Le bois, un joker pour la transition énergétique
Le bois peut être produit de manière neutre en CO2, utilisé plusieurs fois comme matériau, transporté et stocké sous différentes formes, et exploité comme source d'énergie pour la chaleur, l'électricité et les carburants. Il peut également combler les lacunes de production d'énergie solaire et éolienne, car il est disponible en quantité illimitée dans le temps. Des scientifiques de l'Institut fédéral de recherches sur la forêt, la neige et le paysage (WSL), de l'Institut Paul Scherrer (PSI) et d'autres institutions ont calculé le potentiel énergétique du bois en Suisse et développé des technologies pour sa combustion et sa conversion en électricité et en carburants. Ils ont également étudié la meilleure façon d'intégrer la bioénergie dans le système énergétique suisse.
«Le bois-énergie est plus important que ne le laisse supposer son potentiel comparativement faible», soulignent les auteurs du livre blanc sur le bois-énergie. Ce document synthétise les résultats du programme de recherche énergétique pluriannuel «Biomass for Swiss Energy Future» (SCCER Biosweet) de la Confédération, auquel ont participé 15 groupes de recherche et des dizaines de partenaires de terrain.
Un potentiel inexploité mais limité
Actuellement, l'énergie du bois représente environ 5% de la consommation finale totale d'énergie en Suisse, soit environ 40 pétajoules (PJ) par an, c'est-à-dire un peu plus que ce que consomme la ville de Zurich en un an. Les spécialistes de la bioénergie du WSL ont calculé que cette part pourrait augmenter d'un tiers au maximum (14 PJ), de manière économiquement et écologiquement durable.
Le bois-énergie peut provenir directement de la forêt et des espaces ouverts, mais il peut aussi s'agir de déchets de menuiseries et de scieries, ou de bois usagé. La plus grande partie du potentiel inexploité (5 à 10 PJ) se trouve encore dans le bois de forêt. «Le bois en tant que source d'énergie précieuse mais limitée doit être utilisé efficacement», commente Oliver Thees du WSL, qui a dirigé la rédaction du rapport.
Les scientifiques proposent des mesures pour une utilisation plus efficace: du point de vue de la protection du climat, le bois ne devrait pas, dans la mesure du possible, passer directement de la forêt au poêle. Il devrait plutôt être utilisé pour fabriquer des maisons et des meubles, des panneaux de particules ou des matériaux isolants avant d'être brûlé, selon le principe de l'utilisation en cascade. Actuellement, le précieux bois-énergie est toutefois utilisé à 95 pour cent pour chauffer des locaux. Cette situation n'est pas optimale, mettent en garde les auteurs.
Des avions qui volent avec du bois
Pour maximiser la production d'énergie et réduire les émissions de CO2, le bois devrait être utilisé à plus grande échelle et différemment de la pratique actuelle. Dans l'industrie, le bois peut servir à générer de la chaleur à haute température, par exemple sous forme de vapeur d'eau, ou à produire des carburants gazeux et liquides, y compris ceux destinés aux avions. La chaleur résiduelle et le CO2 générés lors de la conversion devraient être capturés et utilisés. Cela contribue à l'équilibre du CO2 et compense d'autres émissions inévitables provenant de secteurs tels que l'agriculture. Les technologies de conversion développées dans les programmes de recherche améliorent l'efficacité et l'équilibre du CO2 de ces applications, bien que toutes ne soient pas encore prêtes pour le marché. À partir du bois-énergie, l'électricité peut également être produite dans des centrales de cogénération, ce qui serait particulièrement utile pour combler le déficit d'électricité en hiver.
Si l'on veut produire de la chaleur à partir du bois, il est préférable de le faire si possible dans de grandes installations raccordées au réseau de chauffage urbain. Celles-ci peuvent être exploitées de manière plus efficace et moins polluante qu'une multitude de petites installations. «Nous avons conçu de nouveaux procédés pour convertir le bois en carburant et en énergie et nous nous sommes rapprochés de la commercialisation, contribuant ainsi à la réussite du tournant énergétique», explique Oliver Kröcher de l'Institut Paul Scherrer PSI, coauteur du rapport.
Stabiliser le réseau électrique
Le bois-énergie est si polyvalent que les auteurs du rapport le considèrent comme un «joker» pour la transition énergétique. Leurs calculs montrent en effet que l'énergie du bois peut contribuer à stabiliser l'approvisionnement en énergie et le réseau électrique, car le bois peut être stocké et converti pour compenser les pointes de charge du réseau en cas de besoin.
Cependant, les avancées technologiques ne suffiront pas à rendre l'utilisation du bois plus efficace. Il reste beaucoup à faire dans la recherche, l'économie et la politique: les chaînes d'utilisation du bois doivent être analysées et optimisées. Des bases sont nécessaires pour une mise en œuvre concrète de technologies complexes. Enfin, des mesures politiques peuvent orienter l'utilisation du bois, par exemple en offrant des incitations ciblées pour des installations de combustion efficaces.
À propos du livre blanc sur le bois-énergie
L'objectif de ce livre blanc est de mettre à la disposition des décideurs les résultats scientifiques les plus récents afin de promouvoir l'utilisation optimale de la bioénergie issue du bois et de certains autres types de biomasse solide dans la transition énergétique suisse. Il synthétise les résultats du Centre de compétence suisse pour la recherche en bioénergie (SCCER BIOSWEET), financé par Innosuisse et les place dans un contexte plus large sur l'état de la recherche et sa mise en œuvre dans la pratique. Sauf indication contraire, les résultats se rapportent à la Suisse et au potentiel de biomasse domestique.
Les travaux ont été menés par six institutions de recherche suisses en étroite collaboration avec l'industrie et sous la direction de l'Institut Paul Scherrer PSI. Le livre blanc sur le bois-énergie résume les principaux résultats et les situe dans l'état des connaissances. Il est disponible en allemand, en français et en anglais (original).
