La fossilisation de la matière organique produite par photosynthèse a permis la production d’énergies fossiles. La matière organique est directement utilisable pour produire de l’énergie sous forme de biomasse.

ILes combustibles fossiles, une énergie solaire du passé

1 Origine biologique des combustibles fossiles

Dans des charbons datant du Carbonifère (−359 à −299 Ma env.), on peut observer des vestiges fossiles de nombreux végétaux. De même, la structure des molécules composant le pétrole présente de fortes similitudes avec celle des molécules organiques.

Charbons, pétrole, gaz révèlent ainsi leur origine biologique commune ; ils correspondent à de la matière organique produite par photosynthèse il y a plusieurs dizaines à plusieurs centaines de millions d’années :

– le pétrole et le gaz dérivent d’une matière planctonique accumulée dans les sédiments marins sur de grandes périodes (plusieurs millions d’années) ;

– le charbon résulte de l’accumulation de matière organique végétale continentale, piégée dans des milieux de type marécage, pauvres en dioxygène.

2 Formation des combustibles fossiles

La matière organique (issue d’organismes animaux et végétaux morts) se mélange au sol ou sédimente au fond des océans, lacs et rivières. La majeure partie de cette matière organique est minéralisée, c’est-à-dire transformée en molécules minérales simples sous l’action des organismes décomposeurs (essentiellement bactéries et champignons).

Dans des environnements à forte productivité primaire, il est possible d’obtenir une accumulation de matière organique dans les sédiments. Si cette matière organique est rapidement enfouie et soustraite à l’action des décomposeurs, elle peut se transformer en combustibles fossiles.

Au cours du temps, la matière organique piégée est recouverte par d’épaisses couches de sédiments et, grâce au phénomène de subsidence (enfoncement progressif du bassin sédimentaire), se retrouve à des profondeurs où règnent des températures et des pressions plus élevées.

Dans ces conditions, la matière organique piégée se transforme en kérogènes. Elle s’appauvrit en oxygène, en magnésium, en azote, ce qui entraîne un enrichissement relatif en carbone.

Plus l’enfouissement est important, plus la température et la pression sont élevées, modifiant les conditions d’évolution du kérogène. Ainsi, le pétrole se forme majoritairement entre 2 000 et 3 000 mètres de profondeur. À plus grande profondeur, les kérogènes se transforment en gaz.

IILa biomasse, une énergie renouvelable prometteuse

L’énergie biomasse consiste à utiliser les matières organiques issues directement de la photosynthèse, qu’elles soient d’origines végétale ou animale, afin de produire des énergies utilisables par l’Homme.

Dans la biomasse par combustion, le bois, les déchets de l’industrie du bois, les déchets agricoles (pailles, etc.) ou les déchets ménagers sont brûlés. La chaleur dégagée par la combustion est utilisée directement pour le chauffage urbain ou industriel, ou pour la production d’électricité.

Dans la biomasse par méthanisation, les déchets agricoles (lisiers et fumiers), les boues de stations d’épuration ou les déchets ménagers organiques sont enfermés dans des chambres de fermentation où, sous l’action de bactéries, ils se dégradent et produisent du méthane.

L’usage de l’énergie biomasse est globalement neutre du point de vue carbone car le carbone dégagé sous forme de CO₂ est réutilisé totalement et rapidement par les végétaux en croissance pour réaliser une nouvelle photosynthèse. Elle n’a donc pas d’impact sur l’effet de serre.

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Similitudes entre molécules du pétrole et molécules biologiques