Biométhane : de quoi parle-t-on ?
Qu’est-ce que le biométhane ?
Le biométhane est un gaz renouvelable, composé presque à 100% de méthane. On l’appelle aussi parfois gaz vert.
Il est exploité comme source d’énergie, au même titre que le gaz naturel. Il a en effet les mêmes propriétés que le gaz naturel.
Ainsi, le biométhane peut être utilisé pour produire de la chaleur dans une chaudière au gaz. Il peut être injecté dans le réseau de distribution de gaz.
Comment fabrique-t-on le biométhane ?
On fabrique du biométhane à partir de déchets organiques.
La plupart du temps, ces déchets proviennent de déchets agricoles (déjections animales d’élevages, résidus de récoltes), de déchets verts de collectivités (tontes de gazon, ordures ménagères), de déchets industriels (fruits, vignes, abats) ou de boues de stations d’épuration.
Puis, à partir de ces déchets, on utilise le procédé de méthanisation. Ainsi, les matières organiques issus de l’agriculture ou de l’industrie sont stockées à haute température dans un digesteur et dans un environnement pauvre en oxygène. Le phénomène naturel de fermentation de ces matières produit un biogaz et ce qu’on appelle le digestat.
Ce biogaz qui sort des unités de méthanisation est composé de :
- 50 à 70% de méthane
- 20 à 40% de gaz carbonique, le CO2
- d’autres éléments comme le sulfure d’hydrogène ou l’azote
Le procédé d’épuration permet ensuite d’ôter le dioxyde de carbone, le sulfure d’hydrogène et l’eau du biogaz. Le gaz est aussi odorisé. On parle donc ensuite de biométhane.
Les résidus non digérés par le processus de méthanisation sont nommés digestat. Ce dernier peut se substituer aux fertilisants chimiques pour nourrir les plantes des cultures agricoles.
Les usages du biométhane
Après avoir suivi le traitement d’épuration, le biogaz est prêt pour être utilisé. Le biométhane peut être employé de plusieurs façons, exactement comme le gaz naturel.
Grâce à la combustion, le biométhane pourra créer de la vapeur et donc de la chaleur pour alimenter une chaudière à gaz.
Il est aussi possible de servir du biométhane avec la cogénération. Il s’agit d’un système qui génère de la chaleur et de l’électricité en même temps. Ainsi, cette chaleur produite, comme pour la combustion, est utilisée sous forme de vapeur ou d’eau chaude. Ce mode de valorisation du biogaz est le plus fréquent.
Enfin, le biométhane est utile pour produire du carburant pour les véhicules. Pour ce faire, le biogaz est épuré.
Après épuration, le biométhane est quasiment identique au Gaz Naturel pour Véhicule (GNV). Aujourd’hui les véhicules roulant au GNV sont encore peu nombreux et principalement représentés au sein des collectivités locales pour le transport urbain ou les véhicules communaux.
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Filière biométhane en France : panorama et enjeux
Le biométhane en France et en Europe
À ce jour, en Europe, le biogaz représente une petite part de la production des énergies renouvelables (moins de 10%). Certains pays se démarquent par leur production : l’Allemagne est le principal producteur de biométhane, puis vient le Royaume-Uni et l’Italie.
Bien sûr, la production européenne de biogaz est amenée à se développer massivement d’ici à 2030 afin d’atteindre les exigences du Pacte vert pour l’Europe.
La France, elle, se place au 5ème rang des pays européens producteurs de biogaz. Le développement de la méthanisation agricole est un enjeu majeur. Actuellement, en plus des agriculteurs qui valorisent les déchets de leurs exploitations, de plus en plus de collectivités territoriales se lancent dans des projets de production ou d’injection de biométhane.
En France, fin 2020, on comptait 214 installations d’unités de production de méthane raccordées aux réseaux gaziers.
À l’horizon 2030, il est prévu qu’entre 500 et 1400 sites de méthanisation pourront injecter du biométhane dans le réseau de gaz naturel. Cela permettra une représentation du biométhane de 16% dans le réseau.
Par ailleurs, la loi française de transition énergétique de 2015 exigeait que la France se saisisse de la question du gaz renouvelable. Objectif pour 2030 : minimum 10% de gaz renouvelable dans les réseaux.
Un atout pour la transition énergétique des industries
La production de biométhane est sans conteste un atout pour que les entreprises et les industries effectuent un virage vers le 100% énergies renouvelables. Tout d’abord, c’est un gaz en plein essor. Sa production double tous les ans !
De plus, le fait que le biométhane ait les mêmes caractéristiques que le gaz naturel est important car son utilisation ne nécessite pas une transformation des installations de stockage de gaz ou les canalisations. Tout le système de distribution est le même.
D’un point de vue de la législation, les objectifs de décarbonation de l’industrie sont clairs. Il faut que les entreprises baissent leurs émissions de gaz à effet de serre. Ainsi, la Stratégie Nationale Bas Carbone (SNBC) prévoit la neutralité carbone des entreprises pour l’horizon 2050.
Pour atteindre ces objectifs fixés, l’industrie devra d’abord générer 20% de gains d’efficacité énergétique entre 2010 et 2030, par tonne produite.
Comment les entreprises peuvent-elles atteindre ces objectifs ?
Tout d’abord, en misant sur l’efficacité énergétique : en optimisation les sources énergétiques utilisées lors du processus de production. Mais aussi en misant sur la récupération de chaleur fatale.
Un autre levier à activer pour les entreprises est le mix énergétique. C’est là où le biométhane tire son épingle du jeu.
Il peut d’une part permettre de diversifier les sources d’alimentation en énergie de l’entreprise. Mais peut aussi servir à produire d’autres gaz comme l’hydrogène. L’hydrogène peut ensuite se substituer au coke de charbon dans différents processus de production, notamment dans la sidérurgie. Un pas de plus vers l’abandon des énergies fossiles.
Enfin, une dernière solution pour les industries est la recherche autour du captage du CO2 (CCS-Carbon Capture and Storage).
Le biométhane : un atout pour les territoires avec l’économie circulaire
Le biométhane est une solution durable pour les stratégies environnementales des territoires.
D’abord, le gaz vert permet de valoriser les déchets présents sur un territoire.
Au lieu de les détruire, ces déchets ont un réel intérêt. Ils sont la matière première pour le processus de méthanisation. À la fin du processus, le digestat peut directement être utilisé comme engrais naturel. Une vraie solution naturelle pour les agriculteurs.
De plus, la production de cette énergie 100% locale est porteuse d’emplois ! La filière biométhane permet de créer en moyenne 3 à 4 emplois locaux non délocalisables par installation d’unité de méthanisation.
Vous vous intéressez à la filière biométhane ? Artis accompagne les industries dans les enjeux de la transition énergétique. Nous mettons en place des solutions de stockage et de distribution de gaz naturel comprimé ou de gaz naturel pour véhicules. Nous participons aussi à l’installation d’unités de méthanisation (lots cogénération, digesteur, chauffage, etc).
