Rapport CAS Technologies competitives - D'Dline 2020

Des technologies compétitives au service du développement durable
piles à combustible, qui certes connaîtra des évolutions, la mise en place des
infrastructures de production décarbonée et de distribution d’hydrogène à un coût
raisonnable semble difficilement envisageable aujourd’hui.
3 La valorisation de la chaleur provenant des énergies
thermiques locales (renouvelables ou fatales)
Le potentiel de sources de chaleur disponible à l’échelle locale est important mais
demeure aujourd’hui insuffisamment exploité : il s’agit majoritairement de ressources
renouvelables ou récupérables comme la biomasse (bois, déchets agricoles et
forestiers, déchets d’élevage, déchets de l’industrie de transformation du bois, part
biodégradable des déchets industriels banals et des déchets ménagers), la
géothermie basse température ou encore des sources de chaleur fatale (récupération
de chaleur fatale issue de procédés). Ces ressources sont plus appropriées à un
usage local, afin de valoriser au maximum la chaleur qu’elles produisent.
La biomasse présente également l’avantage de permettre la production simultanée de
chaleur et d’électricité (cogénération) par rapport à la géothermie basse température
qui ne permet pas la production d’électricité. Les technologies de production
d’énergie à partir de biomasse de type combustion directe, cocuisson ou pyrolyse
sont globalement matures et déjà commercialisées. Les cogénérateurs à partir de
biomasse sont en revanche plus récents sur le marché et les techniques doivent
encore progresser en matière de fiabilité, de coût d’exploitation et de bilan
énergétique, en particulier pour les installations inférieures à 10 MW. La démonstration
industrielle de l’usage de la gazéification en amont d’un cogénérateur à cycle combiné
est à confirmer. Cette combinaison offrirait une marge de progrès intéressante en
termes de rendement électrique (rendement électrique entre 40 % et 60 %).
Les technologies de valorisation énergétique du biogaz obtenu par méthanisation
(digesteur) sont matures et disponibles sur le marché (y compris l’épuration et la
compression du biogaz pour injection dans le réseau de gaz naturel). Le rendement
des digesteurs peut toutefois être amélioré en augmentant leur flexibilité aux différents
profils de biomasse. La valorisation énergétique des gaz de décharges est aujourd’hui
dépendante des progrès réalisés en matière d’épuration des gaz (phase de
développement industriel en France).
Il est à noter que la marge de progrès de la filière biomasse-énergie se situe pour
l’essentiel dans la structuration de son amont : celle-ci passe par une réorganisation
de la filière pour mieux exploiter la forêt française et par une meilleure disponibilité du
gisement de biomasse (essentiellement bois) en arbitrant entre les différents usages
possibles, énergétiques (biocarburants, chaleur) ou non (papeterie, fabrication de
meubles et boiseries, etc.). Un autre enjeu clé est la réduction et le contrôle de la
pollution de l’air liée à l’utilisation de biomasse, en particulier du bois, pour des
besoins énergétiques. En effet, la combustion du bois est une source non négligeable
de particules, de composés organiques volatils, de monoxyde de carbone, surtout
lorsqu’il s’agit de combustible de mauvaise qualité employé dans des installations
domestiques vétustes.
Ces sources de chaleur peuvent être valorisées à travers les réseaux de chaleur
pour répondre aux besoins thermiques de l’industrie ou du secteur résidentieltertiaire
(chauffage, refroidissement et/ou eau chaude sanitaire). Les réseaux de
Centre d’analyse stratégique - 24 - Août 2012
www.strategie.gouv.fr