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Décryptage

L’avantage environnemental de la méthanisation est prouvé

Posté le par Stéphane SIGNORET dans Matériaux, Biotech & chimie

La méthanisation agricole permet d’obtenir du biogaz puis du biométhane. Nécessaire à la transition énergétique, elle fait pourtant l’objet de contestations sur la mobilisation des intrants, les risques liés à l’exploitation, la gestion du digestat. Une étude de l’INRAE vient clarifier les bénéfices de cette filière via une analyse du cycle de vie.

Une des solutions mises en avant par les politiques publiques de transition énergétique est la production de biogaz. Cette énergie renouvelable issue en grande partie du monde agricole grâce à des unités de méthanisation (cf. encadré) fait pourtant face à des critiques : au-delà des problèmes d’odeurs qui sont gérables au cas par cas, des interrogations voient le jour sur l’utilisation des cultures alimentaires pour augmenter les intrants dans les méthaniseurs, sur les risques de pollution de l’eau et des sols, sur les risques d’accident, sur l’intérêt agronomique du digestat pour la fertilisation des sols.

La filière commence à répondre à ces légitimes questionnements dès lors qu’ils ont un fondement scientifique, par exemple via le site InfoMetha. L’enjeu le plus important est celui du bilan environnemental global du biométhane issu de ressources agricoles. Une étude récente d’une filiale de l’INRAE pour GRDF permet d’y voir plus clair grâce à une analyse du cycle de vie (ACV) incluant trois fonctions essentielles : la production d’énergie, la gestion des effluents et la fertilisation des sols. Ses résultats permettent de comparer les bilans de systèmes avec ou sans méthanisation, au regard de 16 indicateurs.

Bilan globalement meilleur avec méthanisation que sans

Par rapport à un scénario de référence sans méthanisation, deux scénarios agricoles avec méthanisation sont envisagés dans cette étude. L’un est orienté vers la polyculture avec des intrants majoritairement issus de cultures intermédiaires à vocation énergétique (CIVE) comme le triticale, le seigle et l’avoine. L’autre est tourné vers l’élevage : les substrats méthanisés sont alors principalement des effluents d’élevage (fumier, lisier).

Globalement, l’ACV montre qu’il y a plus de bénéfices environnementaux à utiliser la méthanisation, qui est meilleure sur 7 à 10 indicateurs, tandis que 4 ou 5 indicateurs sont sans écarts significatifs (cf. tableau). On note en particulier une forte amélioration de l’environnement atmosphérique (gaz à effet de serre, ozone, particules fines) par rapport à la version sans méthanisation. Les indicateurs les plus défavorables viennent du fait que les systèmes avec méthanisation utilisent plus d’électricité, et intègrent donc les effets du parc électronucléaire français (radiation ionisante, eutrophisation de l’eau douce et ressources métalliques/minérales).

Sur les 16 indicateurs de l’ACV de la méthanisation, une majorité est améliorée (en vert) ou sans écart significatif, c’est-à-dire inférieurs à +/- 10% (en noir), par rapport à un système sans méthanisation. Source : Esnouf A., Brockmann D., Cresson R. (2021), Analyse du cycle de vie du biométhane issu de ressources agricoles – Rapport d’ACV. Inrae Transfert

Quatre externalités positives majeures donnent l’avantage à la méthanisation, selon les auteurs de l’étude : le recyclage de l’azote des déchets méthanisés et sa valorisation via l’épandage des digestats (en remplacement d’engrais minéraux d’origine fossile) ; les gestions des effluents d’élevage par des stockages de courtes durées ; le stockage de carbone par les CIVE, même s’il est limité ; et la mobilisation du pouvoir méthanogène des résidus de culture, avec un impact très faible sur la matière organique des sols.

Enfin, grâce à plusieurs analyses de sensibilité, l’étude identifie des critères techniques et des bonnes pratiques à généraliser pour assurer la pertinence environnementale de la méthanisation, comme la couverture du stockage de digestat, la limitation des émissions fugitives de méthane au digesteur, les pratiques d’épandage adaptées, la bonne gestion des CIVE. Il ne tient plus qu’à la filière biogaz de les mettre en œuvre pour faire de la méthanisation un véritable succès.

Repères sur le biométhane

Le biogaz n’est pas extrait de gisements d’origine fossile mais issu de la digestion anaérobie de déchets organiques par des micro-organismes dans des unités de méthanisation. Le biogaz contenant aussi de l’eau, du H2S et du CO2, il faut l’épurer de ces molécules. Le biométhane alors obtenu, constitué à 97 % de CH4, peut être injecté dans les réseaux de gaz pour des usages classiques (combustion pour la cuisson, le chauffage, la production d’électricité) ou pour de nouveaux usages (mobilité).
Le développement de la méthanisation s’est fait à petits pas depuis 15 ans, alors que la loi fixe un objectif ambitieux d’injection de 10 % de biométhane dans les réseaux en 2030 (soit plus de 20 TWh). Fin 2021, plus de 330 unités de méthanisation en fonctionnement injectaient « seulement » 5,8 TWh/an. Le potentiel technique accessible est estimé par l’Ademe à 60 TWh en 2030 et 123 TWh en 2050. Il faudrait donc accélérer la montée en puissance de la filière biogaz en sécurisant le modèle économique des installations de méthanisation, en particulier les plus nombreuses, celles du monde agricole.

 

Pour aller plus loin

Posté le par Stéphane SIGNORET

Les derniers commentaires

  • La méthanisation doit allier plusieurs partenaires pour représenter une solution optimale : collecteurs de biodéchets (comme Mister COLLECT pour des intrants de proximité), agriculteurs, financeurs. Ce doit être vécu comme une solution de valorisation et de production d’énergie verte et non un investissement financier.

  • La méthanisation est une technologie a développer pour des raisons environnementales comme décrit dans l’article. Il faut en revanche prendre en considération l’ensemble des impacts d’une structure de méthanisation et pas simplement du procédé en lui même. Comme décrit dans le rapport sénatorial, l’idée d’une centralisation de la méthanisation est une dérive à éviter car le gain environnemental devient alors négatif s’il faut aller chercher des intrants et livrer le digestat dans un rayon de 40km autour de l’usine avec une moyenne 50km aller retour (cas du projet gigantesque de Méta-herbauges a 495 000T d’intrant pour 210 agriculteurs)


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