Biomasse à usage industriel ou collectif

La biomasse à usage industriel ou collectif est composée de plaquettes forestières, de résidus agricoles secs (pailles, rafles), de cultures énergétiques (miscanthus, taillis à courte rotation) ou de déchets humides (effluents agricoles, déchets agroalimentaires).

L’utilisation de ces produits permet différentes productions énergétiques : de la chaleur, par simple combustion, pour les plaquettes forestières, les résidus agricoles secs et les cultures énergétiques, à la production d’électricité et de chaleur, pour les déchets humides, lorsqu’ils intègrent une unité de méthanisation.

Contexte du projet et dynamique territoriale 

Les économies d’énergies fossiles, remplacées par la biomasse agricole, permettent la mise en valeur de l’espace naturel rural et créent une dynamique d’échanges de produits agricoles, mais également une diversité des services rendus au consommateur (combustibles, énergies).

Le projet d’installation d’un site de production de biogaz sur la commune d’Uhrwiller, par l’EARL Schleiffer, alimentera en chaleur un lotissement en création et produira de l’électricité pour le réseau électrique public. Il permettra également de disposer, à court terme, d’une application dans le domaine des biogaz dans la zone concernée.

Objectifs du projet de valorisation de la biomasse brute agricole et forestière

Les deux principaux objectifs du pôle d’excellence sont la consolidation industrielle de l’entreprise ROQUETTE, sur le site de Beinheim, et l’amélioration de l’autonomie énergétique des zones rurales concernées.

Les principaux débouchés actuels de l’entreprise ROQUETTE (isoglucose) sont fortement concurrencés par l’ouverture des marchés du sucre. Le projet de modernisation de l’usine de Beinheim est orienté vers la production de bioéthanol et le développement d’activités de « chimie verte ».

Par ailleurs, la mise en valeur des jachères à destination énergétique permettra de ne pas concurrencer les débouchés alimentaires. Le biogaz est issu d’une fermentation d’effluents d’élevage (fumier de chevaux et taurillons, lisier de porc et fientes de volailles). Ce procédé est réalisé dans un digesteur maintenu à température constante (38°C). Le biogaz issu de cette fermentation est purifié et alimente un moteur de cogénération (production d’électricité et de chaleur). Cette installation produira 345 Mégawatts heure (MWh) par an d’électricité et 463 MWh par an de chaleur.

En termes d’image, le remplacement des énergies fossiles par la biomasse générera une vision positive et propre des activités industrielles. Cela renforcera également les liens et les échanges entre les producteurs et la population rurale.

Nature des opérations constitutives du projet et moyens mis en œuvre

Les opérations constitutives du projet sont les suivantes :
- études et recensement des gisements agricoles disponibles sur la zone (Chambre d’Agriculture du Bas-Rhin)
- conception des chantiers de récolte de la biomasse par des entrepreneurs locaux ou par des regroupements d’agriculteurs sous forme de coopératives d’utilisation de matériels en commun (CUMA)
- transformation des sous-produits en coproduits et accompagnement d’un processus de mobilisation par des études agronomiques en exploitation
- réalisation d’une plate-forme de stockage visant à garantir un approvisionnement régulier et homogène de la biomasse pour l'entreprise ROQUETTE
- évaluation du coût de la mobilisation des différentes ressources (bois, pailles, biomasses diverses) et leur incidence sur l’activité industrielle
- incitation des ruraux à utiliser une énergie renouvelable de proximité (en équipements individuels ou collectifs, de type lotissements).
- définition de la logistique d’approvisionnement et de distribution (réalisation de plateformes de collecte-regroupement-distribution de céréales-bois-combustibles), ainsi que sa périodicité (avec le Comptoir agricole)
- réalisation d’une installation de biogaz, en partenariat avec l’EARL Schleiffer, la communauté de communes du Val de Moder, Ecotral, la Région Alsace et la Chambre d’Agriculture du Bas-Rhin.

La création d’une filière intégrale, fédérant toutes les biomasses agricoles et forestières, sera l’aboutissement et la réussite du projet.

Perspectives de développement

La surface agricole cultivée en céréales est de 59 150  hectares pour l’Alsace du Nord, dont 6 409 hectares en gel. Le maïs occupe 39 248  hectares et sa production en paille est estimée (en fonction du climat de l’année) à 7 tonnes / ha. Si la mécanisation et les techniques de récolte permettent le conditionnement de la paille, cela représente un potentiel de 140 000 tonnes. Une moitié des surfaces ne peut être valorisée pour des raisons agronomiques (teneur en humus des sols). Les surfaces en gel, destinées à la culture du miscanthus sinensis giganteus, pourraient produire 20 tonnes de matière sèche par hectare et constituer un deuxième gisement de biomasse.

Si la moitié des surfaces en gel de l’Alsace du Nord étaient consacrées à cette culture, 60 000 tonnes de biomasse supplémentaires seraient disponibles. Le bilan environnemental du miscanthus est très positif. D’après l’étude menée en Alsace de 1990 à 1994 par la Chambre d’Agriculture du Bas-Rhin, il n’y a pas d’effet significatif de la fertilisation sur la production de biomasse de la culture. Ces données ont également été confirmées sur les sites allemands et autrichiens.

D’autres sujets sont à l’étude : la récolte des bois de taille des vignes et vergers, actuellement broyés et laissés sur champ, est notamment envisagée. Ce gisement est évalué à 3 tonnes de bois par hectare. Les surfaces concernées sont de 7 354  ha sur le Bas-Rhin, dont 724 sont en vergers. On estime à 12 000 tonnes, les possibilités de ces secteurs d’activité.
La production de bois énergie sur terre agricole par la mise en culture de taillis à courte rotation (saule, peuplier,…) permettra également d’alimenter des centres de collecte.

Le recensement des quantités d’effluents agricoles disponibles dans le Bas-Rhin (étude Conseil Régional d’Alsace) révèle un fort potentiel de 494 000 MWh/an. Une forte densité de population (220 habitants/km²) permettrait une réelle valorisation de la production de chaleur issue de ces installations. L’installation de l’EARL Schleiffer sera un exemple de réussite dont il faudra apprécier les potentialités de transfert.

Caractère innovant du projet

La  mise en commun de toutes les biomasses agricoles et forestières, afin de répondre aux besoins de la zone (chaudières collectives, besoins de l'entreprise ROQUETTE) permettra de structurer l’ensemble de la filière. Celle-ci pourra proposer les produits les mieux adaptés aux besoins des utilisateurs, avec une garantie d’approvisionnement.
Le partenariat sera basé sur la concertation et l’innovation technologique à travers de fréquents  échanges pour cibler au plus près les attentes du marché.

Des processus d’innovation ou de recherche-développement sont également intégrés dans ce projet global territorialisé :
- études agronomiques liées à la mobilisation de déchets organiques (pratiques culturales)
- définition d’équipements adaptés à la récolte ou au traitement de la biomasse (KUHN)
- structuration, dans une logistique coordonnée, de moyens agricoles, industriels, de transports, des collectivités locales
- applications de suivi, d'évaluation, de gestion des systèmes programmés et des équipements par le biais des technologies de l’information

Le faible nombre d’installations de biogaz réussies sur le territoire français reflète la difficulté de progresser dans la maîtrise de cette technique. L’originalité de ce projet repose sur les partenariats engagés par les communautés des communes concernées, l’entreprise Ecotral  (Filiale d’Electricité de Strasbourg) et les agriculteurs pour valoriser l’énergie des effluents d’élevage.

La proximité de multiples réalisations biogaz dans le Bade-Wurtemberg (Allemagne) constitue également une opportunité transfrontalière de coopération technique qui sera mise en œuvre.