocultures ne réduisent la biodiversité. Il est par ailleurs important que la satisfaction des besoins énergétiques des pays riches ne se fasse au détriment des besoins alimentaires des pays pauvres.

Capable de couvrir un grand éventail de services énergétiques, la part de la biomasse dans l’approvisionnement énergétique mondial est beaucoup plus importante que celle de l’hydroélectricité ou du nucléaire (qui ne fournissent que de l’électricité). Sa part est même plus importante que toutes les autres sources d’énergies renouvelables combinées. Selon le réseau Ren 21, la biomasse traditionnelle pour la plupart, a couvert plus de 14 pour cent de la demande mondiale d’énergie en 2014, alors que la part de l’énergie nucléaire tombait à 2,5 pour cent.

La biomasse en Allemagne

Aujourd'hui, l'on entend le plus souvent par biomasse la production d’éthanol à partir de maïs, celle du biodiesel à partir du colza, du biogaz à partir de déchets organiques et de maïs, des granulés de bois fabriqués à partir de sciure, etc. – par opposition au bois, fumier, etc.

La bioénergie provient généralement de deux sources: la foresterie et l’agriculture. L’Allemagne est le plus grand producteur de bois de l’UE, et le bois est de loin la plus grande source de bioénergie du pays. Environ 40 pour cent de la production allemande de bois est utilisée comme source d’énergie, le reste comme matériau. L’Allemagne est aussi un leader sur le marché du biogaz : au début de l'année 2015, près des deux tiers des centrales à biogaz en Europe y étaient installées.

En 2016, près de 2,7 millions d'hectares de terres arables servaient déjà aux cultures énergétiques en Allemagne. Cette zone équivaut à 16 pour cent des 16,7 millions d'hectares de terres agricoles que compte l’Allemagne. Le plafond pour la bioénergie se situe à 4 millions d'hectares à l’horizon 2020 qui, selon des études peut être atteint à deux conditions : que la population diminue dans les prochaines décennies et qu'il y ait une hausse du rendement à l’hectare dans le secteur agricole. La population allemande devrait chuter pour passer d’un peu plus de 80 millions d’habitants en 2016 à moins de 70 millions d’ici 2050. Les organisations environnementales attirent toutefois l'attention sur les impacts des cultures énergétiques sur l’environnement. Par exemple, la hausse importante de la culture du maïs destinée à la production d’énergie (et les problèmes liés à la monoculture de maïs) va souvent de pair avec le labourage des prairies de grande valeur environnementale. Les cultures énergétiques peuvent aussi avoir des effets négatifs sur la qualité des eaux souterraines et l’érosion du sol. Pour empêcher que ces effets ne se produisent, la loi allemande sur les énergies renouvelables (EEG) – la principale loi sur laquelle repose l’Energiewende – limite la quantité de maïs et de céréales qui peuvent prétendre à une indemnité spéciale. La loi prévoit par ailleurs un ensemble de mesures incitatives visant à encourager l’utilisation accrue de substrats moins polluants pour l’environnement, comme les matériaux issus des activités liées à la gestion du paysage et les résidus.

L’énergie renouvelable représentait environ 13,5 pour cent de la consommation d’énergie totale en 2016 dont environ 37 pour cent de biomasse dans le secteur du chauffage ainsi que 10 pour cent de biocarburant et huit pour cent de biogaz dans le secteur de l’électricité. Au total, la bioénergie représentait 57 pour cent du total de l’énergie renouvelable produite en Allemagne en 2015, soit l’équivalent de 7 pour cent de la consommation d’énergie primaire.

Le potentiel de la bioénergie domestique durable en Allemagne semble être limité à environ 10 pour cent de l’approvisionnement énergétique global, lorsqu'on considère les niveaux actuels de consommation. Une réduction de la consommation permettrait en revanche d'augmenter ces proportions.

Aujourd’hui, l’Allemagne utilise principalement de la biomasse d’origine nationale. Le défi à relever consistera à augmenter l'utilisation de la biomasse pour la production d’énergie sans entraîner pour autant une hausse considérable des importations. Les Allemands sont en effet déjà préoccupés par le défrichement des forêts tropicales en faveur des plantations de palmiers à huile et par les conflits qui existent entre la production à usage énergétique et la production alimentaire dans les pays en développement. Dans ce contexte, le ministère allemand de l’Environnement a déclaré « l’expansion de la production de biomasse à des fins énergétiques [ne doit pas entrer en conflit] avec la sécurité alimentaire, le droit à l’alimentation et la protection de l’environnement et de la nature ». A côté de la Directive européenne sur les énergies renouvelables, les biocarburants et autres vecteurs de bioénergie liquide doivent répondre à des critères solides de durabilité afin de contribuer aux objectifs de quotas et de pouvoir être éligibles aux primes énumérées dans l’Ordonnance relative aux critères de durabilité de la biomasse. Il n'est pourtant pas clair si des critères stricts peuvent être un moyen pour empêcher que l’utilisation énergétique de la biomasse n’entraîne une hausse des prix alimentaires à travers le monde.

A l'avenir, l’utilisation de la biomasse est particulièrement importante dans trois domaines. La biomasse peut servir de carburant dans celui du transport aérien et des véhicules utilitaires lourds (domaines dans lesquels la mobilité électrique ou d’autres solutions techniques ne sont pas encore disponibles). Elle peut fournir de la chaleur dans les processus industriels de chauffage qui nécessitent de hautes température et peut agir comme agent de cogénération, puisque les centrales de cogénération qui transforment la biomasse en électricité et en chaleur sont plus efficaces et produisent moins de gaz à effet de serre.

En Allemagne, le biogaz et en particulier l’hydrogène, apparaissent comme un moyen essentiel de stocker l’énergie de manière saisonnière pour fournir suffisamment d'électricité lors des sombres soirées d’hiver, c'est-à-dire pendant les périodes où la consommation d’énergie est à son comble et que l’énergie solaire est indisponible. Toutefois, le gouvernement allemand a imposé une limite de 100 MW de nouvelles centrales à biogaz par an en août 2014, en partie en raison d’inquiétudes concernant les impacts environnementaux, mais aussi et surtout pour maîtriser les coûts. Cette limite de 100 MW est à peu près maintenue dans les amendements à la loi adoptés en 2017. Entre 150 et 200 MW de centrales à biomasse feront l'objet d'une offre lors des futures soumissions.