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La méthanisation : une voie vers la transition énergétique

Parce qu’elle permet la transformation de déchets et de matières organiques en engrais et en énergie, la méthanisation représente une solution d’avenir contribuant ainsi à la transition énergétique et écologique de notre société. En forte croissance dans le secteur agricole, elle présente un réel potentiel pour réduire les émissions de gaz à effet de serre et ouvrir de nouveaux débouchés économiques.

1 000 unités de méthanisation en 2020

Visuel MéthanisationEn France, la méthanisation agricole connaît une forte croissance. Alors qu’en 2008 le pays ne comptait que quelques installations, 160 unités de méthanisation agricoles sont aujourd’hui en fonctionnement avec une capacité de production de 350 GWh d’électricité et 500 GWh de chaleur soit l’équivalent de la consommation de 35 000 foyers. Une progression à soutenir et encourager car la méthanisation, en permettant de produire, à partir des déchets de l’exploitation, un fertilisant et de l’énergie, peut ainsi réduire l’utilisation d’engrais minéraux et d’énergies fossiles de cette même exploitation et améliorer de facto son bilan environnemental, une aubaine pour le secteur agricole dans son ensemble.

D’autres domaines présentent également un potentiel de développement intéressant telles les stations d’épuration urbaines ou la gestion des déchets organiques des entreprises et collectivités.

Selon les scénarii de prospective énergétique de l’ADEME, la part du biogaz pourrait fournir 3 à 3,5 % de la production d’énergie en 2030 et 2050. En 2050, la moitié du gaz de réseau pourrait être issue de la méthanisation. Celle-ci représente donc une voie crédible vers une transition énergétique.

Certains pays ont spécifiquement développé des cultures propices à la méthanisation – notamment le maïs – avec le risque de voir se concurrencer cultures alimentaires et cultures énergétiques. La France mise sur un modèle plus vertueux basé sur le traitement des déchets organiques existants et l’optimisation des usages du biogaz produit. C’est ainsi un double bénéfice qui est recherché : développer une énergie renouvelable tout en contribuant au traitement de déchets (la méthanisation peut en effet permettre une meilleure gestion de l’azote issu des élevages).

L’injection de biométhane dans le réseau

Le développement de la méthanisation en Europe s’appuie jusqu’à présent et le plus souvent sur une utilisation du biogaz pour la production conjointe d’électricité et de chaleur : c’est la « cogénération ». Le rendement énergétique de l’installation atteint alors 65% en moyenne au lieu de 35% pour la seule production d’électricité. La chaleur peut être utilisée pour les besoins de l’exploitation (ateliers d’élevage, séchage des fourrages,…) mais aussi pour chauffer des habitations alentours. Toutefois, les besoins de chaleur ne sont pas forcément constants sur l’année et ce système requiert un réseau de chaleur.

L’épuration du biogaz est une autre piste de valorisation très prometteuse. Elle permet la production de biométhane, gaz équivalent au gaz naturel pour pouvoir l’injecter dans le réseau. Cette technologie permet d’obtenir un rendement particulièrement efficace supérieur à 90%.

Pour développer ce nouveau segment, la France contribue au programme européen Green Gas Grids dont l’objectif est de stimuler le marché européen du biométhane. Pour la France, entre 12 et 30 TWh de biométhane pourraient être injectés dans le réseau d’ici 2030. Actuellement, quatre unités de méthanisation pratiquent l’injection de biométhane dans le réseau (dans le Nord, la Lorraine, en Seine et Marne et en Vendée), quatre autres sont prévues d’ici fin 2014.

Une filière à soutenir pour renforcer sa rentabilité

Si en France, le gisement accessible est estimé à 130 millions de tonnes – un potentiel important dont plus de 80 % est issu du monde agricole (effluents d’élevage, résidus de culture, déchets ou fauches de prairie) – l’ADEME a souhaité évaluer la santé économique de la filière. Une étude réalisée en 2014 sur les coûts d’investissement et la rentabilité de 21 installations de méthanisation montre tout d’abord que les coûts à l’investissement en euros par kW électrique installé sont moins élevés qu’attendus (5 610 €HT/KWe en moyenne pour les unités à la ferme et 6520 €HT/KWe en moyenne pour les unités centralisées). Cependant cette filière, en devenir, nécessite encore aujourd’hui des soutiens financiers pour être rentable. L’objectif est donc d’optimiser les coûts à l’investissement, notamment par l’utilisation de solutions types, tout en améliorant le rendement global des installations (meilleure transformation de la matière, optimisation de l’utilisation du biogaz, valorisation efficace des fertilisants présents dans le digestat).