L.A. Horta Nogueira, M.A. Trossero, L. Couto et L.C. Couto
LA. Horta Nogueira participe au Programme académique de la FAO. Il travaille auprès de l'Escola Federal de Engenharia de Itajubá (Brésil).
M.A. Trossero est forestier principal (dendroénergie) auprès de la Division des produits forestiers de la FAO, Rome.
L. Couto et L.C. Couto travaillent auprès de l'Universidade Federal de Viçosa (Brésil).Combustibles ligneux et matière première industrielle: concurrence ou complémentarité?
Au Viet Nam, bols coupé utilisé comme combustible et pour la fabrication de cageots
Les forêts et les arbres fournissent une part importante des besoins énergétiques mondiaux, tant dans les pays en développement que dans les pays développés. Les combustibles ligneux, traditionnellement utilisés comme combustibles de cuisson (principale source d'énergie pour plus de 2 milliards de personnes), gagnent aussi de l'importance comme source moderne et «écologique» d'énergie pour l'industrie et la production d'énergie électrique (FAO, 1995). Par exemple, ils représentent actuellement plus de 16 pour cent de l'approvisionnement total en énergie en Suède, en Finlande, en Autriche et dans d'autres pays de l'UE (FAO, 1997). Récemment, des accords et des forums internationaux ont souligné les avantages écologiques de l'utilisation de la bioénergie, principalement du point de vue du cycle du dioxyde de carbone (CO2) et de la réduction des émissions de gaz à effet de serre, qui sont une raison supplémentaire pour développer la dendroénergie (ONU, 1997).
Cependant, si les ressources ligneuses sont renouvelables, elles ne sont pas illimitées et, étant donné la pression croissante exercée sur les forêts et sur les arbres pour répondre à la demande d'énergie et d'autres produits ligneux et non ligneux (dont le bois d'œuvre et le bois pour la production de pâte et de papier), on peut s'interroger sur la durabilité de l'offre à long terme. Le présent article se propose d'examiner de façon succincte le rapport entre la fibre de bois pour les approvisionnements énergétiques, à usage industriel et non industriel, et l'offre totale de fibre pour l'industrie. Cette question sera traitée plus à fond dans un prochain numéro d'Unasylva.
Classification proposée de combustibles ligneux
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Combustibles ligneux |
Définition succincte |
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Combustibles ligneux directs |
Bois utilisé directement ou indirectement comme combustible aux fins de la production d'énergie |
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Combustibles ligneux indirects |
Principalement biocombustibles solides dérivés des activités de transformation du bois |
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Combustibles ligneux récupérés |
Bois utilisé directement ou indirectement comme combustible dérivé des activités socioéconomiques indépendantes du secteur forestier |
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Combustibles dérivés du bois |
Principalement biocombustibles liquides et gazeux produits dans le cadre des activités forestières et dans le secteur de l'industrie du bois |
La figure décrit de façon schématique le flux que suivent l'ensemble des produits ligneux provenant des terres forestières et non forestières et utilisés pour la dendroénergie ou à d'autres fins. Lorsque l'on étudie cette illustration, il est important de comprendre que les systèmes de production de bioénergie varient selon le site et sont complexes, ce qui permet aux utilisateurs de bois de feu de s'approvisionner en combustibles ligneux de types et de qualités différents provenant de diverses sources et préparés à l'aide des nombreuses techniques disponibles sur le marché. Les combustibles ligneux peuvent être dérivés de différentes sources (forêts naturelles et artificielles, arbres hors forêts), ou des sous-produits des industries forestières (scieries, fabriques de panneaux de particules, etc.). Les différents types de combustibles ligneux primaires et secondaires dérivés de ces différentes sources atteignent un groupe d'utilisateurs disparate (ménages, utilisateurs industriels et commerciaux) dans des zones rurales et urbaines, à travers de nombreuses filières. Cette complexité intrinsèque a son importance et doit être dûment prise en considération lors de l'analyse du rapport entre les utilisations de la fibre de bois comme combustible ligneux et à des fins industrielles non énergétiques.
Le tableau ci-dessous présente une série de définitions pour les combustibles ligneux. La classification proposée dans ce tableau se fonde essentiellement sur l'identification du principal site de production de la biomasse. Cette série de définitions pourrait être utile aux organisations des Nations Unies et aux autres organisations internationales qui collectent, collationnent et présentent des données sur la bioénergie.
Les considérations qui précèdent nous amènent à faire un certain nombre d'observations à propos des flux des matières premières ligneuses utilisées comme source d'énergie industrielle ou pour d'autres usages.
FIGURE. Combustibles ligneux: types et flux
Concurrence entre les utilisateurs industriels et non industriels de combustibles ligneux
Il n'existe pratiquement pas de concurrence entre les deux principaux types de consommateurs de combustibles ligneux (ménages et industrie). En effet, ces groupes tendent à être physiquement isolés les uns des autres et à se procurer leur matière première auprès de sources différentes. Par exemple, le bois de feu utilisé pour faire cuire les aliments et pour chauffer fer les maisons dans les zones rurales, où vit la majorité de la population dans les pays en développement, et qui représente l'un des principaux secteurs d'utilisation des combustibles ligneux, est principalement fourni par les arbres morts, les branches élaguées et d'autres déchets ligneux. Dans ce secteur l'intensité de la demande est relativement faible et dispersée sur de vastes étendues où chacun ramasse le bois de feu dont il a besoin. D'une manière générale, les besoins en bois de feu sont en équilibre avec les sources d'approvisionnement.
En revanche, dans les grands centres urbains, les utilisateurs domestiques et commerciaux (boulangeries, restaurants, marchands d'aliments ambulants) se particularisent par une forte demande de combustibles ligneux sur une surface relativement réduite. Ce type d'utilisation peut aboutir à de graves pénuries et à un appauvrissement des forêts. De la même manière, dans les régions à forte concentration d'utilisateurs industriels (briqueteries, brûlage de chaux, production de poterie), l'offre de combustibles ligneux peut devenir déficitaire, à défaut d'une organisation rationnelle de ces utilisations.
Dans les zones où cohabitent des utilisateurs urbains et périurbains employant le bois de feu tant pour leurs besoins domestiques que pour des activités commerciales, une certaine concurrence peut être constatée et les besoins doivent être dûment examinés. Ces conflits peuvent devenir particulièrement graves dans les zones arides et semi-arides. Par exemple, dans certaines régions du Soudan, les industries boulangères locales sont très mal vues par les ménages qui utilisent le bois de feu pour couvrir leurs propres besoins car elles utilisent des camions et des engins motorisés pour enlever des quantités relativement importantes de bois de feu (Ball, communication personnelle, 1998).
L'utilisation de combustibles ligneux par les grosses industries (grandes industries de la pâte et du papier, industries sidérurgiques, cimenteries, centrales de production d'énergie thermique et électrique) constitue un cas à part. Celles-ci ne peuvent satisfaire leurs besoins en énergie qu'avec un système structuré et bien géré pour la production, le transport, l'entreposage et même le prétraitement du bois. En général, elles ont leurs propres sources d'approvisionnement spécifiques. Des conflits sporadiques éclatent, mais ils pourraient être résolus par les forces des marchés locaux: hausse des prix, diversification des sources d'approvisionnement, plantation de nouveaux arbres, etc.).
Utilisation industrielle à petite échelle du bois de feu: fabrication de briques au Brésil
Concurrence entre les utilisations énergétiques et non énergétiques du bois
D'une manière générale, et c'est là un fait important qu'il faut souligner, il existe peu de concurrence entre les utilisations finales des ressources en combustibles ligneux comme source d'énergie ou à d'autres fins. Les ménages ramassent la quasi-totalité du bois de feu dont ils ont besoin dans les forêts naturelles. Lorsque ces forêts ont une vocation industrielle, elles sont généralement exploitées tant par des utilisateurs locaux de bois de feu que par des utilisateurs industriels. Pour couvrir leurs besoins domestiques en énergie, les populations locales tendent à ramasser du petit bois, du bois mort ou les petits débris laissés sur place après une coupe commerciale. La plupart d'entre eux n'ont ni l'envie ni les moyens d'exploiter les autres ressources biologiques qui ont une valeur commerciale.
Il s'ensuit que l'utilisation comme combustibles des sous-produits des industries de transformation du bois - qui est importante, même si elle n'est pas reconnue à sa juste valeur- n'est pas en conflit avec les utilisations non énergétiques. Lorsque ces sous-produits peuvent être employés à d'autres fins, par exemple pour la production de panneaux de bois aggloméré, la décision de s'en servir comme combustible ou comme matière première de produits finis dépend dans une large mesure de la valeur relative du produit fini et des sources d'énergie de remplacement (combustibles fossiles, biomasse provenant d'autres sources, etc.).
La production de combustibles ligneux pour l'industrie, à partir des sous-produits des opérations de défrichement liées à la transformation d'une forêt en terre agricole, est une méthode à l'évidence non durable. Cependant, il est préférable d'utiliser cette biomasse comme combustible plutôt que de la considérer comme un simple déchet à brûler, et ce bois est presque toujours trop hétérogène pour être considéré comme commercialement intéressant à des fins de production non énergétiques.
Néanmoins, dans certaines zones où la demande de combustibles ligneux continue de s'accroître pour satisfaire les besoins croissants en énergie industrielle (en particulier lorsque les consommateurs d'énergie cherchent à remplacer les combustibles fossiles par d'autres produits pour réduire leurs émissions de gaz à effet de serre), il faut s'attendre, pour l'avenir, à des conflits entre les utilisations énergétiques et autres du bois.
Le cas du Brésil
Le Brésil est l'un des pays où la biomasse d'origine ligneuse en général et des combustibles ligneux en particulier représente l'une des principales sources renouvelables d'énergie, pour couvrir non seulement les besoins énergétiques des ménages, mais aussi ceux des secteurs industriel et commercial.
La biomasse dérivée des forêts, des terres boisées et des arbres fournit environ 11 pour cent de la consommation d'énergie primaire du Brésil, soit un volume équivalant à 98,9 millions de mètres cubes en 1996 (Gouvernement du Brésil, 1997). Par ailleurs, la production de bois à des fins non énergétiques y est aussi très importante, puisqu'elle dépassait cette même année 84 millions de mètres cubes (en 1996, la consommation de l'industrie de la pâte et du papier, à elle seule, s'élevait à environ 30 millions de mètres cubes et devrait augmenter de 15 pour cent les trois prochaines années (FAO, 1996).
En général, les conflits entre les différents utilisateurs ne sont pas apparents à une échelle globale. Cependant, dans certaines zones géographiques et pendant certaines périodes de l'année, les consommateurs d'énergie et les consommateurs industriels se disputent la matière première ligneuse. Par exemple, dans certaines zones de l'Etat de Minas Gerais, les industries de la pâte et du papier, les sidérurgies et les cimenteries se disputent le contrôle de certaines ressources forestières.
Ces conflits ne semblent cependant pas insolubles; on a constaté une expansion rapide des activités sylvicoles, pour augmenter la production de bois de feu et/ou de bois rond, qui a été stimulée par des hausses de prix et d'autres facteurs du marché. Aujourd'hui, environ 50 pour cent de la surface totale de forêts artificielles (six millions d'hectares) existant au Brésil, sont exploités pour la production d'énergie.
De nombreux exemples témoignent des multiples utilisations énergétiques et autres qui sont faites des produits forestiers au Brésil et dans d'autres pays. Parmi ceux-ci, l'un des plus intéressants est la Centrale de production électrique en voie de construction dans l'Etat de Bahia (Brésil). Cette centrale, qui devrait être achevée en 1999, aura une capacité de 30 MW et une production à très haut rendement grâce à un système avancé de gazéification intégrée de la biomasse/turbine à gaz (Carpentieri, 1997). Cette Centrale sera alimentée à 50 pour cent par des résidus d'exploitation des usines locales de production de pâte et de papier, et à 50 pour cent par des combustibles ligneux récoltés dans une plantation d'eucalyptus à très courte rotation. D'après les prévisions, le coût de production de l'énergie s'échelonnera entre 38 et 66 dollars EU/MW, ce qui confirme la rentabilité économique et la faisabilité opérationnelle de l'utilisation de la biomasse pour la production d'énergie électrique à grande échelle (FAO, 1996).
D'une manière générale, les combustibles ligneux à usage industriel ont une fonction complémentaire par rapport aux biocombustibles à usage domestique, et il est peu probable qu'ils entrent en concurrence. En ce qui concerne les utilisations dendroénergétiques, la demande importante et croissante des industries du bois, mais aussi d'autres industries, notamment sidérurgiques, et d'autres utilisateurs, petits et moyens, pour la production d'énergie électrique et thermique, ne semble pas mettre en péril les systèmes d'approvisionnement en bois de feu destiné à la consommation des ménages. En outre, il n'existe généralement pas de concurrence entre les utilisations énergétiques et non énergétiques du bois.
Cependant, dans les régions où les besoins en énergie augmentent par suite de la modernisation du secteur industriel et du développement économique rapide, il faut s'attendre, à l'avenir, à des conflits entre les différents utilisateurs «énergétiques et non énergétiques» du bois. C'est pourquoi, il est indispensable d'élaborer sans attendre des systèmes durables d'approvisionnement en bois, d'améliorer la gestion des forêts existantes et de créer de nouvelles forêts, là où cela est possible et justifié sur le plan économique.
ANFPC. 1997. Relatório Estatístico. Associação, Nacional de Fabricantes de Papel e Celulose. São Paulo, Brésil.
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