Méthode

La biomasse est définie en droit français comme « la fraction biodégradable des produits, des déchets et des résidus d’origine biologique provenant de l’agriculture, y compris les substances végétales et animales, de la sylviculture et des industries connexes, y compris la pêche et l’aquaculture, ainsi que la fraction biodégradable des déchets, notamment les déchets industriels ainsi que les déchets ménagers et assimilés lorsqu’ils sont d’origine biologique »¹. Elle inclut donc l’ensemble des matières d’origine biologique, à l’exclusion des matières fossilisées comme le pétrole ou le charbon. Elle est directement ou indirectement issue de la photosynthèse. 

Son caractère renouvelable est conditionné à la préservation de la qualité des écosystèmes naturels et productifs dont elle est issue. 

La biomasse primaire se réfère à la biomasse sous sa forme naturelle, c’est-à-dire non transformée. Il s’agit donc des biomasses végétales et aquatiques. L’étude distingue trois sources de biomasse primaire selon l’écosystème dont elles sont issues : 

• La biomasse agricole, qui comprend les cultures ou encore les fourrages, et inclut le bois issu du milieu agricole ;

• La biomasse forestière ;

• La biomasse aquatique c’est-à-dire les produits de la pêche et de l’aquaculture

À ces ressources s’ajoutent les biomasses secondaires, c’est-à-dire celles issues de la transformation de biomasses primaires comme les produits et coproduits de l’élevage, et des industries de transformation (agroalimentaires, bois, papier…) ainsi que les déchets issus de la biomasse. Les déchets comprennent les biodéchets et les déchets bois qui sont issus d’étapes de transformation, ainsi que les déchets verts². Ces derniers doivent être considérés comme de la biomasse primaire. 

L’alimentation animale est considérée comme un usage intermédiaire, car il génère lui-même des flux de biomasse destinés aux usages finaux qui sont regroupés en 6 catégories : 

• L’alimentation humaine ;

• Le retour au sol ;

• L’alimentation animale ;

• Les matériaux biosourcés ;

• La chimie biosourcée ;

• L’énergie comprenant les transports, la chaleur et l’électricité. 

Cette brochure propose également une catégorie « export » compte tenu des volumes de matières premières en jeu. Les usages finaux des biomasses exportées ne sont pas identifiés par les dispositifs statistiques existants. 

Une nomenclature des biomasses et des usages en annexe de ce document apporte plus de détails concernant les définitions et concepts clés.

1 _{D’après l’article L211-2 du code de l’énergie repris par la Stratégie Nationale de Mobilisation de la Biomasse.}

2 _{Les déchets verts sont les déchets issus des activités de jardinage et d’entretien des espaces verts, qu’ils proviennent des ménages ou des espaces publics.}

Périmètre temporel et géographique

Le périmètre considéré, par défaut, est la France métropolitaine. Lorsque les données sur les Outre-mer sont disponibles, le périmètre est étendu à la France entière. Les données relatives aux grandes cultures, aux fourrages, au maraîchage, à l’arboriculture et à la viticulture portent par exemple sur le périmètre de la France entière. En ce qui concerne la biomasse forestière, la biomasse bocagère, les résidus de culture, les cultures intermédiaires et les cultures à valorisation non alimentaire, il est restreint à la France métropolitaine. 

En ce qui concerne la plupart des ressources, les données ont pu être collectées au niveau régional. 

Les données ont été collectées pour les trois dernières années disponibles, variant selon la source, entre 2021-2023 pour les séries les plus récentes, et 2018-2020 pour les séries les plus anciennes. Dans le cas de séries chronologiques, la dernière année disponible ainsi que la profondeur historique sont indiquées dans le tableau page suivante

Recensement des données disponibles

Afin de réaliser le bilan de la biomasse produite en France, une méthodologie en trois temps a été adoptée. 

Une revue bibliographique a d’abord été réalisée afin d’identifier l’ensemble des données disponibles et d’en déduire les données manquantes. Les principales sources de données ainsi mobilisées sont décrites dans le tableau page suivante.

Diverses publications ont ensuite été mobilisées pour combler les données manquantes par des ordres de grandeur issus de la bibliographie

Enfin, des estimations ont été réalisées sur la base de paramètres issus de la bibliographie pour proposer des estimations des ressources et usages manquants listés ci-dessous :

• La biomasse destinée à l’alimentation animale, à partir d’une étude du GIS Avenir Élevage. La réalisation de cette estimation a permis d’une part de régionaliser les utilisations et, d’autre part, d’obtenir le détail par cheptel.

• Les déchets organiques, estimés sur la base d’une étude ADEME indiquant la quantité produite par habitant et des tailles de population régionales.

• Les déchets verts collectés en déchèterie, par région, sur la base d’une étude de Solagro.

• Les quantités de couverts végétaux produites ainsi que leur utilisation (CIVE, alimentation animale, retour au sol) au niveau métropolitain, à partir de l’enquête Agreste « Pratiques culturales en grandes cultures » de 2021 et de l’étude de Solagro précédemment citée.

Le projet ReFlux fait également partie de la bibliographie étudiée dans le cadre de cette étude bien que ses données n’aient pas été utilisées. Ce projet de recherche a permis la cartographie des flux de plusieurs filières sous forme de diagrammes de Sankey (Céréales, fruits/légumes, oléagineux et protéagineux, bovins, porcins, lait, volaille, équins). 

Cette méthodologie a permis de proposer des ordres de grandeur pour la biomasse française à l’exception des algues et des boues de stations d’épuration qui sont donc exclues du périmètre de cette brochure. Le schéma ci-dessous récapitule les types de sources mobilisées par biomasse

Schéma de synthèse des biomasses étudiées et des sources de données mobilisées

Constitution d'une base de données

L’ensemble des données a été consolidé dans une base de données commune comportant plus de 50 000 lignes, une ligne étant définie par une ressource ou un usage pour une année donnée dans un périmètre donné (national ou régional). Ce travail a nécessité l’élaboration d’une nomenclature des ressources et usages (étayée en annexe), ainsi qu’une identification des données les plus pertinentes en cas de doublons. De plus, pour pouvoir comparer ces stocks et flux exprimés dans des unités différentes (tonnes de matières brutes, kWh, m³, etc.), l’ensemble de ceux-ci ont été convertis en tonnes de matières sèches en faisant appel à des taux de conversion (disponibles en annexes). Les taux ainsi utilisés sont principalement issus de sources de référence (FeedTables, CIQUAL, Eurostat). Ils ont cependant dû être complétés par la formulation d’hypothèses propres à ce travail. Des différences d’ordres de grandeur avec certaines publications de référence peuvent provenir de ce dernier point et des explications sur les choix retenus sont présentes dans les fiches concernées. 

Enfin, il est à noter que l’ensemble de ces données renvoient à un pas de temps annuel. La plupart des valeurs détaillées dans la suite du document s’expriment donc en tonnes de matières sèches par an.

Analyse et réalisation d'un diagramme de Sankey

Le contenu de cette base de données a ensuite fait l’objet d’une analyse par consolidation des données par type de ressources d’une part et par usage d’autre part. L’ensemble a été valorisé par la production d’un diagramme de Sankey. Le rapprochement des ressources et des usages a été réalisé selon une méthodologie détaillée en annexe. Il s’agit d’un travail d’équilibrage de bilan ne relevant pas de la réconciliation de données.

Plusieurs biomasses n’ont pas pu être incluses dans le périmètre par défaut de données. Cela concerne en particulier les algues et les boues de station d’épuration. 

D’autres biomasses ou usages ont été étudiés sur la base de publications ponctuelles proposant une quantification pour une année donnée (ou calculant un paramètre de calcul pour une année donnée permettant de donner lieu à une estimation). Il s’agit des biomasses et usages suivants : 

• Les cultures intermédiaires.

• La biomasse bocagère.

• Les déchets. 

• L’alimentation animale. Le projet SOCLE (Modèle de flux de matières de l’agriculture française et internationale, extensions environnementales et socio-économiques et co-conception des livrables avec les acteurs) devrait permettre de produire les flux nationaux et internationaux détaillés de produits agricoles issus des filières françaises. 

• La méthanisation, car il n’existe pas de bilan consolidé des ressources en biomasse méthanisées. Compte tenu de la vitesse de développement de cette filière et des objectifs qui lui sont fixés, il existe un enjeu majeur à rapidement développer un outil de suivi des biomasses méthanisées au niveau national et régional.

Les flux de produits sortant des industries de transformation du végétal ou des animaux terrestres destinés à l’alimentation humaine sont difficilement convertibles en matière sèche. Ils sont donc estimés par des calculs de solde (voir Annexe 8.7). Le résultat est très probablement surélevé pour les industries de transformation végétale. 

L’usage alimentation humaine est estimé grâce à des calculs de solde. Le résultat obtenu ne constitue pas une représentation exacte de volumes de matière sèche consommés par les Français. En effet, le chiffre qui figure dans ce rapport : 

• N’intègre pas les importations de produits transformés, ce qui contribue à le sous-estimer ; 

• Inclut les exportations³ de produits agroalimentaires transformés et une partie des utilisations non alimentaires des productions des industries agroalimentaires (sauf pour les coproduits recensés dans l’ONRB), ce qui contribue à le surestimer.

Les volumes de digestats inclus dans la brochure correspondent enfin à des ordres de grandeur, faute de données disponibles.

En ce qui concerne la disponibilité de données territorialisées, la plupart des biomasses primaires sont présentes dans la base de données à une échelle régionale à l’exception des cultures intermédiaires et des déchets. À l’inverse, la plupart des biomasses issues de transformation ne sont pas disponibles à une échelle régionale, à l’exception des produits de l’élevage (données de la Statistique Agricole Annuelle). Par exemple, les bases de données ONRB sont bâties pour proposer une valeur par région pour tous les coproduits des industries agroalimentaires, mais cette donnée n’est pas renseignée faute de données disponibles et en raison du secret statistique à l’œuvre dans certaines filières particulièrement concentrées d’un point de vue industriel. Enfin, la base de données produite dans le cadre de ce travail ne comprend pas de données régionalisées concernant les usages. 

Par ailleurs, comme cela a été précisé à plusieurs reprises dans ce document, des hypothèses concernant les taux de conversion (notamment taux de matière sèche des différents types de biomasse et masse volumique des différentes essences et produits bois) ont dû être formulées. Concernant les taux de matière sèche, pour certaines matières très hétérogènes de ce point de vue (cas des effluents d’élevage ou encore des biodéchets), cela peut conduire à des résultats à considérer avec nuance.

3 _{Il serait possible de reconstituer les exportations et importations de produits agroalimentaires transformés en analysant de manière détaillée les données douanières et en affectant à chaque code douanier un taux de matière sèche.}

Echelle temporelle 

La première version de cette brochure propose un état des lieux ponctuel des ressources et usages de la biomasse française. Elle ne comporte pas d’analyse rétrospective ni de dimension prospective. Elle ne permet donc pour l’instant ni d’étudier les évolutions récentes des différents usages ni de confronter la projection des tendances actuelles aux trajectoires nécessaires à l’atteinte des objectifs institutionnels de décarbonation. Elle ne permet pas non plus d’éclairer le risque d’émergence de certains conflits d’usages. Un futur enjeu de cette brochure est de le permettre. Cela suppose d’une part de continuer à alimenter la base de données au fil du temps tout en l’enrichissant (par exemple avec des données relatives à la biomasse méthanisée) et d’autre part de donner une dimension prospective aux travaux pour décrire les tendances probables d’évolution des flux.

Echelle géographique

Cette brochure a eu pour objectif de faire le bilan des ressources disponibles et de leurs usages au niveau national. Une grande partie des données a également pu être collectée au niveau régional, mais cela ne concerne pas l’ensemble des biomasses et très peu d’usages. Elle montre que la fongibilité de la biomasse est limitée, et chaque usage ne peut être pourvu que par certains types de biomasse en fonction de propriétés physico chimiques : teneur en carbone et type de chaîne carbo née pour la chimie biosourcée, teneur en énergie et en protéines pour l’alimentation humaine et animale, teneur en fibres pour les matériaux biosourcés, etc. Elle dépend également de la cohérence entre la valorisation permise par l’utilisation de cette biomasse et le coût de production, collecte ou achat de cette biomasse.

L’utilisation d’une biomasse pour un usage découle en suite de l’existence d’une chaîne de valeur permettant au gisement disponible d’être valorisé, pouvant inclure d’éventuelles étapes de transport, transformation et conditionnement. Leur réalisation est conditionnée par l’atteinte d’un équilibre économique d’une part et la possible conservation de la biomasse dans un état préservant les propriétés physicochimiques nécessaires à son usage d’autre part. Ce dernier point est particulièrement important pour la valorisation de matières riches en eau et instables telles que les biodéchets. Pour les biomasses à enjeu de conservation (cas des bio déchets ou de coproduits d’industries agroalimentaires comme les pulpes de betteraves) ou celles difficilement transportables pour des raisons de coût (notamment les biomasses à faible densité comme les pailles, à faible valorisation économique potentielle comme les effluents d’élevage ou représentant de forts volumes comme le bois), les équilibres entre ressources et usages doivent être pensés au niveau territorial. Les données sont lacunaires à l’échelle régionale pour certaines ressources (produits et coproduits des indus tries agroalimentaires notamment), mais également pour certains usages (biomasses méthanisées, mais aussi le bois énergie pour lequel de nombreuses incertitudes subsistent). Étudier les équilibres entre ressources et usages en biomasse suppose donc le renforcement du suivi local des ressources et usages. Le développement des utilisations non alimentaires de la biomasse, notamment énergétiques, déjà à l’œuvre et devant s’accentuer dans le temps, devra se confronter à cet enjeu au risque de ne pas pouvoir anticiper certains conflits d’usage locaux. Dans le même ordre d’idée, la quantification de flux inter régionaux constitue un enjeu essentiel pour obtenir des bilans équilibrés et encourager à terme les solidarités interrégionales.