Qu est-ce la biomasse?

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1 Qu est-ce que Informations pour les enseignants Passion Céréales 0 La biomasse est l ensemble de la matière organique d origine végétale ou animale. Elle peut être issue de l agriculture, de forêts, de milieux marins et aquatiques, de haies, parcs et jardins, des déchets organiques ou des effluents d élevage (purin ), de la sylviculture ou des industries qui y sont liées. Elle a avant tout la qualité d être renouvelable, parfois sur un temps très court, comme les cultures agricoles par exemple. La biomasse a la particularité d être toujours composée de carbone (on en trouve du bois aux feuilles, en passant par la paille, les algues, les déchets alimentaires ). C est ce qui en fait une alternative aux produits fossiles que sont le pétrole et le charbon dans le domaine de la chimie. Elle contient en outre d autres composants intéressants (oxygène, azote) qu on ne retrouve pas dans le pétrole. En énergétique, le terme de «biomasse» regroupe toutes les matières organiques qui peuvent dégager de l énergie soit par combustion directe ou suite à une étape de transformation. La biomasse représente donc aussi bien la fraction biodégradable des déchets industriels ou agricoles que le bois issu directement de la forêt. Habituellement, les ressources en biomasse peuvent être classées en plusieurs catégories, selon leurs origines : le bois, sous forme de bûches, granulés et plaquettes ; les sous-produits du bois qui recouvrent l ensemble des déchets produits par l exploitation forestière (branchage, écorces, sciures ), par les scieries (sciures, plaquettes ), par les industries de transformation du bois (menuiseries, fabricants de meubles, parquets) et par les fabricants de panneaux ainsi que les emballages tels que les palettes ; les sous-produits de l industrie tels les boues issues de la pâte à papier (liqueur noire) et les déchets des industries agroalimentaires (marcs de raisin et de café, pulpes et pépins de raisin etc.) ; les produits issus de l agriculture et coproduits (céréales, oléagineux), résidus tels que la paille, la bagasse (résidus ligneux de la canne à sucre) et les nouvelles plantations à vocation énergétique telles que les taillis à courte rotation (saules, miscanthus, etc) ; les déchets organiques tels que les déchets urbains comprenant les boues d épuration, les ordures ménagères, et les déchets en provenance de l agriculture tels que les effluents agricoles. QUELQUES CHIFFRES La surface des forêts françaises a doublé depuis 80 et couvre aujourd hui environ millions d hectares, soit plus du quart du territoire. De nos jours, la forêt s accroît d environ ha par an*. (Source Ministère de l agriculture) La surface des exploitations céréalières couvre un peu plus de 9 millions d hectares pour une production de 70 millions de tonnes. La majeure partie de la production se concentre sur espèces : le blé tendre, le maïs grain, l orge et le blé dur. Une dizaine d autres céréales comme le triticale, l avoine, le sorgho, le seigle, le riz, le millet, le sarrasin et l épeautre sont aussi cultivées en France hectares de céréales sont dédiés à des nouvelles applications (chimie du végétal, bioéthanol ). En France, dans le cadre du Grenelle de l environnement, les industriels de la chimie se sont engagés à utiliser % de matières premières végétales d ici 07, contre 7% en 007. En France, La biomasse est aujourd hui, de loin, la première énergie renouvelable produite. En 009, la France a produit 98 ktep à partir de biomasse (bois énergie, biocarburants, et biogaz), 667 ktep éoliens et 66 ktep solaires*. (Source Insee) Dans le monde, la proportion d électricité issue de la biomasse dans la production d électricité renouvelable mondiale en 00 est de 6,% et la production mondiale moyenne de biocarburants en 00 était de,8 millions de barils/jour, soit fois moins que la production journalière de pétrole dans le monde. (Fondation ALCEN pour la connaissance des énergies) 8

2 Rappel des objectifs Avec la fiche «La biomasse, faire le point sur les connaissances» Connaître les modalités de fonctionnement et de développement des plantes chlorophylliennes Evoquer la particularité de la biomasse Comprendre le potentiel de la biomasse Réfléchir à nos comportements face à la biomasse (Durée de la séance : environ 0mn) Fiche d écoute Qu es t-c la biom e que asse rces fo ssile s aux re ssou Citez cinq éléments qui sont de la biomasse : Depuis quand l Homme utilise-t-il de la biomasse Com urd hui e dura ble une alt ernativ utilisées mentqu est-ce compre nez-vous que l expre la biomasse ssion «Pourqu oi, selon Le pétrole peut-il être considéré comme de vous, la recherche se dirige comme cultures vers des Dossier : qu est-ce que 6 alternative s aux res dédiées cultures sources fossiles dédiées Quelle différence y a-t-il entre le pétrole et la biomasse d origine agricole animaux agriculture vivant comestible biodégradable 9 nourriture LaQuels biomasse a la particularité d être toujours deagricole carbone (on en trouve sont aujourd hui les usages possible decomposée la biomasse du bois aux feuilles, en6 passant paille, les algues, le fumier, les déchets Quepar l reglaard portez-vouaux produits fossiles et ce qui en fait une alternative s mainte sur la bio sont le pétrole et le charbon dans le domaine denan la tchimie. masse vég Elle contientnaturelle en plus d autres composants intéressants (Oxygène, azote,..) chauffage vêtement alimentaires ). C est carburant carbonés que non comestible chimie ales 0 8 ion Céré déchet vert FICHE 6 végétaux putrescible étale 0 ressource Qu avez-vous retenu de cette animation renouvelable compostable qu on ne retrouve durable methanisable FICHE Passion Céréales 0 matière produite par l homme déchet Quels sec teursparfois Elle a avant tout la qualité d être renouvelable, sur un temps très court, sont con Quels exemples de biomasse agricole avez-vous repéré dans animation cercette nés par comme les cultures agricoles par exemple. ces recher ches Pass Parmi les mots suivants, lesquels caractérisent matière transformée par l homme Quelles utilisations l Homme peut-il faire de pas dans le pétrole. LaPrécisez biomasse estdéfinition aussi une véritable d énergie par combustion (ex : bois votre initiale de lasource biomasse. énergie), après méthanisation (biogaz) ou après de nouvelles transformations chimiques (biocarburant). A la fin de la projection, faire le point sur toutes les nouvelles notions qui permettront d affiner et enrichir leurs représentations et définition de la biomasse. Poursuivre avec le reportage et sa fiche d écoute ou avec la lecture du dossier. Proposer aux élèves de lister toutes les particularités de la biomasse qui en font une alternative aux ressources fossiles.» FICHE 7 Passion Céréales 0 Revenir sur l expression «la question de sa collecte» du dossier. Veiller à ce que les élèves aient bien compris qu il faut, en plus de la disponibilité d une biomasse, qu une filière d approvisionnement soit mise en place, de sa récolte, à son transport et à sa transformation, pour que l on puisse parler d alternative possible à des ressources fossiles. Donner l exemple de la paille qui est certes produite dans de nombreuses régions en France, mais n est pas encore transformée en panneaux de construction dans les mêmes régions, ce qui nécessite la mise en place d une logistique de transport. Ce point, souvent ignoré du grand public, est pourtant crucial. Il est en lien direct avec l intensité de la demande. Plus cette dernière augmente et plus les filières se mettent en place. Une comparaison avec la mise en place de la collecte sélective en France des emballages ménagers pourra être faite. A la fin de ce travail, trouver collectivement une définition de la biomasse et essayer d anticiper sur l intérêt de cette dernière. Animation : REMARQUE Ce chapitre regroupe de nombreux supports pédagogiques aux messages volontairement redondants. Ce sera à chaque enseignant de choisir le ou les supports qu il jugera les plus pertinents et d organiser sa progression et ses séances en fonction de l objectif poursuivi. Sujets de débat Considère-t-on autrement l environnement quand on connaît mieux le potentiel de Les alternatives vont-elles permettre à l Homme de réfléchir à ses comportements ou vont-elles au contraire lui éviter de se remettre en question Passion Céréales 0 FICHE Passion Céréales 0 sont aujo Quels com posant La biomasse est l ensemble de la matière organique d origine animale ou végétale. s de la plan Pensez-vous avoir déjà utilisé de Si oui, laquelle et à quelles occasions intéressen Elle peut être issue de l agriculture, de forêts, de milieux marins et te aquatiques, Si non, expliquez votre réponse. t les che rcheurs de haies, parcs et jardins, des déchets organiques ou des effluents d élevage 7 Quels sont les avantages de la biomasse d origine agricole (purin )., de la sylviculture ou des industries qui y sont liées. matière naturelle plantes se ag ricole, Quelles Quels sont tous les mots qui vous viennent à l esprit quand on dit le mot «biomasse» Que reconnaissez-vous dans ce mot qui vous aide à en deviner éventuellement la définition Quels sont les usages possible de Vidéo Faire le point sur les connaissances A quelles occasions avez-vous entendu prononcer ce mot Fiche d écoute Reportage Ecrivez une définition du terme «biomasse» La biom as Ne pas chercher à ce stade à définir intégralement la notion. Prolonger le travail avec l animation «Qu est-ce que» associée à sa fiche d écoute. Vérifier la compréhension de l expression «matière organique». Faire chercher collectivement d autres exemples de biomasse que ceux évoqués dans l animation. Déroulement de la séance animation sur la biomasse Proposer aux élèves de répondre à ce questionnaire éventuellement avant le cours. Prendre un temps suffisant pour mettre en commun les réponses et échanger sur les différentes définitions et approximations. Etablir une liste au tableau des mots choisis par tous pour caractériser la biomasse. 9

3 La biomasse agricole, une alternative durable aux ressources fossiles Quelles plantes sont aujourd hui utilisées comme alternatives aux ressources fossiles Comment comprenez-vous l expression «cultures dédiées» Pourquoi, selon vous, la recherche se dirige vers des cultures dédiées Quels composants de la plante intéressent les chercheurs Quels secteurs sont concernés par ces recherches Fiche d écoute Reportage FICHE 6 Passion Céréales 0 6 Quel regard portez-vous maintenant sur la biomasse végétale

4 Dossier : La biomasse est l ensemble de la matière organique d origine animale ou végétale. Elle peut être issue de l agriculture, de forêts, de milieux marins et aquatiques, de haies, parcs et jardins, des déchets organiques ou des effluents d élevage (purin )., de la sylviculture ou des industries qui y sont liées. Elle a avant tout la qualité d être renouvelable, parfois sur un temps très court, comme les cultures agricoles par exemple. La biomasse a la particularité d être toujours composée de carbone (on en trouve du bois aux feuilles, en passant par la paille, les algues, le fumier, les déchets alimentaires ). C est ce qui en fait une alternative aux produits fossiles et carbonés que sont le pétrole et le charbon dans le domaine de la chimie. Elle contient en plus d autres composants intéressants (Oxygène, azote,..) qu on ne retrouve pas dans le pétrole. La biomasse est aussi une véritable source d énergie par combustion (ex : bois énergie), après méthanisation (biogaz) ou après de nouvelles transformations chimiques (biocarburant). FICHE 7 Passion Céréales 0

5 La biomasse agricole, une alternative durable aux ressources fossiles FICHE 7 Passion Céréales 0 D où provient Les principales sources d approvisionnement en biomasse sont : l agriculture, la forêt, les milieux marins et aquatiques, les haies, les parcs et jardins (déchets verts, tonte de pelouse ), les industries et activités humaines ayant traité de la matière d origine vivante, y compris du bois (industries agro-alimentaires, papetières, de transformation du bois, etc ) et générant des co-produits, des déchets organiques (notamment les boues de stations d épuration) ou des effluents d élevages. La biomasse peut être simplement disponible (mais dans ce cas se pose inévitablement la question de sa collecte, de son transport et de sa disponibilité dans le temps) ou être volontairement produite, comme c est le cas de la biomasse agricole par exemple. La biomasse, ressource historique pour l homme L idée de tirer profit du bois pour se chauffer ou des plantes pour s alimenter voire se soigner, a pratiquement ans! La biomasse a ainsi vêtu, abrité, meublé, chauffé, transporté et soigné les hommes. On la retrouve comme combustible, carburant (fourrage des animaux), matériau (textile, bâtiment, papier, ) ou transformée en une multitude de produits (onguents, potions médicinales, désinfectants, ). Durant toute l Antiquité, le Moyen-Age et jusqu au 9ème siècle, l énergie mondiale consommée par l homme provient à plus de 9% du bois donc de la biomasse. Au 9ème siècle et au début du 0ème, une biomasse fossilisée : le pétrole, a pris une envergure particulière, tout simplement parce qu il était facile à extraire, en grande quantité et meilleur marché. Le problème du pétrole est le temps nécessaire à la reconstitution des stocks : il est infiniment plus lent que la rapidité avec laquelle les hommes en épuisent les réserves depuis 0 ans. La biomasse végétale agricole n avait donc pas dit son dernier mot. Elle revient aujourd hui en force en proposant une alternative aux énergies fossiles (pétrole, charbon, gaz). Chaque culture présente un intérêt spécifique pour les chercheurs et les industriels. Ce qui revient à dire que ce ne sera pas une alternative mais plusieurs qui permettront de répondre aux défis de nos temps modernes. Blé, maïs, betterave, pomme de terre, canne à sucre, manioc = sucres (glucose, saccharose ) Arbres forestiers, pailles de céréales, miscanthus = cellulose Colza, tournesol, ricin, lin, arachide, soja, palmier à huile, cocotier, micro algues = huiles végétales et acides gras Caoutchouc de l hévéa, terpènes des arbres résineux, alginates des algues marines = divers composés