Que sont les cultures énergétiques?

Les cultures énergétiques sont des plantes cultivées et récoltées avec l'intention spécifique de les utiliser comme carburant. Ces plantes sont généralement divisées en deux catégories: herbacées, telles que les herbes, et ligneuses, comme les arbres et les arbustes. On peut accéder à l'énergie stockée dans les usines par combustion directe, gazéification et conversion en combustibles liquides. Les cultures énergétiques sont généralement choisies pour leur contenu énergétique, la facilité avec laquelle elles peuvent être cultivées et récoltées, ainsi que pour les coûts de transformation associés au produit final. Les parties non comestibles des plantes alimentaires utilisées dans le même but sont considérées comme des sous-produits agricoles et non comme des cultures énergétiques.

Plusieurs types de graminées présentent un potentiel en tant que source d’énergie, le panic raide suscitant le plus grand intérêt; les rendements sont généralement plus élevés et les coûts de production inférieurs à ceux des autres plantes herbacées. Le panic raide peut atteindre sa pleine capacité de rendement en trois ans et se développe à partir d'un système racinaire permanent, ne nécessitant pas de replantation avant 15 ans. Un quart seulement de la quantité d'eau et d'engrais nécessaire pour la plupart des cultures vivrières est nécessaire et l'herbe est remarquablement résistante aux ravageurs et à la sécheresse. L'équipement agricole standard peut être utilisé pour récolter le panic raide, qui est mis en balles tout comme le foin.

Les arbres et arbustes utilisés pour les cultures énergétiques ne sont généralement pas cultivés jusqu'à maturité, car le bois d'œuvre n'est pas le produit final. Les cultures ligneuses à rotation courte (SRWC) sont cultivées et devraient être récoltées dans un délai de quatre à dix ans, tandis que les feuillus à croissance rapide, tels que le peuplier et le saule, peuvent pousser jusqu’à dix pieds par an dans des conditions idéales. Les peuplements d'arbres cultivés produisent également jusqu'à dix fois plus de bois par acre que les forêts naturelles.

Les deux principales utilisations des cultures énergétiques sont la production d’électricité et une matière première pour la production de biocarburants. Une centrale électrique peut utiliser les cultures d’une chaudière à vapeur pour les brûler directement ou avec du charbon, une pratique appelée cofiring. Lors du processus de gazéification, la biomasse peut être transformée en un gaz de synthèse, un mélange de monoxyde de carbone et d'hydrogène, ou de méthane. Ils peuvent être utilisés pour alimenter des turbines à vapeur ou comme source d’énergie pour la fabrication.

Le butanol, un hydrocarbure à longue chaîne semblable à l'essence, peut être produit à partir de plantes herbacées telles que le panic raide, le miscanthus et l'herbe à éléphant. L'éthanol, un carburant à base d'alcool, est fabriqué à partir de blé, de maïs, de canne à sucre ou de toute plante pouvant servir à la fabrication d'une boisson alcoolisée, tandis que le carburant biodiesel peut être fabriqué à partir d'huiles végétales produites à partir de cultures énergétiques telles que le soja, le colza et le chanvre. Les lipides ou les graisses dans l'huile réagissent avec l'alcool pour produire le biodiesel. Certains biocarburants peuvent directement alimenter des véhicules, mais la plupart sont utilisés en mélange avec des carburants traditionnels.