Les bioénergies désignent l’énergie issue de la biomasse transformée en électricité mais également en chaleur, en gaz ou en carburant.

La bioénergie moderne à haute efficacité recourt à des solides, des liquides et des gaz plus commodes comme vecteurs d’énergie secondaire en vue de produire de la chaleur, de l’électricité, de la chaleur et de l’électricité combinées (on parle de cogénération) et des biocarburant pour divers secteurs. Les biocombustibles liquides comprennent l’éthanol et le biogazole, qui servent aux transports routiers dans le monde entier et à certains secteurs industriels.

Les gaz dérivés de la biomasse – et surtout le méthane – émanant de la digestion anaérobie de résidus agricoles et de déchets urbains solides servent à produire de l’électricité, de la chaleur ou les deux.

L’apport le plus important à ces services énergétiques est fondé sur des combustibles solides tels que les copeaux, les granulés, le bois de récupération et autres produits. Le chauffage inclut le chauffage des espaces et de l’eau, comme dans les systèmes de chauffage urbain.

La bioénergie puise son combustible dans les cultures énergétiques, les résidus issus des forêts, de l’agriculture et de l’élevage, ainsi que les biocarburants dits de deuxième génération.

La bioénergie est intégrée de façon complexe dans les systèmes mondiaux de biomasse servant à la production de denrées alimentaires, de fourrage, de fibres et de produits forestiers et dans la gestion de déchets et de résidus.

On appelle également "houille verte" l'énergie en provenance des végétaux.Celle-ci est renouvelable puisque les plantes repoussent pratiquement sans cesse grâce à l'énergie solaire et au processus de photosynthèse :

Anabolisme : n [CO2 + H2O] + énergie -> n (CH2On)
Catabolisme : [CH2O]n + nO2 -> n[CO2 + H2O] + dégagement d'énergie

On regroupe les termes d'anabolisme et de catabolisme sous le nom de métabolisme.

Ainsi, la photosynthèse absorbe du gaz carbonique, consomme de l'eau et rejette de l'oxygène.
L'avantage est que le soleil intermittent est ici stocké dans la masse végétale. Mais c'est une énergie à faible densité énergétique, de plus l'humidité contenue dans la biomasse la réduit d'où un rendement énergétique très faible. Et c'est une grande consommatrice d'espace et d'eau.

On distingue deux types de biomasse : la biomasse solide (bois, paille...) et la biomasse à haute efficacité.

La biomasse traditionnelle comme source d'énergie

Il s'agit à faible efficacité telle que le bois, la paille, les déjections animales et le fumier est utilisée pour la cuisson des aliments, l’éclairage et le chauffage, en général par les populations pauvres des pays en développement. Cette biomasse est surtout brûlée, ce qui a des incidences très néfastes sur la santé et les conditions de vie. Le charbon de bois devient de plus en plus un vecteur d’énergie secondaire dans les zones rurales, avec des possibilités de création de chaînes productives.

La bioénergie joue un rôle intime et essentiel dans la vie quotidienne de milliards d’habitants des pays en développement.

Le bois, consituant de la biomasse, fût le premier combustible utilisé par l'Homme et vu que son bilan carbone est nul (il émet lors de sa combustion autant de Co2 qu'il en a emmagasiné durant sa croissance), il reste sans doute l'une des meilleures sources d'énergie pour se chauffer notamment.

La bioénergie comme source d'électricité

Cette production électrique présente l’avantage d’être issue d’une ressource primaire locale. Produite à partir de matières facilement stockables, elle permet une production prévisible, disponible et modulable, ce qui facilite son insertion sur le réseau électrique et permet le soutien de celui-ci. Elle ne dépend pas des conditions météorologiques, même si la disponibilité du combustible peut connaître des fluctuations saisonnières.

Les ressources biomasse utilisées directement ou indirectement pour la production d’électricité peuvent être classées en plusieurs catégories selon leur origine :

• Le bois-énergie (plaquettes forestières et connexes de l’exploitation forestière dans leur ensemble, broyats de bois d’emballage, broyat de bois usagés, granulés, plaquettes bocagères...)
• Les sous-produits de l’industrie tels que les boues issues de la pâte à papier et les déchets des industries agroalimentaires (marc de café, de raisin...)
• Les produits issus de l’agriculture (céréales, oléagineux), résidus tels que la paille, la bagasse, etc.
• Les déchets ménagers et industriels ou en provenance de l’agriculture (effluents, etc..

En France, la forêt, dont la surface augmente régulièrement et représente la première forêt d'Europe occidentale, représente de loin le principal gisement pour la biomasse solide. L'exploitation de la forêt fournit du bois-énergie qui est utilisé par les ménages dans les cheminées individuelles, dans des chaufferies collectives pour le chauffage urbain, pour l'industrie et l'agriculture.