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Le biométhane plutôt favorable à l'environnement, selon l'Inrae

Mandaté par GRDF, Inrae Transfert, filiale de l'Inrae, a conduit une analyse du cycle de vie du biométhane pour mieux en évaluer le bilan environnemental. Les conclusions sont majoritairement positives, en comparaison d'un contexte sans méthanisation.

Energie  |    |  Félix Gouty  |  Actu-Environnement.com
Le biométhane plutôt favorable à l'environnement, selon l'Inrae
Actu-Environnement Le Mensuel N°420 Cet article a été publié dans Actu-Environnement Le Mensuel n°420
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Les experts d'Inrae Transfert (filiale de l'Institut national de recherche pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement, spécialisée dans le transfert technologique) ont été mandatés par le distributeur de gaz naturel, GRDF, pour établir une analyse du cycle de vie (ACV) du processus de méthanisation. L'étude qui en résulte, publiée ce 24 novembre, répond ainsi au rapport, rendu en septembre dernier, de la mission d'information sénatoriale « La méthanisation dans le mix énergétique : enjeux et impacts ». Cette dernière s'était accordée, en somme, sur le besoin de « mieux connaître » le bilan environnemental, notamment carbone, de la méthanisation : « Une culture de limitation des impacts et de gestion des risques doit enfin être diffusée. »

Deux scénarios de méthanisation

Dans son analyse, Inrae Transfert s'est focalisée sur la production de biométhane à partir de ressources agricoles – à savoir, le biogaz composé majoritairement de méthane, épuré, puis injecté dans le réseau de gaz naturel. Pour établir son bilan ACV, les experts ont évalué l'impact environnemental de la méthanisation au regard d'une liste de 16 « indicateurs » : de la quantité de gaz à effet de serre émis (directement ou fugitivement) au taux d'eutrophisation (des sols et des eaux), en passant par la quantité de ressources utilisées ou encore le niveau de toxicité pour l'être humain. La prise en compte de la pollution olfactive ou encore des émissions dues à l'épandage des digestats par enfouissement ne figurent néanmoins pas sur la liste.

   
Résumé schématique des deux scénarios, avec ou sans méthanisation, pris en compte dans l'ACV du biométhane (MS : matière sèche ; CIVE : cultures intermédiaires à vocation énergétique ; CIPAN : cultures intermédiaires pièges à nitrates). © Inrae Transfert
 
   
La variation de chacun de ces indicateurs a été mesurée en fonction de deux mélanges de matière sèche (en plus d'une base commune de résidus de culture), à l'entrée du méthaniseur. Dans le premier scénario, appelé « culture », la méthanisation s'appuie davantage (à 47 %) sur l'exploitation de ressources issues de grandes cultures intermédiaires à vocation énergétique (Cive) que sur des effluents d'élevage (à 23 %). Le second scénario, dit « élevage », aborde la situation inverse : le substrat est majoritairement d'origine animale (à 51 %). Dans les deux cas, le biométhane est utilisé et valorisé de la même manière, respectivement par injection dans le réseau gazier et par épandage du digestat. Par ailleurs, le bilan ACV de chaque scénario est ensuite confronté à son pendant témoin « sans biométhane » – c'est-à-dire, dans l'hypothèse où la méthanisation est inexistante, l'emploi d'engrais industriels reste massif et le réseau ne compte que sur le gaz naturel.

Un bilan environnemental positif

« À la différence des autres voies de production d'énergie renouvelable telles que le photovoltaïque ou l'éolien, la méthanisation utilise des effluents (lisiers porcins, fumiers bovins, autres résidus agricoles) pour produire de l'énergie, rappellent les experts d'Inrae Transfert. Or le procédé modifie leurs caractéristiques, il faut donc surveiller l'impact environnemental des digestats produits en sortie pour fertiliser les sols. » Cela étant, d'après leurs conclusions, le bilan du biométhane montre un bénéfice non négligeable sur le plan environnemental. Inrae Transfert évalue, en moyenne, à 73 % la réduction d'impact sur les émissions de gaz à effet de serre ainsi qu'à 65 % la réduction des impacts sur l'épuisement des ressources énergétiques, en comparaison aux variantes de référence sans méthanisation.

Les experts de la filiale de l'Inrae considèrent le recyclage de l'azote comme le principal atout de la méthanisation :« Pour le scénario avec méthanisation, les meilleures performances environnementales sont liées à la limitation de la volatilisation de l'azote lors de l'épandage des digestats. » Quel que soit leur part dans le mélange de matière sèche, le développement de cultures intermédiaires entraîne un retour au sol du digestat, et donc des effluents, en remplacement d'une fertilisation à base d'engrais industriels azotés. « Cela permet de diminuer les impacts du scénario avec méthanisation sur les indicateurs d'eutrophisation des eaux douces, et d'épuisement des ressources en eau, métalliques et minérales », affirment les auteurs du rapport.

Cependant, cette estimation reste conditionnée par des pratiques d'épandage irréprochables. En effet, un épandage réalisé, par exemple, sur « un sol faiblement poreux, avec une température élevée et des conditions venteuses » favorise la perte d'ammoniac (NH3) dans l'atmosphère. « L'utilisation d'un matériel adapté pour l'épandage du digestat est primordiale pour limiter la volatilisation de l'azote, maintenir la valeur fertilisante du digestat » et réduire l'impact sur les indicateurs cités plus haut.

Effluents d'élevage et cultures intermédiaires

Quant à savoir lequel des deux scénarios « avec méthanisation » délivre le meilleur bilan ACV, Inrae Transfert donne le scénario « élevage » favori. Celui-ci offre de « meilleures performances » environnementales sur neuf indicateurs, contre sept pour le scénario « culture ». Plus les déjections animales ont « une part importante dans le mélange de substrat, plus l'évitement des engrais minéraux par le digestat est important et meilleur est le bilan global de la méthanisation, estiment les auteurs du rapport. Cela illustre le positionnement des unités de méthanisation au carrefour des filières énergétiques, de gestion des déchets et effluents et de gestion des éléments fertilisants. »

 
La méthanisation pourrait être un levier permettant aux agriculteurs d'adopter des nouvelles pratiques en cohérence avec la transition agro-écologique et énergétique.  
Inrae Transfert
 
A contrario, la pertinence d'un scénario « culture » reste, selon eux, tributaire d'une « évolution des pratiques des agriculteurs et des conditions climatiques futures », garantissant le développement des Cive, notamment vis-à-vis des ressources en eau. « Dans cette perspective, la méthanisation pourrait être un levier permettant aux agriculteurs d'adopter des nouvelles pratiques en cohérence avec la transition agro-écologique et énergétique », attestent les experts. L'avantage des Cive réside essentiellement dans leur capacité à constituer une forme supplémentaire de stockage du carbone. Selon les mesures du bilan ACV, le développement de ce type de cultures apporte une réduction de 7,2 % à l'impact environnemental global de la méthanisation.

Rester vigilant quant aux émissions fugitives

Inrae Transfert conserve cependant quelques points de vigilance. Si les nouvelles réglementations parues en 2021 concernant les installations classées pour la protection de l'environnement (ICPE) participent déjà à encadrer cette pratique, une couverture « étanche aux émissions gazeuses » des digestats reste « incontournable ». Et les experts de rappeler : « Les conséquences directes d'une gestion dégradée sont des émissions importantes de substances vers l'environnement au stockage et à l'épandage (CH4, NH3 et N2O) qui peuvent impacter sensiblement les efforts faits lors de la gestion amont des effluents d'élevage ».

Il en va également de même pour le maintien optimal et l'alimentation électrique des installations nécessaires à la digestion anaérobie et à l'épuration du biogaz. « Réduire la consommation d'électricité et transférer l'apport d'électricité depuis le mix national vers des sites de production locale et renouvelable , en limitant les transferts de pollution sur d'autres indicateurs environnementaux, serait un axe à de travail à approfondir », soulignent les auteurs.

Enfin, en lien notamment avec l'enjeu de couverture des digestats, ces derniers préconisent de limiter du mieux possible les émissions fugitives comptabilisées dans leur ACV. Selon eux, une augmentation de 0,5 à 3 % de ces émissions pourrait augmenter de 15 à 23 % l'impact de la production de biométhane sur l'effet de serre.

Réactions1 réaction à cet article

 

"Mandaté" par GrDF ... un industriel "mandate" un organisme public ...
De combien ce "mandat" était-il ?
Juste pour savoir si cette étude oubliant de nombreux points négatifs en valait au moins le coup pour les labo "indépendants" qui ont travaillé le sujet.

Daniel | 14 janvier 2022 à 21h30
 
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