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Quelle part de biométhane dans le réseau de demain ?

Biogaz dans le réseau : un démarrage en douceur Actu-Environnement.com - Publié le 04/02/2013

Si toutes les études prospectives promettent un avenir radieux au gaz, quid de la place du biogaz dans le réseau ? Selon le gisement exploité, le biométhane pourra combler une partie plus ou moins grande de la demande future.

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Quelle part de biométhane dans le réseau de demain ?
Environnement & Technique N°322 Ce dossier a été publié dans la revue Environnement & Technique n°322
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En Europe, 10,1 Mtep d'énergie primaire biogaz ont été produites en 2011. "La production d'électricité et la production de chaleur, fonctionnant ou non en cogénération, sont les deux principales voies de valorisation", précise le baromètre biogaz 2012 publié par Eurobserv'er en décembre 2012. Cependant, l'injection de biogaz dans les réseaux est vouée à se développer, car elle permet une meilleure flexibilité. "Actuellement, une dizaine de pays de l'Union (Allemagne, Danemark, Estonie, Finlande, France, Italie, Pologne, Pays-Bas, Roumanie, Espagne) ont mis en place une réglementation permettant l'injection dans le réseau de gaz naturel", indique le baromètre.

Le projet européen GreenGasGrids évalue le parc européen à 177 unités de biométhane dont 128 sont connectées aux réseaux de distribution, les autres permettant une utilisation directe du biométhane. L'Agence allemande de l'énergie (Dena) fournit des chiffres similaires à fin juillet 2012 : 180 unités dont 137 connectées au réseau, pour une capacité de production de 70.000 m3/h (équivalents à une production électrique de 154 GWh). Mais tous les pays ne font pas les mêmes choix : si le Royaume-Uni, la France, l'Italie et l'Espagne privilégient le biogaz issu de matières secondaires, l'Allemagne par exemple préfère consacrer des cultures à la production de biogaz.

L'Allemagne, premier producteur européen

Avec 87 unités de méthanisation d'une capacité totale de 55.930 m3/h et une centaine d'autres unités dans les tuyaux, l'Allemagne est le premier producteur européen de biogaz. Fin 2011, près de 18% de l'électricité renouvelable et 3,5% de la consommation nationale d'électricité provenaient du biogaz. Près de 60 unités injectaient quelques 260 millions de m3 de biométhane dans le réseau.

Le gouvernement allemand mise sur un objectif de 6 milliards de mètres cubes injectés dans le réseau en 2020 (soit 7% de la consommation actuelle de gaz naturel) et 10 Mds m3 en 2030.

Cependant, pour atteindre ces objectifs, l'Allemagne va devoir développer les cultures énergétiques. En 2011, 26% du maïs cultivé en Allemagne était destiné à la production de biogaz…

France : de 3 TWh en 2020 à 153 TWh en 2050 ?

La France, quatrième producteur européen, a fait le choix d'un biogaz produit grâce à la valorisation des déchets (effluents agricoles, industriels, boues d'épuration, ordures ménagères…). Elle misait, dans sa PPI 2009, sur une multiplication par 4 de la puissance installée en cogénération et par 6 de la production de chaleur et de l'injection à horizon 2020, soit respectivement 625 MW (pour un parc de 164 MW fin 2010) et 555 ktep en 2020 (pour une production de 86 ktep en 2009).

GrDF estime qu'à cet horizon, entre 3 et 9 TWh de biométhane sera injecté dans le réseau français, via une centaine de points d'injection. Ce qui représenterait alors entre 1 et 3 % de la consommation en distribution.

L'Ademe, dans son scénario énergétique, estime qu'en 2030, "le gaz délivré au consommateur final sera principalement fossile (18,1 Mtep de gaz naturel), le reste étant substitué par du biogaz issu de la méthanisation (3,7 Mtep). [… En 2050], le gaz circulant dans le réseau de gaz proviendra de différentes sources : gaz fossile, biogaz issu de la méthanisation, gaz de synthèse ("biomass to gas"), hydrogène issu de la conversion de l'électricité fatale ". Le gaz vert représentera alors un tiers du gaz distribué, estime l'Ademe.

A cette échéance, le scénario Négawatt fait le pari que "le gaz naturel fossile importé est progressivement remplacé par du biogaz ou du gaz de synthèse produit par des énergies renouvelables". Pour y parvenir, la France passera par une "généralisation de la méthanisation des déjections d'élevage, ainsi que d'une partie des résidus solides de culture. L'herbe des prairies fournit également une très bonne ressource pour la méthanisation, et le recul de l'élevage libère environ 1,5 millions d'hectares qui peuvent lui être consacrés, portant la production de biogaz à 153 TWh en 2050 contre 4 TWh aujourd'hui".

Selon une experte allemande, Daniela Thraen, qui participe au projet européen GreenGasGrids, le potentiel européen dépend de nombreux facteurs : "Si le potentiel des résidus paraît stable, celui des cultures énergétiques dépendra du développement de l'agriculture (utilisation des terres, rendements, émissions de gaz à effet de serre…). Quant aux production de cultures énergétiques sur des terres dégradées, cette solution doit être étudiée au cas par cas".

De nouvelles ressources demain

Plus prochainement, la France attend l'avis de l'Anses pour pouvoir utiliser pour l'injection du biométhane issu de boues d'épuration et de déchets industriels.

D'ici 2017, de nouvelles ressources pourront être valorisées. La technique de gazéification de biomasse sèche et ligneuse, comme le bois et la paille, devrait élargir le potentiel de méthanisation. Elle est actuellement en phase de développement. "La gazéification est un procédé qui consiste à chauffer à très haute température (700-1500°C) de la biomasse ligneuse et très sèche, jusqu'à obtenir un gaz de synthèse : le syngaz. Après une étape de méthanation (procédé industriel de fabrication de méthane à partir d'hydrogène et de monoxyde de carbone) puis de mise aux spécifications du gaz naturel, le syngaz est transformé en biométhane", indique GrDF.

A horizon 2020-2030, des cultures de micro-algues pourront également augmenter le potentiel de production de biométhane.

Sophie Fabrégat

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