Alors qu’une étude de l’ADEME* dresse un état des lieux du fort potentiel de la France en matière de gaz renouvelable, la filière du biogaz devrait permettre de couvrir entièrement la demande française en gaz d’ici 2050. Si la filière est jeune par rapport à d’autres pays et notamment l’Allemagne, elle est dynamique et devrait rapidement rattraper son retard. Elle constitue un levier majeur pour la nécessaire transition écologique de demain. Gaz vert, gaz naturel renouvelable, biogaz, biométhane... on vous explique tout.
Qu’est-ce que le biogaz ou gaz vert ?
Le gaz vert est, comme son nom l’indique, un gaz renouvelable au bilan CO2 neutre. Son exploitation ne contribue pas au réchauffement climatique. Ce gaz renouvelable ou biogaz est obtenu par un procédé biologique 100 % naturel : la méthanisation.
Appelée également ‘digestion anaérobie’, la méthanisation est un processus très simple. Des matières organiques (effluents agricoles, déjections animales, bois, végétaux, résidus d’industries agro-alimentaires, ordures ménagères, boues de stations d’épuration, déchets municipaux, etc…) sont privées d’air. Sous l’effet des bactéries, elles fermentent. Brassée dans un digesteur sans oxygène pendant 3 semaines, cette biomasse se transforme en 2 éléments : ‘le digestat’ et le biogaz.
Composé majoritairement de méthane (de 50 à 70 %) et de CO2 (20 à 50 %), le biogaz brut est ensuite purifié avant d’être utilisé comme biogaz, bio-méthane ou bio-hydrogène : gaz de ville, source d’électricité verte, carburant…
Réponse cohérente à la problématique de la gestion de nos déchets mais aussi à celle du développement des énergies renouvelables, la méthanisation présente de nombreux atouts :
- elle valorise des déchets qui, en se dégradant, produisent naturellement du méthane dans la nature et contribuent au réchauffement climatique,
- elle produit une énergie 100 % renouvelable,
- elle permet de réduire significativement nos EGS (Émissions de Gaz à effet de Serre).
Biométhane : quelles utilisations ?
Une fois épuré du CO2 (décarbonation), du sulfure d’hydrogène (désulfuration) et de l’eau (déshydratation), le biogaz devient du biométhane.
Possédant les mêmes propriétés que le gaz naturel, le biométhane peut être utilisé de la même façon que son homologue moins écologique :
- production de chaleur via sa combustion dans une chaudière,
- injection sur les réseaux GRDF (Gaz Réseau Distribution France) et GRTgaz (Gaz Réseau Transport),
- injection d’électricité sur le réseau ErDF et production de chaleur via sa combustion dans un moteur de cogénération,
- production de carburant vert (bioGNV) ou biométhane carburant.
Quelles différences entre GNV et biométhane carburant ?
Le biométhane carburant est la version renouvelable du GNV (Gaz Naturel pour Véhicules).
Si le bioGNV et le GNV (GNC* + GNL*), tous deux constitués en majorité de méthane, apparaissent actuellement comme la solution la plus écologique pour les transports, le biométhane carburant possède d’autres atouts. Il est généralement produit localement tandis que le GNV classique, issu de la transformation naturelle de matières organiques vieilles de plusieurs millions d’années, est quant à lui importé (Norvège, Russie, Pays-Bas…).
Disponible comme le GNV en BioGNC et Bio GNL, les autres avantages du biométhane carburant sont nombreux :
- un bilan carbone quasi neutre ;
- un impact sur l’environnement très réduit par rapport aux carburants classiques d’origine pétrolière (quasi élimination des particules fines à l’échappement, diminution entre 50 et 90 % des oxydes d’azote, émissions de CO2 réduites de 25 % par rapport à un véhicule essence…) ;
- permettre aux territoires (collectivités, entreprises…) de devenir indépendants énergétiquement en valorisant leurs déchets organiques et en privilégiant les circuits courts ;
- offrir un complément de revenus au secteur agricole ;
- pas de nuisance olfactive ou sonore ;
- grande autonomie pour les véhicules (environ 500 km parcourus), etc.
Le digestat produit lors de la méthanisation est une autre ressource très intéressante. Il peut être utilisé comme engrais naturel et permet de limiter l’usage des engrais chimiques. Ainsi, ‘rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme’.
Point sur la production de biométhane de nos jours
En plein essor depuis la loi n° 2015-992 du 17 août 2015 relative à la transition énergétique pour la croissance verte et les dispositifs réglementaires de soutien à la production de biogaz, la filière rattrape son retard. En 2030, la part du gaz renouvelable dans les réseaux devrait atteindre les 30 %.
En 2017, 80 installations de méthanisations supplémentaires ont été créées, portant le total à 500 unités dont la moitié environ ‘à la ferme’. La production de gaz vert injectée dans le réseau GrdF a doublé entre 2016 et 2017. La puissance électrique des unités de méthanisations a augmenté sur la même période de 14 %.
La croissance de la filière est impressionnante avec de nombreux projets d’unités de méthanisation en cours tant industriels qu’à la ferme. Si elle offre de très nombreux emplois non délocalisables, elle permettra aussi
d’atteindre facilement (et même de dépasser largement) les objectifs liés à la transition énergétique : 10 % de biométhane dans les réseaux en 2030, soit 56 TWh. L’Ademe et les fournisseurs de gaz quant à eux estiment que le pourcentage de 100 % sera atteint d’ici 2050.
Aujourd’hui 10 % de la production de biométhane concerne le gaz et 90 % l’électricité.
Quelles sont les perspectives de développement de la filière ?
Si la première génération de biométhane est actuellement la plus utilisée, il existe avec la méthanisation d’autres procédés permettant de produire de l’énergie verte :
- la méthanation de biomasse (co-produits papetiers, bois, paille…),
- la transformation de micro-algues cultivées,
- le ‘Power-to-gas’.
Dernière née des technologies innovantes pour produire de l’énergie propre, le Power-to-Gas transforme le surplus d’électricité renouvelable local (éolien, solaire…) en hydrogène selon le principe de l’électrolyse de l’eau. Cet hydrogène peut être utilisé sur place ou injecté dans les réseaux de gaz naturel (directement ou après une étape de méthanation).
Avantage du Power-go-Gas : le stockage du surplus d’électricité renouvelable et la transformation selon les besoins (chauffage, eau chaude, mobilité).
Les produits issus du Power-to-Gas devraient arriver sur le marché d’ici l’horizon 2030 : gaz GN-H2, carburant Hythane® pour véhicules, véhicules GNV adaptés au carburant Hythane®, etc.
Pour en savoir plus :
* études ADEME : « Un mix de gaz 100 % renouvelable en 2050 »
* GNC : Gaz Naturel Comprimé et Gaz Naturel Liquéfié
