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Il existe deux catégories de biomasse. La première, dite biomasse sèche, permet la production d’énergie grâce à la combustion de bois ou de divers déchets secs. Ces matières sont brûlées dans une chaudière où elles sont totalement oxydées en présence d’un excès d’air. La chaleur dégagée chauffe de l’eau et la transforme en vapeur. Celle-ci fait alors tourner une turbine qui, à son tour, entraîne un alternateur qui produit de l’électricité. On peut également utiliser la biomasse sèche pour la seule production de chaleur.
Le principal processus d’exploitation de la biomasse fermentable (déchets verts frais, déchets ménagers, effluents d’élevage et d’industrie agroalimentaire) est la biométhanisation.
La matière organique subit une fermentation anaérobique (en absence d’oxygène) dans une cuve appelée « digesteur », où elle est décomposée par des bactéries. Il existe différentes technologies de digesteurs (fonctionnant en continu ou en discontinu, etc.), mais toutes produisent un gaz dont la teneur en méthane est proche de 60 % : le biogaz (pour rappel, le gaz naturel est composé à plus de 96 % de méthane).
Ce biogaz peut être brûlé, soit dans une chaudière pour fournir de la chaleur, soit dans un moteur à combustion ou une turbine à gaz couplés à une génératrice pour produire à la fois de l’électricité et de la chaleur.
Le résidu de matière après digestion, appelé « digestat », est ensuite valorisé dans l’agriculture comme fertilisant organique. Il s’agit d’une matière fortement désodorisée et riche en nutriments.