La biomasse est, sous réserve d’une exploitation durable de la ressource, une énergie renouvelable qui fournit des biocombustibles généralement sous forme solide et des biocarburants généralement sous forme liquide.
Le bois couvre plus de 10% de la demande en énergie primaire dans beaucoup de pays d’Asie, d’Afrique et d’Amérique Latine, et certains pays d’Europe (Suède, Finlande, Autriche). L’usage du bois dans les pays en développement à fortement augmenté ces dernières décennies, mais cette ressource n’a pas toujours été exploitée durablement entraînant la déforestation. Les émissions de combustion du bois dans une chaudière industrielle moderne sont avantageuses par rapport aux combustibles fossiles. Si les forêts dont provient le bois sont gérées durablement, les émissions de CO2 de la chaîne bois énergie sont seulement celles correspondant au gazole utilisé lors des opérations de plantation, récolte et commercialisation. Ceci représente environ 5% du combustible vendu. On peut noter qu’une énergie renouvelable n’est pas nécessairement une énergie totalement non polluante.
La consommation de biomasse en France en énergie primaire est de 10-11 Mtep (début des années 2000), principalement le bois. Sans culture énergétique spécifique, le potentiel de la biomasse pourrait être doublé par une récupération systématique de tous les déchets organiques : déchets ménagers et industriels non recyclables, traitement par méthanisation des boues d’épurations et des déchets agricoles générant du biogaz. Le potentiel énergétique est de 60 TWh/an, soit 15% de la consommation finale d’électricité en France.
La biomasse est fréquemment utilisée dans des systèmes de cogénération qui produisent de l’électricité comme les centrales classiques tout en valorisant la chaleur, habituellement perdue, dans des applications variées : chauffage des locaux, besoins industriels, agriculture,… Cette technologie permet d’accroître l’efficacité de la conversion énergétique.
Les biocarburants liquides, plus coûteux à l’obtention et industriellement produits à partir de culture énergétique (colza, tournesol, betterave, blé, orge, maïs,…), sont mieux valorisés dans les applications de transports. Ils sont actuellement utilisés dans des moteurs thermiques essentiellement en étant mélangé en faible quantité dans les carburants traditionnels dans le but d’améliorer leurs caractéristiques.
