La biomasse est une source d'énergie renouvelable qui dépend du cycle de la matière vivante végétale et animale.
C'est la forme d'énergie la plus ancienne utilisé par l'homme depuis la découverte du feu par les hommes préhistoriques. Elle permet de fabriquer de l'électricité en dégageant de la chaleur lors de la combustion de différentes matières ou du biogaz provenant de la fermentation de ces matières, dans des centrales biomasse.
On va distinguer ici différentes manières d’utilisation de la biomasse, en commençant avec la biomasse par combustion, on brûle directement les déchets (en général du bois, de la paille, des céréales, du colza ou de l’huile de palme…) ce qui dégage de la chaleur, de l’électricité, ou les deux (on appelle cela la cogénération, on y reviendra plus tard).
Il existe de nombreuses centrales qui produisent de l'électricité grâce à la biomasse en France. Elles sont généralement installées au plus près des lieux de stockage des déchets. Le bois est également utilisé pour le chauffage collectif et industriel.
Par exemple, l’usine d’incinération des déchets urbains d’Ivry-sur-Seine traite plus 690 000 tonnes de déchets par an (les déchets ménagers de plus de 5 millions d’habitants).
Dans le cas des biogaz, on parle de biomasse par méthanisation. On transforme premièrement les déchets ménagers, le fumier, la boue, le papier ou lisiers d’animaux en un biogaz grâce à une fermentation due à des bactéries. On brûle ensuite ce biogaz (qui est proche du gaz naturel et qui est presque entièrement composé de méthane).
Valoriser le biogaz permet d’éviter l’émission de méthane, un gaz à effet de serre en plus de représenter un important potentiel énergétique. On fait donc d’une pierre deux coups. Mais aujourd’hui, on n’utilise qu’un quart de ce potentiel de production d’électricité et de chaleur.
La première étape est d'acheminer le combustible vers une chaudière puis dans la chambre de combustion où on le brûle, il dégage de la chaleur qui va entrer en interaction avec des tubes remplis d’eau.
En brûlant, la biomasse dégage de la chaleur qui va chauffer de l'eau dans une chaudière. L'eau se transforme en vapeur, envoyée sous pression vers des turbines. Cette eau est envoyée dans un ballon où elle se transforme en vapeur. Cette vapeur va, comme pour la géothermie, faire fonctionner un turbine qui va faire fonctionner à son tour un alternateur. On utilise le même processus que pour toutes les énergies renouvelables vues précédemment, on élève la tension de l’électricité produite par l’alternateur pour la faire passer dans le réseau. La vapeur utilisée passe dans un condenseur contenant de l’eau froide, la baisse de température va ainsi la retransformer en eau liquide avant d’être renvoyée dans la chaudière pour recommencer un autre cycle. On peut également faire le choix d’utiliser cette vapeur pour alimenter un réseau de chaleur urbain au lieu de l’utiliser pour générer de l’életricité. La faible quantité de CO2 émise par les usines biomasses est captée par les végétaux grâce au phénomène de la photosynthèse.
On peut faire le choix de générer à la fois de l’électricité et de la chaleur en utilisant l’eau chaude( la vapeur) sans la faire passer le condenseur comme vu précédemment, on parle ici de cogénération.
Pour finir, on peut préciser que l’utilisation des centrales biomasses est souvent locale, il est évident que la chaleur produite ne va pas être reversée à un réseau urbain éloigné, on utilise généralement l’électricité générée dans le même secteur.
L’utilisation de la biomasse permet de régler à la fois les problèmes de pollution, d’électricité, de chaleur et déchets urbains et agricoles, ce qui en fait une source d’énergie extrêmement intéressante. Plus de 45% de l’électricité d’origine biomasse est obtenue grâce à l’utilisation des déchets urbains. En 2014, la biomasse a représenté 7,5 TWh en France. Elle occupe actuellement la troisième place des énergies renouvelables en France.