Valoriser la biomasse produite par phytomanagement

Les recherches en phytotechnologies sont étroitement liées aux questions de valorisation énergétique ou de matière. La biomasse issue de sols contaminés pourrait en effet, une fois récoltée, être envisagée comme source d’énergie dans des filières traditionnelles (phytostabilisation) ou être utilisée pour valoriser la biomasse et/ou les métaux qu’elle contient (phytoextraction), par exemple, en chimie verte ou bioraffinerie.

Biomasse : la biomasse fait l’objet d’une définition réglementaire au niveau européen, dans le cadre de sa valorisation en tant que combustible. Il s’agit bien évidemment de matière végétale ou forestière mais aussi d’un certain nombre de déchets végétaux. Pour en savoir plus : Article 3-31 de la Directive n°2010/75/UE relative aux émissions industrielles

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L’Ineris réalise ou accompagne des essais de valorisation, afin d’évaluer le devenir des métaux contenus dans la biomasse issue du phytomanagement.

Les besoins en biomasse ne cessent d’augmenter, encouragés par les politiques publiques, tant en matière de transition énergétique que d’économie circulaire. Utiliser les sites et sols pollués pour produire une biomasse valorisable et qui n’entre pas en compétition avec l’utilisation des sols pour l’alimentation apparaît depuis quelques années comme une piste de recherche sérieuse et complémentaire de la logique de réhabilitation des sols pollués par les plantes. Mieux sélectionner les espèces végétales pour le phytomanagement en fonction des filières de valorisation locales pertinentes, est devenu la règle et un moteur fort des projets qui voient le jour.
En effet, la valorisation de la biomasse permettrait d'abaisser les coûts globaux de la gestion de la pollution et de valoriser l’usage de sols, par ailleurs délaissés. Cependant, le développement de ces filières de valorisation nécessite la mise en adéquation entre la nature de la production végétale, la quantité et la qualité de la biomasse produite (teneur éventuelle en contaminants) et l'accès à une filière de valorisation, à proximité du lieu de production conditionnant sa rentabilité.
La connaissance de la distribution des métaux dans les produits, co-produits, déchets et émissions est essentielle pour s’assurer qu’ils ne sont pas transférés du sol pollué vers les autres milieux (air et eau) et qu’ils ne modifient pas les caractéristiques attendues des produits destinés à être vendus. Une conséquence possible, en l’absence d’une telle évaluation, est de disposer in fine de biomasses non valorisables du fait des teneurs en contaminants qu’elles contiennent, ce qui nécessiterait alors d’avoir recours à une filière d’élimination nécessairement plus coûteuse.
Du fait de la pluralité de ses métiers (notamment en matière de métrologie), de sa connaissance des filières industrielles et de la maîtrise des émissions et des risques associées, l’Ineris s’est toujours positionné sur les projets qui visent à explorer différentes voies de valorisation de cette biomasse, afin d’apporter des réponses quant à la maîtrise des polluants tout au long des filières considérées.

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Chaudière à biomasse de l'Ineris

L’Institut a ainsi piloté divers essais de valorisation énergétique de ces biomasses, soit sur ses installations (chaudière biomasse, pilote de méthanisation), soit sur des installations de partenaires industriels (pyrogazéification). Les résultats ont permis de faire des recommandations, qui permettent d’orienter la sélection d’espèces en vue de leur valorisation énergétique, ou de contribuer à adapter la réglementation pour prévenir les transferts de polluants vers l’environnement.

Plus récemment, l’Ineris accompagne sur ce volet des filières de valorisation matière innovantes portées par ses partenaires, telles que :
-    la production d’écocatalyseurs pour la chimie verte (où la présence de métaux dans les plantes s’avèrent un atout pour les réactions chimiques) ;
-    la préparation de la lignine du bois, pour l’utilisation en bioraffinerie ;
-    la production d’huiles essentielles ;
D’autres travaux, portés par les équipes de recherche universitaire nationales visent à valoriser des plantes, telles que l’ortie ou le chanvre, dans des filières matériaux ou textiles.