Parce qu'il n’est pas toujours envisageable de décarboner l’industrie en électrifiant les usages, d'autres solutions existent, elles consistent à substituer une énergie fossile par une autre énergie plus neutre en carbone, comme les bioénergies.

Et lorsqu’il n’est pas possible de décarboner l’industrie, notamment pour les industriels dont les procédés produisent nécessairement du carbone (aciéries, les cimenteries, l’industrie pétro-chimique), le groupe EDF est capable de réaliser une offre de service de décarbonation par la voie du captage-stockage de CO₂.

En parallèle de ces actions, il existe des voies naturelles de « compensation par la nature » consistant à mettre en place des actions en faveur de la neutralité carbone, par exemple en plantant des arbres.

La R&D d'EDF mène des travaux de recherche dans tous ces domaines pour appuyer le Groupe dans son objectif d'atteindre la neutralité carbone à l'horizon 2050.

La biomasse est la 1ère énergie renouvelable au monde, avec pour principal usage la production de chaleur. En France, elle représente près de 60 % des énergies renouvelables produites (chaleur, biocarburants, bioélectricité, etc.). Que se cache-t-il derrière ce terme de biomasse, souvent mal connu du grand public ? Quel rôle peut-elle jouer pour atteindre la neutralité carbone en 2050 ? Et comment la R&D d’EDF envisage-t-elle son avenir ? Éléments de réponse.

La biomasse regroupe l’ensemble des matières organiques d’origine végétale (rémanents forestiers, résidus de l’industrie du bois, résidus agricoles, déchets alimentaires végétaux, huiles de cuisson usagées, détritus de type cartons/papiers…) ou animale (effluents d’élevage, graisses animales, déchets alimentaires d’origine animale…). Les ressources utilisées pour la production d’énergie sont principalement les déchets ou les résidus (végétaux ou animaux) ou encore les cultures énergétiques (plantes sucrières ou oléagineuses, taillis à courte rotation, miscanthus, cultures intermédiaires…).

Le principal atout de la biomasse est la neutralité carbone, car elle « capte » du CO₂ pour se développer par photosynthèse. Présente sous formes de résidus forestiers ou agricoles, ou encore de déchets, elle s’adapte très bien à l’échelle locale et à l’économie circulaire. Elle est également facile à stocker et présente l’avantage d’être valorisable en énergie non intermittente. La biomasse est donc considérée comme une ressource essentielle pour lutter contre le réchauffement climatique.

Sébastien Gros, chercheur à la R&D d’EDF, nous explique : « De manière simplifiée, les bioénergies sont considérées neutres en CO₂ : la biomasse stocke du carbone lors de sa croissance en « captant » le CO₂ dans l’atmosphère par photosynthèse. Lorsqu’elle est brûlée, la biomasse « libère » ce carbone sous forme de CO₂, qui va être capté à son tour par une autre parcelle de biomasse en croissance. »

Pas question néanmoins de contribuer à la déforestation, poursuit Marie-Laure Rabot-Querci, chercheuse chez EIFER¹, centre de R&D d’EDF basé en Allemagne : « Gardons en tête que les principales ressources biomasse utilisées sont des déchets et des résidus. Quand on entretient les abords d’une route et que l’on coupe de l’herbe ou des branches ou lorsqu’on nettoie une parcelle forestière, on obtient un résidu que l’on peut valoriser en énergie. »

« Si vous êtes par exemple dans une zone où l’on élève des porcs, le lisier et le fumier à disposition seront alors parfaitement adapté pour produire du biogaz dans une unité de méthanisation. Ce biogaz peut être directement brûleur pour fournir de la chaleur et/ou de l’électricité, ou converti en biométhane et ainsi remplacer une partie du gaz fossile. »

Pour Sébastien Gros, la biomasse constitue aussi une EnR pilotable : « On peut stocker la biomasse et produire de l’énergie (chaleur, gaz, électricité) lorsqu’il y a un besoin. Il n’y a donc pas de problématique d’intermittence, comme cela peut être le cas pour d’autres EnR (éolien, solaire). »

Les chercheurs de la R&D d’EDF se penchent en ce sens sur les meilleurs utilisations de la biomasse pour contribuer à décarboner les usages. Ils travaillent actuellement par exemple sur une comparaison des solutions de valorisation des différentes biomasses en fonction des produits souhaités (chaleur, électricité, carburant …), selon des critères techniques, économiques, ou environnementaux.

En parallèle, la R&D appuie les directions métier sur des projets concrets, en France comme à l’international, pour convertir par exemple des centrales charbon à la biomasse, concevoir le design de nouvelles centrales innovantes ou encore étudier le couplage avec des technologies telles que le captage et le stockage du CO₂ (CCS).

Ces centrales biomasse, initialement neutres en CO₂, deviendraient alors des puits de carbone, faisant apparaitre le concept d’émissions de CO₂ « négatives »². Ce type d’installation pourrait permettre d’accélérer la réduction des émissions de CO₂ dans le monde et sont mentionnées comme indispensables par les organisations internationales de l’énergie (International Energy Agency (IEA), International Renewable Energy Agency (IRENA) notamment) pour lutter contre le réchauffement climatique et limiter la hausse de la température moyenne à 2°C.
Une alternative au stockage est la valorisation du dioxyde de carbone capté sous une forme chimique différente (carburants, matériaux …). Prometteuses, ces recherches sont autant de solutions envisagées pour atteindre au plus vite la neutralité carbone.

^[1] Groupement d'intérêt économique européen créé par EDF en partenariat avec le Karlsruhe Institute of Technologie en 2011.
^[2] BECCS en anglais pour « Bio-Energy Carbon Capture and Storage »

À l’issue d’une démarche d’évitement et de réduction des émissions des de gaz à effet de serre, la compensation constitue la dernière étape d’une démarche de neutralité. Il s’agit de la séquence « ERC » : Éviter-Réduire-Compenser. Les démarches de compensation sur des solutions fondées sur la nature consistent à favoriser la captation du CO₂ par le développement de puits naturels (sols, forêts, etc.), tout en s’assurant que les émissions évitées ou négatives générées par un projet de compensation soient réelles, pérennes, additionnelles, comptées de façon unique, mesurables et vérifiables par un organisme indépendant.