La mise en place de filières de méthanisation s’inscrit dans une dynamique d’économie circulaire qui permet de rendre simultanément trois services :
- traiter des déchets,
- fournir de l’énergie (biogaza),
- et produire des fertilisants (digestats).
Le biogaz peut ensuite être purifié en biométhane pour être injecté dans le réseau de gaz.
En complétant l’importation de gaz naturel, cette production territoriale de biométhaneest un levier potentiel de la transition énergétique.
Dans le cadre d’un projet visant à valoriser des effluents d’élevage et des biodéchets produits sur un même territoire, IFPEN a réalisé des analyses de cycle de vie (ACV) pour comparer les impacts environnementaux des services simultanés « traitement de déchets » et « fourniture d’énergie », en présence ou en l’absence d’une filière de méthanisation(1) :
- sans filière : stockage et épandage des effluents d’élevage, mise en décharge et/ou compostage des biodéchets, fourniture d’énergie par combustion de gaz naturel ;
- avec filière : digestion anaérobie des biodéchets et des effluents, combustion du biométhane produit et valorisation des digestats.
Cette étude souligne que la méthanisation permet, pour une même quantité d’énergie produite, une réduction importante des gaz à effet de serre (GES) émis, grâce à la combinaison des services rendus : environ 180 kg d’équivalent CO2b en moins par tonne de déchets, dont la moitié due à leur traitement et l’autre moitié à la fourniture d’énergie.
Par ailleurs, la valorisation du CO2 issu de la purification du biogaz est possible par un procédé de méthanationc.
L’analyse du couplage des deux procédés souligne l’impact sur le bilan global de la composition du mix électrique utilisé pour produire, par électrolyse de l’eau, l’hydrogène nécessaire(2).
Cette approche territoriale de la méthanisation serait à comparer avec la digestion anaérobie de cultures dédiées (pratiquée en Allemagne) qui, elle, n’assure pas le service « traitement des déchets ».
« avec » filières de méthanisation pour le traitement d’une tonne de matière organique.
a- Le biogaz est constitué de méthane (CH4), de CO2 et d’impuretés.
b- Les émissions de GES ayant pour unité commune celle du CO2 , on parle en équivalent CO2 pour l’ensemble d’entre eux.
c- Power to Methane: procédé industriel de production de méthane par conversion catalytique du dihydrogène (H2) et du monoxyde de carbone (CO) ou du dioxyde de carbone (CO2).
(1) A. Bouter, Life Cycle Assessment of territorial biogas production by anaerobic digestion of local wastes - SETAC Europe 25th Annual Meeting 2015 (Ref. MO400: page 235 in the Abstract Book)
>> www.setac.org/resource/resmgr/Abstract_Books/SETAC-Barcelona-abstracts.pdf
(2) P. Collet, E. Flottes, A. Favre, L. Raynal, H. Pierre, S. Capela, C. Peregrina, Techno-economic and Life Cycle Assessment of methane production via biogas upgrading and power to gas technology - Applied Energy, 2016, 192, 282-295.
>> DOI: 10.1016/j.apenergy.2016.08.181
Contacts scientifiques : anne.bouter@ifpen.fr - pierre.collet@ifpen.fr