[Vision stratégique européenne] En 2050, quelle place pour la biomasse ?

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Fin novembre 2018, la Commission européenne publiait sa « Stratégie pour une Europe neutre en carbone d’ici 2050 », comme requis suite à l’Accord de Paris de 2015. Quelle place offre-t-elle à la biomasse et aux bioénergies dans ses divers scénarios ?

8 scénarios étudiés

La stratégie étudie différents scénarios visant à réduire les émissions de gaz à effet de serre. Ces scénarios devraient permettre à l’Union européenne d’obtenir, d’ici 2050, des réductions d’émissions de gaz à effet de serre comprises entre -80 et -100 % (c’est-à-dire zéro émission nette) par rapport à 1990. Tous ces scénarios correspondent aux objectifs fixés dans l’accord de Paris.

Les 8 scénarios étudiés sont construits selon diverses hypothèses et principaux moteurs : allant d’une électrification poussée dans tous les secteurs à des changements de modes de vie, en passant par l’efficacité énergétique, l’hydrogène et le Power-to-X.

Ces 8 scénarios sont comparés entre eux et avec un scénario Baseline, dont les projections sont basées sur l’application des politiques actuelles jusqu’à 2050 (scénario business as usual).

Consommation d’énergie primaire issue de biomasse et déchets

Il ressort des 8 scénarios que la consommation de biomasse pour l’énergie est amenée à croître d’ici 2050. Ces scénarios incluent, dans le même volet que la biomasse, la valorisation énergétique des déchets (par exemple, l’emploi des ordures ménagères fermentescibles en biométhanisation).

Figure 1. Consommation intérieure brute de biomasse pour l'énergie (source: In-depth analysis accompagning the Communication, p. 182)

Dans le même temps, les scénarios prévoient une réduction de la consommation d’énergie primaire de l’UE (de 1639 Mtep en 2016 à +- 1200 Mtep suivant les scénarios en 2050). La part du mix énergétique dédiée aux bioénergies est donc appelée à croître significativement.

Ceci est cohérent avec les scénarios analogues développés par le GIEC[1] et l’AIE[2].

Récemment, une étude spécialement dédiée à la disponibilité de la ressource biomasse produite durablement dans l’UE28 en 2050 a été publiée par l’Université de Groningen[3]. Ses résultats indiquent un potentiel de production durable de biomasse européenne à l’horizon 2050 s’établissant entre 169 et 737 Mtoe.

Les ordres de grandeur présentés dans la stratégie européenne semblent donc tout à fait réalistes.

Utilisation des bioénergies par secteurs et par scénario

Les secteurs amenés à accroitre leur consommation de biomasse sont surtout le secteur industriel en général et l’industrie de la production d’électricité. Dans le même temps, la consommation des ménages est supposée décroître (en cause : la combinaison d’une meilleure efficience énergétique + l’électrification via pompe à chaleur). On perçoit une forte tendance à l’augmentation du recours à la biomasse pour produire de l’électricité (min. 40 % de l’énergie primaire dédiée dans tous les scénarios).

Figure 2. Utilisation des bioénergies par secteurs et par scenario en 2050 (source: In-depth analysis accompagning the Communication, p. 182)

Quelles sources de bioénergies en 2050 ?

La production de biomasse est amenée à croître (produire plus par unité de surface). De même que, de manière significative, l’approvisionnement de biomasse en provenance de terres agricoles.

Parallèlement, un développement important des productions agricoles lignocellulosiques et ligneuses est pressenti. Il n’est en revanche pas fait mention explicite des productions végétales fermentescibles à destination de la biométhanisation.

Figure 3. Répartition des sources de bioénergies en 2050 (source: In-depth analysis accompagning the Communication, p. 183)

  • En ce qui concerne l’approvisionnement en biomasse forestière, les différents scenarios considèrent une augmentation de la valorisation des résidus forestiers (bois d’éclaircie, houppiers, rémanents…), avec une récolte de bois rond à vocation énergétique constante. Bien que la surface forestière soit amenée à augmenter (voir point suivant), cela implique une intensification de la production forestière (p.179).
  • Les coproduits de l’industrie du bois ne sont pas spécifiquement représentés, mais on peut supposer qu’ils sont repris dans la catégorie « Déchets », laquelle reprend les déchets industriels et ménagers.
  • Une forte augmentation des cultures lignocellulosiques (miscanthus, switchgrass) et des taillis à courte rotations d’essences à croissance rapide (saule, peuplier...) est attendue.
  • Par contre, l’approvisionnement de la filière méthanisation semble contraint exclusivement à traiter des flux de déchets et de résidus agricoles (pailles…). Sont exclues : les cultures alimentaires et autres cultures intermédiaires à vocation énergétique.

La part des cultures énergétiques issues de « cultures alimentaires » semble extrêmement réduite. En effet, sur le graphique, on décèle un maximum de 5 Mtoe de « cultures alimentaires à vocation énergétique » que devront se partager les filières biocarburants et méthanisation dans l’UE28. Cela semble extrêmement restrictif à l’échelle de l’UE et cela sera susceptible de mettre à mal la viabilité financière de la filière biométhanisation agricole.

Rappelons que la biométhanisation permet également de valoriser certaines productions non conformes à un usage alimentaire (exemple : pommes de terre déclassées en 2018). Nous supposons donc que ces gisements sont repris dans la catégorie « Déchets » de la stratégie.

Concernant les cultures lignocellulosiques, la stratégie prévoit (In-depth analysis, p. 181) qu’elles pourront être converties en gaz vert via pyrogazéification, puis méthanation. Il s’agit d’une perspective intéressante, bien que technologiquement non mature. On peut se demander pourquoi la stratégie n’offre-t-elle pas la même opportunité à la filière biométhanisation, en allouant une partie du gisement potentiel à des cultures fermentescibles ?

Les potentialités d’intégrer des productions à vocation principalement énergétiques dans les rotations agricoles semblent réduites. Il semble qu’il y ait une volonté de « cadastrer » au maximum la production énergétique. C’est-à-dire : allouer certaines superficies à la production d’énergie via des cultures pérennes (min. 20 ans), tandis que les autres demeurent dédiées à la production alimentaire, à l’exception des résidus agricoles (pailles, déjà fortement utilisées en Wallonie).

Usage des terres en 2050

Il faudra produire plus de biomasse par unité de surface, et ce de manière durable (= intensification durable).

Dans tous les cas, la superficie agricole n’augmentera plus ou peu. Certains scénarios prévoient même la mise en jachère/reforestation de terres agricoles pour augmenter le puit naturel de carbone.

Dans le même temps, la production de biomasse-énergie agricole est appelée à augmenter. La stratégie reconnaît donc le rôle primordial de l’agriculteur comme pourvoyeur de surface à vocation énergétique d’ici à 2050. Ceci, est en totale cohérence avec d’autres études/scénarios de transition énergétique (GIEC, AIE, Université de Groningen).

LULUCF vs Bioénergies

D’une manière générale, il est systématiquement considéré qu’une consommation énergétique de ressource biomasse est consentie au détriment du puit de carbone naturel (‘net LULUCF sink’). Cela, sans considérer que les changements de pratiques (exploitation, itinéraire technique agricole) amenés par les bioénergies peuvent contribuer à une augmentation du puit de carbone naturel, tout en permettant une exploitation énergétique.

Citons quelques exemples :

  • Cultures Intermédiaires à Vocation Energétique (CIVEs) : des études ont prouvé que la modification des itinéraires techniques agricoles pour produire de la biomasse biométhanisable via CIVEs, pouvait permettre dans certaines conditions une amélioration du stock de carbone, tout en ne diminuant pas la production alimentaire et en permettant une production énergétique.[4]
  • Biomasse lignocellulosique : la littérature témoigne d’une amélioration du statut carbone du sol lorsque les cultures lignocellulosiques sont plantées sur d’anciennes terres de grande culture. L’implantation stratégique de ces biomasses (miscanthus, taillis de saule, etc.) permet de limiter l’érosion des sols (érosion du carbone) au voisinage des grandes cultures d’hiver et de printemps, tout en remobilisant de manière efficiente les éléments majeurs/mineurs du sol.[5]

BECCS (Bioenergy with Carbon Capture and Storage)

Les bioénergies sont les seules énergies à potentiellement permettre l’avènement de technologies carbone-négatives. Comme le stipule la stratégie, ces technologies[6] ne sont actuellement pas matures, dans un contexte ou le prix de l’énergie fossile ne justifie pas d’investissement R&D conséquent en la matière.

Plus d’infos ?

[1] Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (Giec) : https://www.climat.be/files/4115/3900/0027/181008_IPCC_sr15_spm.pdf

[3] Faaij, 2018. Securing sustainable resource availability of biomass for energy applications in Europe: review of recent literature.

[4] Résultats du projet MethaLAE. Voir les interventions lors du colloque du projet Solebiom.

[5] McCalmont et al, 2017c. Environmental costs and benefits of growing Miscanthus for bioenergy in the UK. Global Change Biology – Bioenergy. 9(4): 489-507.

[6] A ce sujet, lire l’article : L’énergie carbone-négative, ça existe ?! – ValBiom, 31.01.2019

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