Publié le 06 février 2023 | par Jordan M.

Le biogaz : un combustible naturel et une énergie renouvelable permettant de valoriser nos déchets organiques

Le biogaz est un combustible produit à partir de la méthanisation des matières organiques telles que les déchets agricoles, les déchets ménagers ou encore les eaux usées. Elle permet de les recycler et de les valoriser. En effet, les déchets organiques diffusent naturellement du méthane lorsqu’ils se décomposent en décharge. Le détournement de ce processus pour produire de l’énergie est donc vertueux puisqu’il utilise et contient cette « pollution naturelle » en évitant son rejet dans l’atmosphère dans le but de produire du carburant, de l’électricité ou de la chaleur. 

Le biogaz peut être produit localement, ce qui réduit les coûts liés au transport de l'énergie et permet, dans certaines configurations, de développer des communautés énergiquement autonomes en circuits courts. Il permet également, dans les lieux où des centrales sont implantées, de renforcer le tissu économique local en assurant un complément de revenus aux agriculteurs tout en réduisant les coûts de leur consommation d’énergie.

En outre, il est important de rappeler que selon l’article L.541-39 du code de l’environnement, l’usage des biocarburants produits à partir de biomasse destinée à l’alimentation humaine ou animale est limité à 7% de la consommation d’énergie du secteur des transports routier et ferroviaire. Cette disposition assure ainsi le développement de la production de biocarburants tout en limitant le risque de concurrence avec l’alimentation.

 

Sommaire 

1. Le biogaz dix fois moins polluant que le gaz naturel 

2. Quelle différence entre le biogaz et le biométhane ? 

3. Le BioGNV : une alternative durable et responsable pour les mobilités 

4. Quatre étapes dans le processus de méthanisation : du chargement des matières organiques à l’obtention du biogaz et d’un engrais naturel

5. Comment fonctionne concrètement une centrale au biogaz ? 

6. Lumo permet à ses investisseurs de soutenir le développement du biogaz en France et en Europe via ses outils de financement participatif

7. Quelles ambitions et stratégies pour le développement de la part du Biogaz en France et en Europe ? 

 

Le biogaz dix fois moins polluant que le gaz naturel 

Différentes études ont pu prouver que sa combustion n’intensifiait pas l’effet de serre et contribuait même, en comparaison à d’autres énergies, à leur réduction.

L’étude GRDF publiée en 2017 et réalisée par les cabinets Quantis et ENEA évalue le contenu carbone du biométhane produit en France et injecté dans les réseaux gaziers comme étant dix fois inférieur à celui du gaz naturel¹. 

De plus, dans un contexte géopolitique tendu, il présente une alternative stratégique pour les pays membres de l’Union européenne.    

 

Quelle différence entre le biogaz et le biométhane ? 

Le biométhane est le nom que l’on donne au biogaz qui a été épuré et traité. Pour être transformée en biométhane (ou gaz vert), la vapeur d’eau du biogaz est récupérée, désulfurée (réduction des dioxydes de souffre) et désodorisée. Le biométhane possède les mêmes propriétés que le gaz naturel et peut être injecté dans le réseau de distribution de gaz naturel. 

 

 

Le BioGNV : une alternative durable et responsable pour les mobilités 

Le BioGNV ou GNV est un biogaz valorisé en carburant et issu du même procédé de méthanisation. On estime que plus de 28 millions de véhicules roulent aujourd’hui avec ce carburant dans le monde. L’Europe, quant à elle, en comptabiliserait 1,3 millions en 2022 ². 

Le BioGNV présente un bilan carbone quasiment neutre, « en analyse du cycle de vie (…), le CO2 libéré à l’échappement est équivalent au CO2 consommé par les végétaux méthanisés lors de la fabrication du biocarburant » ³. D’après Evergaz, leader en Europe dans la production de Biogaz et très actif sur le BioGNV ; ce type de carburant émettrait - 80% de CO2, -50% d’oxydes d’Azote et –95% de particules fines par rapport à un véhicule équivalent Euro6 (camions, bus et cars) roulant au diesel ⁴. 

 

Comment fonctionne concrètement une centrale au biogaz ? 

Il existe différents types de réacteurs de méthanisation, tels que les réacteurs à lit fluidisé, les réacteurs à agitation et les réacteurs à membrane. Chacun ayant ses avantages et ses inconvénients en termes de coûts, de rendement et de flexibilité. La sélection dépendra donc des besoins spécifiques et des matières organiques recyclées. On vous explique ci-dessous, de façon claire et concise, leur fonctionnement : 

 

• Les réacteurs à lit fluidisé sont conçus pour maintenir une couche de matières organiques en suspension grâce à une circulation d’air ou d’eau à travers ses réacteurs. Les micro-organismes présents dans la matière la décomposent et produisent du méthane, du CO2, un peu de soufre et du lisier. Les réacteurs à lit fluidisé possèdent une haute efficacité de méthanisation et peuvent traiter des matières organiques très variées cependant, leurs coûts de construction et de maintenance sont élevés. 
•  Les réacteurs à agitation sont composés de récipients hermétiques remplis par la matière organique et d’un système d’agitation pour la maintenir en suspension. Ce type de réacteur inclut des coûts de construction et de maintenance moindres mais une efficacité de méthanisation moins élevée ainsi qu’une diversité plus faible des matières organiques traitables.  
•  Les réacteurs à membranes permettent au gaz produit par la décomposition des matières organiques de se diffuser à travers les parois du réacteur tout en retenant les micro-organismes et les matières en suspension. Les réacteurs à membranes tubulaires (MRT), par exemple, utilisent des tubes en plastique comme support. Les matières organiques sont introduites dans ces tubes et les gaz peuvent ainsi se diffuser et être collectés séparément du reste. Ce type de réacteur permet une séparation très efficace des gaz issus de la méthanisation et se montre capable de traiter bon nombre de matières organiques différentes. Les coûts et la maintenance de ces installations sont assez élevées car les membranes se trouvent parfois obstruées.

 

 

4 étapes dans le processus de méthanisation : du chargement des matières organiques à l’obtention du biogaz et d’un engrais naturel 

 

• Le chargement des matières organiques

Le substrat, formé de matières organiques solides ou liquides est introduit dans une cuve dépourvue d’oxygène (fermentation en anaérobie). Résidus de céréales, graisses animales, déjections, ordures ménagères, boues de stations d’épuration, etc., bon nombre de matières organiques sont ainsi revalorisées.  

 

• La fermentation des matières organiques

Tout ce petit monde est chauffé aux alentours de 37°C tout en étant agité de façon régulière. Il faut généralement attendre une vingtaine de jours pour obtenir du biogaz. Il est composé de 40 à 70% de méthane, le reste étant du CO2 et un peu de soufre.  

 

• Utilisation du Biogaz et du Biométhane

On peut l’utiliser dans une chaudière locale capable de produire de l’électricité et de la chaleur ou bien le purifier à travers des membranes (comme évoqué ci-dessus) pour récupérer le biométhane et l’injecter directement dans le réseau de gaz public.  

 

• L’évacuation du lisier et des matières résiduelles

Reste ce que l’on nomme le « digestat » ou « lisier », constitué de matières résiduelles et qui fera un très bon engrais au sol et constitue une alternative aux engrais chimiques.  

 

Lumo permet à ses investisseurs de soutenir le développement du biogaz en France et en Europe via ses outils de financement participatif

Une centrale au biogaz se composera généralement des unités suivantes : un digesteur, une unité de méthanisation, un espace de stockage et de tri des matières, un gazomètre pour stocker et réguler la diffusion du gaz, une chaudière et un local technique. Il est très important que les centrales au biogaz soient parfaitement étanches afin de ne pas rejeter de méthane ou de CO2 dans l’atmosphère. L’investissement de départ est souvent très élevé et son utilisation nécessite une expertise importante pour éviter tout risque de pollution des sols ou des nappes phréatiques. La sélection de l’énergéticien est donc une étape primordiale. 

Pour ce faire, Lumo s’est déjà engagé auprès de son partenaire Evergaz en réunissant 3 000 000 € auprès de 875 investisseurs. Cette levée de fond a permis d’accompagner la croissance d’un acteur dont l'ambition est de devenir un des leaders européens dans le domaine.  

Créée en 2008 sous le nom d’Holding Verte, Evergaz accompagne et fédère les acteurs des territoires (agriculteurs, industriels et collectivités), pour apporter une solution durable à la gestion et au traitement des déchets organiques tout en produisant une énergie verte renouvelable et un fertilisant naturel. Avec 25 centrales biogaz en Europe dont 10 en France, 2 en Belgique et 13 en Allemagne, Evergaz traite 1 million de tonnes de déchets par an, pour une capacité de production de 47,9 MWél, équivalent à 11 979 Nm3 /h de biomethane, soit 1 TWh. Evergaz produit plus de 900 000 tonnes de fertilisant naturel par an et alimente aujourd’hui l’équivalent de plus de 180 000 personnes en énergie, permettant d’éviter l’émission de plus de 100 000 tonnes de CO2 par an. 

Pour plus d'informations sur les projets de notre partenaire Evergaz, n’hésitez pas à contacter nos équipes  : support@lumo-france.com

 

Quelles ambitions et stratégies pour le développement de la part du Biogaz en France et en Europe ? 

« La filière biogaz contribue pleinement aux objectifs de la transition énergétique pour la croissance verte, à savoir le développement des énergies renouvelables, la réduction des émissions de gaz à effet de serre et le développement d’une économie circulaire avec la valorisation des digestats issus de la méthanisation dans l’agriculture. » ⁵ 

 

Quelques chiffres-clés sur la part du Biogaz en Europe 

 

• 18 000 unités produisant du biogaz (dont 11 000 unités en Allemagne, la France arrivant quatrième en Europe après le Royaume-Uni et l’Italie )6 
• 209 TWh d’énergie primaire biogaz produites en 2019 dans l’Union européenne à 287 
• Le biométhane produit représente moins de 5% de la consommation européenne de gaz naturel et porte aujourd’hui la croissance du secteur ⁸ 

 

 

Quelques chiffres clés de la filière biogaz en France  

 

• 463 installations produisent de l’électricité à partir de biogaz, correspondant à une puissance installée de 379 MW.9 
• Les unités de méthanisation représentent plus de la moitié du nombre et de la puissance des installations nouvellement raccordées. 
• Les injections de biométhane dans les réseaux de gaz naturel français ont été multipliées par 2,5 au premier semestre 2016 par rapport au premier semestre 2015. 
• La puissance électrique des installations biogaz devrait finalement atteindre entre 237 et 300 MW pour fin 2023. 
• La loi relative à la transition énergétique pour la croissance verte de 2015 fixe à 10 % la part de consommation de gaz renouvelable à l’horizon 2030 (sur la totalité du gaz consommé en France). Le président de France Gaz, Jean-Marc Leroy a déclaré début janvier 2023 que cet objectif allait être doublé pour tendre vers les 20% ¹⁰.  

 

Un marché qui semble devoir se développer comme alternative au gaz russe 

Le 15 décembre 2021, la nécessité de réduire la dépendance de l’UE vis-à-vis du gaz russe était déjà un objectif fixé par la Commission européenne, deux mois seulement avant le début du conflit avec l’Ukraine. Depuis, les états membres portent un solide intérêt à cette alternative écologique et stratégique. Le paquet législatif Fit for 55 vise à réduire de 55% les émissions de gaz à effet de serre de l’UE et propose de faciliter l’abandon progressif du gaz fossile « en supprimant les tarifs d’interconnexion transfrontalière, en réduisant les coûts d’injection, en garantissant l’accès de ces gaz au marché de gros, ou encore en établissant un système de certification pour les gaz bas-carbone » ¹¹. 

 

Sources :

1 Evaluation des impacts GES de la production et l’injection du biométhane dans le réseau de gaz naturel, 9 mars 2020, Quantis

2 https://www.afgnv.org/vehicules/

3 https://www.grdf.fr/acteurs-gnv/rouler-propre-gnv-biognv/choisir-carburant/gaz-naturel-vehicule-gnv4 https://evergaz.com/le-biogaz-le-biognv/5 https://www.ecologie.gouv.fr/biogaz6 European Biogas Association, 20207 Baromètre Biogaz – Eurobserv’er – décembre 20208 IFP Energies Nouvelles, 20209 https://www.ecologie.gouv.fr/biogaz, juin 201610 https://www.20minutes.fr/planete/4018691-20230113-2030-20-gaz-consomme-france-renouvelable-estime-industrie-gaziere11 https://www.euractiv.fr/section/energie/news/le-biogaz-allie-sous-estime-de-lindependance-energetique-europeenne/