La biomasse est un terme large englobant la matière organique dérivée des organismes vivants ou récemment décédés. C'est essentiellement l'énergie stockée du soleil, capturée par la photosynthèse. Voici une ventilation de la science derrière:
1. La fondation:Photosynthèse
* plantes et algues: Les plantes et les algues sont les principaux producteurs de biomasse. Ils utilisent la lumière du soleil, l'eau et le dioxyde de carbone pour créer des sucres (glucose) par la photosynthèse. Ce processus stocke l'énergie solaire dans les liaisons chimiques dans le matériau végétal.
* Équation chimique:
* 6CO2 (dioxyde de carbone) + 6H2O (eau) + Sunlight → C6H12O6 (glucose) + 6O2 (oxygène)
2. Types de biomasse:
* bois: Les arbres sont une source majeure de biomasse. Ils contiennent de la cellulose, de l'hémicellulose et de la lignine - des glucides complexes et des polymères qui stockent l'énergie.
* Résidus agricoles: Les tiges de culture, la paille et le fumier sont également de précieuses sources de biomasse. Ils contiennent des sucres, des amidons et d'autres composés organiques.
* Algues: Des algues à croissance rapide peuvent être cultivées pour leur forte teneur en pétrole, qui peut être utilisée pour la production de biocarburants.
* Déchets solides municipaux: Les déchets des ménages et des entreprises, notamment du papier, des restes de nourriture et des déchets de cour, peuvent être transformés en biomasse utilisable.
3. Production de bioénergie:
* combustion: La biomasse brûlante libère l'énergie stockée sous forme de chaleur, qui peut être utilisée pour la production d'électricité, le chauffage et la cuisson.
* digestion anaérobie: Les micro-organismes décomposent la matière organique en l'absence d'oxygène, produisant du biogaz (principalement du méthane) et du digestat. Le biogaz peut être utilisé comme carburant, tandis que le digestat sert d'engrais.
* Production de biocarburants: La biomasse peut être convertie en carburants liquides comme le bioéthanol et le biodiesel. Ces carburants peuvent être utilisés dans les moteurs à combustion interne comme alternatives aux combustibles fossiles.
4. Avantages et défis:
* Énergie renouvelable: La biomasse est une ressource renouvelable, car les plantes et les algues peuvent être constamment reconstituées.
* Neutralité du carbone: Lorsqu'il est brûlé, la biomasse libère du dioxyde de carbone qui a été à l'origine absorbé par l'atmosphère pendant la photosynthèse. Cela en fait un carburant neutre en carbone.
* Préoccupations de durabilité: La biomasse de sursociation peut entraîner la déforestation et la perte d'habitat. Des pratiques efficaces et durables sont cruciales pour son utilisation.
* Efficacité et coût: La conversion de la biomasse en énergie utilisable est souvent moins efficace que l'utilisation de combustibles fossiles. Les coûts de traitement et de transport peuvent être élevés.
5. Recherche en cours:
* biocarburants avancés: Les scientifiques développent de nouvelles technologies pour produire des biocarburants avancés avec une densité énergétique plus élevée et un impact environnemental plus élevé.
* Biochar: Matériau de type charbon de bois produit à partir de la biomasse, le biochar a un potentiel d'amendement du sol et de séquestration du carbone.
En conclusion, la biomasse détient un potentiel important en tant que source d'énergie renouvelable. Comprendre la science derrière la biomasse nous aide à optimiser son utilisation pour un avenir durable.
