Le bois énergie, un bilan carbone entre providence et désastre.

 

Le bois n’est pas « peu émetteur » de co2. Pour être précis, ses émissions directes sont plus importantes que celles du charbon, à énergie produite égale, et c’est au nom d’une loi appelée « neutralité carbone » que ses émissions ne sont pas comptabilisées, ce qui propulse le combustible le plus émetteur au rang de combustible providentiellement écologique.

À ce niveau, il serait donc prudent de s’assurer que cette règle de la neutralité carbone est totalement incontestable. Elle a bien sûr les apparences d’une évidence, pour certains. Pour d’autres c’est l’inverse : il est évident que c’est du co2 au même titre que celui des fossiles. Et sans surprise, cette neutralité carbone est extrêmement contestée par des centaines de scientifiques, notamment dans les pays anglo-saxons.

Le bois qui est plus émetteur que les fossiles et qui n’est pas neutre en co2, voici donc deux affirmations qui bouleversent complètement la donne sur le bilan écologique du bois énergie, et qui appellent des explications, les voici.

LE CARBONE EST UN ACCUMULATEUR D’ÉNERGIE

Revenons à quelques notions de base de la chimie. À la base de la vie, il y a la photosynthèse. Végétaux et cyanobactéries captent du co2 de l’atmosphère et, grâce à l’énergie du soleil, l’associent à de l’eau et en font … du sucre. Du glucose exactement, plein d’énergie. Et tous les êtres vivants de cette planète carburent, directement ou indirectement, avec l’énergie de ces sucres : merci les arbres et la verdure. Ces sucres sont aussi la base de la structure de tous les êtres vivants, une fois assemblés ils forment des « chaînes carbonées » solides et légères dont le bois est un superbe exemple.

Chimiquement, la photosynthèse capte le co2, le débarrasse de son oxygène, lui colle des atomes d’hydrogène et aussi colle entre eux les atomes de carbone. Tout cela en apportant beaucoup d’énergie. Merci le soleil.

Quand on brûle le bois, on casse les liaisons chimiques carbone-carbone et carbone-hydrogène, et on colle à la place de l’oxygène, en récupérant au passage le jackpot d’énergie. Et carbone + oxygène, ça fait au final du co2.

Et le bois est fait à plus de 99% de carbone, d’oxygène et d’hydrogène, bref d’eau et de co2 recombinés. L’énergie du bois ne vient pas d’ailleurs que de son carbone.

Tout ça pour dire que le co2 est complètement indissociable de la fourniture d’énergie avec ces combustibles carbonés, que ce soit du bois ou des fossiles.

Parce que les fossiles sont des cousins du bois, lointains par leur âge, et très proches par la chimie. Les fossiles sont faits de carbone et d’hydrogène : ils sont appelés des hydrocarbures, en hommage à ce qui les rend très énergétiques. Pour le même hommage, les diététiciens appellent les sucres hydrates de carbone, parce ce qu’ils sont aussi faits de carbone et d’hydrogène.

Les fossiles sont issus d’une matière organique qui a subi des transformations très particulières, à l’abri de l’air, sous une plus ou moins forte pression, sous des températures parfois élevées. Ces transformations ont eu globalement pour effet de « densifier » en énergie cette matière organique. En clair, les fossiles brûlent mieux que le bois, et fournissent plus d’énergie pour la même quantité de co2 libérée. C’est aussi simple que ça.

Pour rentrer dans le détail du « pourquoi », c’est une question de teneur en oxygène et de teneur en eau à la récolte. Et c’est détaillé ici. Dans tous les cas, c’est au désavantage du bois.

Si vous doutez encore, sachez qu’il est possible d’avoir une excellente estimation des émissions de co2 par le calcul, du fait que l’énergie vient de la chimie du carbone. Dans le cas d’une combustion complète, toute l’énergie est libérée, et tout le carbone contenu par le combustible est transformé en co2. Il suffit donc d’un calcul simple à partir de la teneur en carbone et du pouvoir calorifique, données qui sont parfaitement connues, pour évaluer ces émissions. Ces calculs sont ici. Par ce calcul, le bois est environ 15 % plus émetteur de co2 que le charbon, et deux fois plus émetteur que le gaz méthane.

À noter aussi que le bois est plus émetteur de micro-particules et de monoxyde de carbone que les fossiles, ce qui est une conséquence directe et logique de ses moindres qualités de combustible.

DES ÉMISSIONS INDIRECTES QUI SONT NÉGLIGÉES ET POURTANT PAS NÉGLIGEABLES

L’équilibre d’un sol forestier est modifié par la récolte du bois. Et ce d’autant plus que la récolte est sévère, en particulier dans le cas de coupes rases. Le sol reçoit plus de lumière et de chaleur, la matière organique se dégrade plus vite et plus en profondeur. Sans compter ce qui est enlevé par l’érosion, le sol étant moins protégé des ardeurs des pluies. Selon Peter Wohlleben, dans « la vie secrète des arbres » ce serait une quantité de co2 équivalente à celle émise à la combustion du bois. Dans le cas de coupes rases, cela ne surprendra personne, cela est possible parce que les deux tiers du carbone stocké en forêt le sont dans le sol. Plus émetteur à la combustion, deux fois plus émetteur en comptant les émissions collatérales. Nous en sommes donc au double du co2 émis par le charbon. C’est beaucoup pour un remède au changement climatique.

Et pour ce co2 relargué par les sols forestiers, pas question de compensation par quoi que ce soit, puisque ce qui aurait pu faire revenir ce carbone dans le sol c’est précisément les arbres qu’on récolte. Ces arbres auraient naturellement fini leur décomposition dans le sol. C’est une des plus grosses omissions du débat sur le bilan écologique du bois.

NEUTRE OU PAS NEUTRE, LÀ EST LA QUESTION

Le bilan carbone du bois peut ainsi passer du statut de désastreux à celui de providentiel selon la légitimité de simples calculs arbitraires, discutables et discutés.

En première analyse, je vous propose cette photo aérienne de la centrale électrique de Gardanne.

Centrale de Gardanne

 

Au centre un tas noir, du charbon, un combustible fait de carbone et qui brûle en libérant ce carbone dans l’atmosphère.

À gauche un tas marron, du bois, un combustible fait de carbone et qui brûle en libérant ce carbone dans l’atmosphère.

La centrale peut fonctionner indifféremment avec le bois ou avec le charbon, si cela peut confirmer que ces combustibles sont cousins par leur composition chimique.

C’est même pour le décrassage du réacteur qu’il fonctionnera de temps en temps au charbon, si cela peut confirmer que le charbon est un meilleur combustible que le bois.

Bref : tout est comparable entre les deux combustibles. Et passer du tas de gauche au tas de droite changerait tout pour le co2 atmosphérique. C’est ce qui s’appelle tout changer sans rien changer. Obtenir un résultat aussi spectaculaire avec une telle facilité devrait déjà sembler faire preuve d’un optimisme déconcertant.

LE TEMPS C’EST DU CO2

L’analogie entre nos deux champions des émissions de co2 ne s’arrête pas là.

Le bois est renouvelable ? Figurez vous que, stricto sensu, le charbon l’est aussi. Comme tous les combustibles fossiles d’ailleurs.

Eh oui, les fossiles font l’objet d’un cycle. À l’origine il y a de la matière organique, dont une infime partie ne se dégrade pas, et se fossilise lentement. Cette rescapée de la biodégradabilité passe lentement dans les profondeurs de la terre, et ressort au gré des mouvements de la croûte terrestre, ou encore est expulsée sous forme de co2 par les volcans en éruption. Autant dire que ce cycle prend des plombes, des centaines de millions d’années, ça on le savait.

Le temps de cycle du bois est incomparablement plus court, ça on sait aussi nous le répéter.

L’un a un temps de cycle court et met en jeu chaque année d’énormes quantités de matière, l’autre a un temps de cycle démesurément long et met en jeu chaque année des quantités de matière infimes. N’empêche que, lentement mais sûrement, les fossiles ont accumulé du carbone au point que la quantité totale de carbone emprisonnée dans les fossiles est bien supérieure à la quantité totale de carbone stockée dans les forêts.

Ce temps de cycle crée un matelas d’économies de carbone. En d’autres termes, le temps c’est du co2 emprisonné. Et que l’on brûle du bois ou que l’on brûle des fossiles on raccourcit le temps du cycle naturel donc on diminue notre matelas d’économies de carbone.

Allonger le cycle de vie des matières carbonées sur terre revient donc à diminuer le taux de co2 atmosphérique, cette règle simple et difficilement contestable devrait suffire à reléguer les agrocarburants au rang d’ineptie carbonée. Au moins quand on brûle des arbres on leur a laissé un peu de temps pour accumuler, à défaut de leur laisser le temps de vieillir et de leur laisser le temps de se décomposer.

 

Le soleil et le vent sont des flux : ils sont instantanés.

Le bois est un fossile à cycle ultra-court. Rajoutez tous les « ultra » que vous voulez, il sera toujours plus proche d’un fossile que d’un flux instantané.

Et le jour où les végétaux pousseront à la vitesse à laquelle ils brûlent, la biomasse sera neutre en co2.

« OUI, MAIS QUAND MÊME, UN TEMPS DE CYCLE PLUS COURT ÇA CHANGE TOUT »

Eh bien non, ça ne change rien. Pour l’instant, on laisse de côté le débat sur ce qui est le plus indécent, entre brûler une matière qui a mis des millions d’années à se fabriquer ou brûler une matière vivante. Ici on parle de taux co2 de l’atmosphère et sur ce problème précis, qui est le réel objet de la neutralité carbone, le temps de cycle n’a rien à voir.

Pour deux raisons simples :

– le bois ne peut choisir le co2 qu’il absorbe,

– la forêt pousse qu’on la brûle ou non.

Ce qui fait qu’en pratique, la forêt est un puits de carbone comme les autres. Elle absorbe du co2, un point c’est tout. Et le co2 qu’elle absorbe n’a pas a être dédié à la compensation de quoi que ce soit. Les océans absorbent un tiers du co2 que l’on émet dans l’atmosphère : peut on se permettre de déduire un tiers aux émissions directes des fossiles ? Bien sûr que non, et c’est pourtant un calcul comparable que l’on fait avec le bois. La neutralité carbone est simplement un calcul que l’on n’a pas à faire.

Cela devrait sembler évident, pourtant on a tellement entendu que le bois absorbait le co2 qu’il libère que je vais devoir vous donner quelques explications supplémentaires, basées sur le simple bon sens.

En premier lieu, le climat et les émissions de gaz à effet de serre c’est global. La forêt qui absorbe, c’est global aussi. Ce n’est un secret pour personne, la forêt aujourd’hui recule et donc est globalement émettrice. Si elle recule à l’autre bout du monde, pas la peine d’incriminer les autres : c’est bien entre autres grâce aux agrocaburants à l’huile de palme qui entrent dans le contenu de nos réservoirs de voiture, ou encore grâce au soja qui va nourrir les animaux que l’on surconsomme en se rendant malade. Partir de l’hypothèse que la forêt va absorber quelque émission est déjà un non sens.

Étudions quand même la question en admettant que nous pourrions être dans un monde qui sait respecter sa forêt.

Dans ce calcul de neutralité carbone, non seulement on compare des flux qui sont indépendants les un des autres, mais en plus on compare des flux qui sont différés dans le temps. Ainsi nous perdons de vue que notre souci n’est pas de savoir quels sont les flux mais de savoir combien il nous reste, quel est le stock.

DEUX VERRES ET UN BIDON POUR COMPRENDRE L’ILLUSION

Je vous propose de revenir à l’essentiel pour comprendre ce qui se passe, pour cela il suffit de représenter le co2 avec de l’eau, et avec deux verres et un bidon tout devient limpide. La démo est très parlante en 2 min de vidéo, ici

Pour expliquer en quelques mots, il faut comprendre que l’atmosphère est un gros réservoir de co2, que l’on peut imager en un bidon.

À l’origine, les fossiles ont pris du co2 dans ce réservoir qu’est l’atmosphère, et l’ont emprisonné. Le verre qui symbolise un gisement de fossiles s’est rempli. Les fossiles en brûlant font comme le bois : ils remettent dans l’atmosphère du co2 qui y était à l’origine. À l’époque le taux de co2 atmosphérique était plus important, et depuis les équilibres biologiques se sont adaptés à un taux de co2 inférieur : bien sûr cela reste insensé de revenir en un éclair de temps géologique aux conditions de naguère.

Les arbres emprisonnent aussi du co2 atmosphérique en poussant, ils en font leur bois. Ils grandissent en accumulant du carbone, puis vieillissent et meurent : en se décomposant ils libèrent alors lentement ce carbone sous forme de co2 dans l’atmosphère. Les jeunes arbres prennent la place des anciens en captant tout aussi lentement du co2. À l’échelle d’une forêt, les deux phénomènes s’équilibrent et ainsi une forêt âgée ne cumule plus de carbone . Le verre « forêt » est plein. Il faut au moins une centaine d’années pour arriver à ce stade, et n’empêche que ce qui est accumulé dans la forêt sous forme de bois vivant ou mort, de feuilles en décomposition ou de matière organique du sol c’est autant de co2 en moins dans l’atmosphère.

Ainsi la première des choses qu’on a tendance à oublier, c’est que la forêt stocke du carbone d’une façon permanente. Le bois est éphémère à l’échelle de la planète, la forêt est par contre un stock de carbone qui peut durer indéfiniment, comme les fossiles. Et la forêt est simplement le meilleur moyen d’emprisonner durablement le co2.

Nous, nous avons un besoin irrépressible d’énergie, et deux réservoirs d’énergie carbonée devant nous pour le satisfaire : la forêt ou les fossiles.

Si nous prenons cette énergie dans du bois, le co2 est remis dans l’atmosphère. La forêt soigne la cicatrice en environ une cinquantaine d’années, durée moyenne du cycle d’exploitation de la forêt. Au bout de ce « temps de retour » le co2 est emprisonné à nouveau. Retour à la case départ question co2, pour l’atmosphère tout comme pour la forêt.

Si nous prenons cette énergie dans les fossiles, nous remettons une quantité de co2 sensiblement équivalente dans l’atmosphère. Évidemment le gisement de fossiles ne se régénérera pas de sitôt.

Par contre, le bois qu’on n’a pas brûlé est toujours en forêt, et la forêt pousse quand même. Et absorbe toujours du co2. Ce co2 emprisonné se cumule, et après une cinquantaine d’années environ, c’est une quantité de co2 équivalente à ce qui a été libéré par la combustion des fossiles qui est emprisonnée par la forêt. Ce qui fait que tant que la forêt a la capacité d’accumuler du carbone, au bout d’un temps de retour comparable, on est aussi retourné à la case départ question co2 atmosphérique.

S’il vous plaît, ne me dites pas ici que le bois énergie n’est que du sous produit du bois d’œuvre et qu’il aurait été récolté quand même. C’est faux, tout morceau de bois qui passe dans une chaudière est un morceau de bois pour lequel on ne s’est pas donné la peine de le valoriser en matériau de construction, ce que je traite à ce chapitre. Par « effet domino » , le besoin en énergie demande bien d’abattre des arbres supplémentaires, et tout ce bois pourrait parfaitement rester en forêt.

Ainsi, par une logique simple, on se rend compte que même au bout de cinquante ans non seulement brûler du bois n’apporte rien sur le bilan co2, et en plus il y a davantage de co2 dans l’atmosphère puisque le bois est à l’origine plus émetteur. La belle affaire.

ET LES AGROCARBURANTS ALORS ?

L’agrocarburant, c’est le cycle ultra court : une année et on est revenu à la case départ. Une paille. Tentant de dire que c’est négligeable.

Oui mais, il y a un gros « mais ». Parce que une parcelle de sol capable de recevoir une culture, c’était à l’origine une forêt. Et cette parcelle a été déboisée, il y a parfois fort fort longtemps. Et si on laisse cette parcelle à elle même, elle retournera tôt ou tard à l’état de forêt.

Ce qui veut dire qu’une parcelle cultivée, c’est en quelque sorte une forêt sur laquelle on fait une coupe rase chaque année. C’est une forêt potentielle dont la capacité de stockage de carbone est maintenue proche de zéro, sans compter que les techniques de culture tendent aussi à épuiser le carbone qui est stocké dans le sol, sans compter non plus les émissions dues aux intrants.

Non seulement le problème est exactement le même qu’avec le bois, mais en plus il est poussé au sommet du pire : c’est raccourcir le temps de cycle le plus possible, c’est diminuer à l’extrême la masse de carbone stockée. Exactement l’inverse de ce dont on a besoin dans cette urgence climatique.

Le pire est ainsi détourné en ce qu’il y aurait de meilleur par une simple illusion.

Après le prix Pinocchio des mensonges, je suggère qu’il y ait un prix Copperfield des illusions : les bioénergies seraient assurément bien placées pour la palme. Une palme de palmier à huile, un trophée bien opportun pour l’occasion.

ET QUAND LA FORÊT NE POURRA PLUS ABSORBER DE CO2 ?

Pour rester au niveau de la forêt française, notre référence locale, il faut savoir qu’elle est relativement jeune, une trentaine d’années en moyenne. Forcément, elle reste perpétuellement rajeunie par son exploitation, qui n’est pas négligeable puisqu’on prélèverait la moitié de son accroissement biologique.

Il nous resterait donc environ 70 ans pour atteindre la centaine d’années et approcher le seuil auquel elle n’absorbe plus, de quoi passer le temps du sevrage des énergies carbonées et l’urgence climatique. À condition de ne pas l’exploiter du tout ! Ce qui est une option bien improbable, et donc c’est pas demain la veille que la forêt redeviendra saturée de carbone.

Ce qu’il faut voir aussi, c’est que la forêt n’est pas la seule place capable de stocker du carbone, toutes les parcelles cultivées étant capables d’accueillir de la forêt. Pour cela il faudrait réduire nos surfaces cultivées et la marge de progression dans ce domaine est énorme.

D’abord parce que la place des cultures est énorme :

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Sur cette superbe infographie, parue dans le numéro 17 de la revue Kaizen, il est frappant de voir que plus de la moitié de la surface du pays est dédiée à l’alimentation de l’être humain.

Les possibilités de réduire cette emprise sont nombreuses : la réduction du gaspillage alimentaire, 40 % de ce qui produit est aujourd’hui jeté, le diviser par deux ferait gagner 20 % de ces surfaces pour de la forêt, soit plus d’un tiers de forêt en plus.

La réduction de la consommation de viande est aussi un levier énorme, elle qui peut multiplier par 10 le besoin de surface cultivée par rapport à une alimentation végétale.

Quant à la forêt au niveau mondial, il faut savoir qu’au milieu du 20e siècle, date du début de la grande déforestation, elle couvrait les deux tiers des surfaces émergées de la planète. Elle n’en couvre plus qu’un tiers aujourd’hui, ce qui veut dire qu’en quelques décennies nous avons rasé la moitié des forêts de la planète, ce qui peut accessoirement donner une idée du temps qu’il reste à vivre aux forêts qui persistent aujourd’hui. Restons positifs, cela veut aussi dire que un tiers de la planète est capable d’accueillir de quoi emmagasiner du co2 en surnombre dans l’atmosphère.

Tout cela ne sera jamais que l’équivalent du co2 libéré par ces déforestations.

C’est déjà ça côté carbone.

N’empêche que restituer la forêt à la planète pourrait bien être le meilleur moyen de lui restituer son climat.