[PDF] Biomasse agricole : quelles ressources pour quel potentiel

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L"atteinte des objectifs de l"Accord de Paris implique de réduire notre consommation énergétique et

de remplacer massivement les énergies fossiles par des énergies décarbonées 1 . Parmi les options envi sageables, l"utilisation de la biomasse agricole occupe une place tou te particulière au vu de son carac

tère renouvelable, de son potentiel de stockage de carbone et de la grande diversité des ressources

agricoles disponibles en France. La biomasse agricole, à la base de l"alimentation, est une ressource

multifonctionnelle dont l"utilisation doit être raisonnée du fa it de ses e?ets potentiels sur l"environne ment et des compétitions d"usages liées. L'ambition de la Franc e de mobiliser la biomasse pour atteindr e l"objectif de neutralité carbone en 2050 passera nécessairement par une augmentation de la produc

tion de biomasse et, parallèlement, par le développement de puits de carbone naturels. Conjuguée à

la demande d'une production agricole plus durable qui interroge le modè le conventionnel, la mobilisa tion de la biomasse agricole nécessite de nombreux arbitrages en term es d"utilisation des terres, d"ac

cessibilité des gisements et de prise en compte des enjeux de séquestration du carbone et de préser-

vation de la biodiversité. Comment concilier ces défis afin de développer des usages durables ? La biomasse agricole actuellement mobilisée pour des usages énergé tiques, tels que la combustion la méthanisation ou l"usage de biocarburants, représente prè s de 40 térawattheures (TWh). En tenant compte des disponibilités additionnelles des gisements existants, com me les e?uents d"élevage,

les résidus de cultures ou les surplus d"herbes, le potentiel énergétique maximal identifié de la

biomasse agricole pourrait, en théorie, atteindre 120 TWh. Or, la Str atégie nationale bas-carbone (SNBC) estime un potentiel de production de biomasse agricole proche d e 250 TWh. Cet objectif ne pourrait donc pas être atteint en considérant uniquement ces di sponibilités supplémentaires.

Une évolution globale de notre système agricole, qui repose sur de nouvelles pratiques et logiques

culturales présentant une marge de progression importante - l"agroforesterie, le développement des couverts végétaux, la diversification des rotations - , peut permettre d"augmenter les disponibilités additionnelles en biomasse sans nuire à la fertilité des sols ou à la biodiversité, dans un contexte de dérèglement climatique et de diminution des rendements et cheptels limitant la disponibilité de cer tains gisements (comme les e?uents). Néanmoins, malgré l"h ypothèse d"un développement important

des cultures intermédiaires sur la majorité des grandes cultures, soit sur près de 12 millions d"hec

tares (Mha) au total, et l"hypothèse d"une progression plus p rudente de l"agroforesterie sur 2,5 Mha, le potentiel énergétique de la biomasse agricole à l"horizon 20

50 atteindrait 160 TWh.

Pour accroître davantage la biomasse énergétique, il serait né cessaire d"augmenter significativement

les prélèvements en résidus de cultures, et de recourir massivement à certaines cultures dédiées.

Cependant, le potentiel de ces deux derniers leviers reste très incertain, du fait de leur faisabilité

impliquant, entre autres, une redistribution majeure des terres agricoles - et des impacts associés, tels que les changements d"a?ectation des sols, qui s"ajoutent à la forte variabilité de la disponibilité de certains résidus ainsi qu"aux besoins prioritaires (alimentati on, agronomie, matériaux). Nos constats montrent que la mobilisation de la biomasse agricole dans le but d"atteindre la neu tralité carbone est possible, mais qu"elle ne l"est pas aux niv eaux fixés par la SNBC. Une mobilisation accrue implique de développer une stratégie agricole de long terme , intégrant une vision transver

sale des défis connexes (compétitions d"usages, durabilité des prélèvements, vision socio-écono

mique). Par conséquent, l"atteinte des objectifs relatifs à la biomasse-énergie fixés par la SNBC

nécessiterait la mobilisation des autres gisements de biomasse, notam ment forestiers.

Biomasse agricole : quelles ressources

pour quel potentiel ? www.strategie.gouv.fr La

Note de synthèse est publiée

sous la responsabilité éditoriale du commissaire général de France Stratégie. Les opinions exprimées engagent leurs auteurs et n"ont pas vocation à refiéter la position du gouvernement

JUILLET

2021

NOTE DE SYNTHÈSE

Ilyas Mourjane

Julien Fosse

Département Développement

durable et Numérique 1. C ette note o?re la synthèse d"un document de travail rédigé par les mêmes auteurs, également disponible sur le site de France St ratégie. Voir Mourjane I. et Fosse J. (2021), " La biomasse agricole : quell es ressources pour quel potentiel énergétique ? »,

Document de travail

n° 2021-03, juillet.

2. Article L211-2 du Code de l"énergie.

3.

Bichat H. et Mathis P. (2013),

La biomasse : énergie d"avenir ?

, collection Enjeux sciences, Éditions Quae, mars.

DES RESSOURCES MULTIPLES

AUX FONCTIONNALITÉS VARIÉES

La biomasse est définie par le Code de l"énergie 2 comme la " fraction biodégradable des produits, déchets et résidus de l'agriculture, y compris les substances végétales et animales provenant de la terre et de la mer, de la sylvi culture et des industries connexes, ainsi que la fraction biodégradable des déchets industriels et ménagers ». Ce

terme générique recouvre donc un très grand nombre de matières organiques, végétales ou animales

3 , qu"il s"agisse de résidus de cultures, d"e?uents d'élevage, de déchets organiques provenant des parcs et jardins ou encore d"industries agroalimentaires. À partir de ces pre miers éléments de définition, une typologie peut être proposée (voir Graphique 1) en distinguant la biomasse d"origine agricole, celle d"origine forestière (incluant les résidus de l"industrie du bois) et enfin la biomasse issue des déchets urbains et coproduits d"industries, principa lement agro-alimentaires.

Graphique 1

fi

Les di?érents types de biomasse en France,

d"après l"Observatoire national des ressources en biomasse - Fr anceAgriMer

Source : France Stratégie

CULTURES ANNUELLES

Céréales, oléagineux,

cultures industrielles R

SIDUS DE CULTURES

ANNUELLES

Pailles de céréales, d'oléagineux,

de protéagineux, cannes de maïs, fanes de betteraves, menues pailles

EFFLUENTS D'ÉLEVAGE

Fumier, lisier

CULTURES INTERM

DIAIRES

Cultures d'été et d'hiver

CULTURES D

DI ES

Miscanthus, taillis à courte rotation

PLANTES

FIBRES

Lin, chanvre

R

SIDUS DE CULTURES P

RENNES

Bois d'entretien de vignes et vergers

ISSUES DE SILOS

Issues de plateformes

de stockage de grains

PLANTES

PARFUM

Lavande, lavandin

SURPLUS D'HERBES

Prairies, surfaces toujours en herbe

AGROFORESTERIE

Haies et alignements d'arbres

Biomasse aquatiqueAgriculture

BOIS INDUSTRIE/

NERGIE

MENU BOIS

PEUPLERAIES

Forêt

SCIERIES

Copeaux, plaquettes, chutes

D

CHETS DE TRANSFORMATION

Industries du bois

D

CHETS VERTS URBAINS

Déchets d'élagage, de taille, de tontes, feuilles

HUILES ALIMENTAIRES USAG

ES

ORDURES M

NAG RES

Déchets urbains

Coproduits des industries agroalimentaires

INDUSTRIE C

R ALI RE

TRITURATION OL

AGINEUX

BETTERAVE SUCRI

RE

FRUITS-L

GUMES TRANSFORM

S

VINIFICATION

MALTERIE, BRASSERIE

INDUSTRIE LAITI

RE P

CHE & AQUACULTURE

DISTILLATION VINICOLE

CIDRERIE

INDUSTRIE RIZI

RE

POMME DE TERRE

FRANCE STRATÉGIE

www.strategie.gouv.fr2

NOTE DE SYNTHÈSE

JUILLET 2021

La biomasse agricole englobe donc plusieurs types de res- sources : végétales, avec des cultures annuelles à vocation ali mentaire (maïs, blé, soja, betteraves) ou non (lin, chanvre) des résidus de cultures et plantations (fanes, cannes, pailles, résidus de vergers, sarments et ceps, issues de silos, etc.), des cultures dédiées à la production d"éne r gie ou de biomatériaux (miscanthus, taillis), des surplus d"herbes issues de prairies et de surfaces en herbe ; animales, avec les e?uents d"élevage (lisier, fumier). À cette grande diversité de ressources répond une grande diversité d"usages potentiels, correspondant à autant de filières industrielles qu"il existe de technologies de conver sion et de valorisation de la biomasse. La production agri cole reste principalement destinée à l"alimentation (hu maine et animale). Néanmoins, d"autres usages sont pos sibles : l"agronomie (retour au sol de résidus de cultures), l"énergie (production de chaleur, biogaz, électricité, bioc ar burants), les biomatériaux (bâtiment, textile, industrie) ou encore la chimie (production de polymères et additifs...). Ainsi, les e?uents d"élevage, actuellement utilisés majo ritairement comme biofertilisants, peuvent contribuer à la production d"énergie (biogaz) par méthanisation. Certaines cultures alimentaires, comme le maïs ou la betterave, sont à l"origine de biocarburants de première génération 4 (bioé thanol, biodiesel). Les pailles, essentiellement utilisées

pour la litière animale, peuvent aussi être employées pour la production d"énergie ou de biomatériaux (matériaux com-

posite s, bioplastiques). Certaines cultures pérennes 5 (mis canthus et autres plantes herbacées, taillis...) représentent également une source possible d"énergie (biocarburants de deuxième génération, combustion ou méthanisation), tout comme les cultures intermédiaires 6 . Tous ces usages doivent néanmoins tenir compte de la saisonnalité asso- ciée à la biomasse ainsi que des besoins agronomiques des écosystèmes agricoles. En e?et, une part non négligeable de la biomasse doit être retournée à la terre pour maintenir des fonctions clés du sol (résistance à l"érosion, ferti lité).

UN GISEMENT ESSENTIEL À L"ATTEINT

E

DE NOS OBJECTIFS CLIMATIQUES

La biomasse agricole est donc une ressource multifonc- tionnelle qui, sous certaines conditions 7 , peut être une source d'énergie ou de matériaux renouvelables tout en permettant d"absorber du CO 2 et de stocker du carbone. La diversité des ressources naturelles disponibles en France et les objectifs de lutte contre le réchau?ement climatique font de la biomasse un atout potentiel pouvant contribuer à la décarbonation de multiples secteurs de l'économie. Stockable, son utilisation pourrait se révéler permanente s ous réserve de la disponibilité de sols, de matière organique et d"eau en quantité et en qualité su?santes. La biomasse peut en e?et représenter une alternative renouvelable aux énergies fossiles. Le recours à la biomasse-énergie, censé ne libérer que la quantité de carbone préalablement 4. Les biocarburants 1G sont produits à partir de cultures alimentaires tandis que les biocarburants 2G sont produits à partir de lignocellulose et d"huiles ou de graisses de récupération. 5. Systèmes de cultures caractérisés par une occupation du sol pe ndant plusieurs années consécutives et donc par une absence de r otations. 6. C ultures temporaires à croissance rapide implantées entre deux cult ures principales. Ces cultures présentent un potentiel en bio masse important tout en assurant plusieurs services (stockage du carbone, fertilité des sols, lutte contre l"

érosion...).

7. Il est important de veiller à ce que les impacts négatifs sur la b iomasse et sa durabilité (biodiversité, propriété des sols, d isponibilité en eau...) soient minimisés. La régénération de la biomasse doit donc être au moins égale à sa consommation, en tenant compte des échelles de temps (conte xte, culture, etc.).

Encadré 1

Biomasse et puits de carbone

Outre la production d"énergie, la biomasse possède un rôle majeur dans le cycle du carbone et contribue à son stoc kage. Grâce à la photosynthèse, la biomasse vivante fixe le CO 2 atmosphérique sous forme de matière organique lors de sa phase de croissance et permet ainsi de stocker du carbone. Les gisements en biomasse français (comme les forêts et les sols agricoles par exemple) peuvent ainsi représenter d"importants puits de carbone. Selon la SNBC, d'ici à 2050 les puits de carbone naturels devront être multipliés par deux pour atteindre environ 65 Mt CO 2 eq. Le puits total est estimé à 81 Mt CO 2 eq en 2050 en tenant compte de 15 Mt CO 2 eq séquestrées grâce à des technologies artifi cielles de capture et de stockage de CO 2quotesdbs_dbs33.pdfusesText_39

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