La méthanisation : transformer nos déchets en “gaz vert”

La méthanisation de déchets organiques et résidus agricoles est au cœur de l’économie circulaire en répondant à un enjeu majeur : l’énergie renouvelable produite se substitue aux énergies fossiles contribuant à un futur système énergétique 100% renouvelable.

La méthanisation, qu’est-ce que c’est ? A quoi servent le biogaz et le digestat ? Quels sont les avantages de cette énergie renouvelable ? Comment sont prises les décisions d’une installation d’unité de méthanisation et quels en sont les impacts ? Focus sur la méthanisation des déchets.

Source : data.gouv.fr

Processus de méthanisation de déchets

Phase 1 : la collecte

En premier lieu, les déchets organiques (ou intrants) sont collectés, triés, brassés avant d’être introduits dans une phase de préparation et de brassage.

Phase 2 : la méthanisation

Les déchets sont envoyés dans ce que l’on appelle un méthaniseur ou digesteur dépourvu d’oxygène pour y être mélangés et chauffés à 37 – 38 °C. Les déchets entrent donc dans une phase de fermentation où les bactéries naturellement présentes dans la matière organique les dégradent et produisent le biogaz, ainsi qu’un résidu appelé digestat.

À l’issue de cette étape, les déchets sont transformés d’une part, en engrais et de l’autre, en biogaz.

Phase 3 : la transformation

L’épuration consiste à débarrasser le biogaz des impuretés et de le ramener aux propriétés physico-chimiques du gaz naturel. Le biométhane tout comme le gaz naturel est inodore et combustible. Ainsi, pour déceler des fuites ou risque d’explosion, le biométhane est odorisé avant d’être injecté dans le réseau de distribution (ou de transport).

Phase 4 : la valorisation

Une phase de contrôle est assurée par GRDF (Gaz Réseau Distribution France) pour vérifier la qualité du gaz en dernier recours. Si celle-ci est conforme, le gaz est autorisé sur le réseau. Le réseau (GRDF ou GRTgaz ou Terega) alloue les quantités de gaz injectées au fournisseur acheteur et GRDF, qui tient le registre national des garanties d’origine permettant d’assurer la traçabilité du biogaz produit et attribue les garanties d’origine à ce même fournisseur sur le registre.

À quoi servent le biogaz et le digestat ?

Le biogaz : une énergie renouvelable

Le biogaz principalement composé de méthane (CH4) et de dioxyde de carbone (CO2), peut :

• Être utilisé en tant que combustible pour alimenter des chaudières et produire de l’eau chaude ou de la vapeur ;
• Être injecté dans le réseau de gaz naturel après purification (principalement via la séparation du CH4 et du CO2). On parle de Biométhane ;
• Être utilisé comme carburant pour les véhicules (appelé bio-GNV), après avoir été injecté ;
• Être l’alimentation d’un moteur afin de fabriquer de l’électricité ou de la chaleur simultanément ;
• Être utilisé par les agriculteurs pour sécher le foin, chauffer une serre ;
• Être utilisé par les collectivités pour chauffer les bâtiments publics.

Le biométhane offre les mêmes types d’usages du gaz, mais sont 100% renouvelable.

Le digestat : un produit organique fertilisant

Le digestat est un résidu composé de déchets « digérés » issu du processus de méthanisation de matières organiques. Il est utilisé comme :

• Amendement afin d’améliorer les propriétés physiques des sols ;
• Compost pour nourrir les végétaux et fertiliser les sols ;
• Engrais de fond naturel substituable aux engrais chimiques.

Les avantages du biogaz

Valorisation des déchets organiques plutôt que destruction

La méthanisation permet de revaloriser un large éventail de déchets organiques, mêmes ceux ne pouvant pas être compostés ! De plus, elle se révèle être un excellent moyen de réduire le volume de déchets et de les valoriser pour la production d’énergie « verte ».

Production d’énergie verte : un levier pour atteindre les Objectifs de Développement Durable (ODD)

Le biogaz s’apparente comme un véritable vecteur d’efficacité pour atteindre les Objectifs de Développement Durable (ODD) que s’est fixée l’ONU à l’horizon 2030 dans le cadre de l’Agenda 2030 :

• Porter la part des énergies renouvelables à 32% dans le mix énergétique hexagonal ;
• Réduire les émissions de gaz à effet de serre d’au moins 40%.

Aujourd’hui, l’ambition est que le biogaz prenne une place importante dans le mix énergétique français. En effet d’ici 2030, le gaz « vert » devrait représenter 10% de la consommation de gaz naturel sur le territoire Français.

Économie et recyclage dans le monde agricole

Alors que le monde agricole génère de nombreux déchets susceptibles de nuire à l’environnement et aux assainissements ; les agriculteurs peuvent utiliser le biogaz comme énergie et le digestat comme engrais naturel. Ils diminuent ainsi leurs factures d’énergie et les dépenses liées à l’achat d’engrais industriels. La valorisation des déchets organiques dans le monde agricole permet de recycler les nutriments qu’ils contiennent, ainsi les déchets deviennent des ressources contribuant à la bioéconomie des territoires agricoles. Cette pratique augmente les stocks de matière organique dans les sols permettant ainsi d’atténuer les effets du changement climatique par compensation des surplus d’émission de gaz à effet de serre. La filière méthanisation promeut un modèle de développement agroécologique, pérenne sur le plan économique et aux performances environnementales améliorées.

Unité de méthanisation : quels sont les impacts ?

Bruit : méthanisation sans nuisance sonore

Savez-vous que les installations de méthanisation équipée d’une unité de cogénération disposent de moteur tournant en continu ? Le moteur de l’unité de cogénération est placé dans un caisson insonorisé permettant de réduire le bruit à 51 dB dans un rayon de 50 mètres. En effet, l’enveloppe des unités de méthanisation abritant les moteurs est équipée de systèmes d’insonorisation de haute performance, appropriés au respect de la réglementation en matière de bruit dans l’environnement soit 70 dB en journée.

Odeurs : méthanisation inodore

Le processus de méthanisation en lui-même ne dégage pas d’odeurs car la décomposition des déchets organiques se déroule dans les méthaniseur (ou digesteur) confiné en l’absence d’oxygène, c’est-à-dire sans AUCUN contact avec l’air ambiant, donc sans transmission d’odeur vers l’extérieur. De plus, les acides gras volatils responsables des odeurs sont détruits afin que le digestat soit quasiment inodore. La plupart des agriculteurs recourent à la méthanisation afin de réduire significativement les odeurs de l’épandage : fumiers, lisiers, boues de stations… Toutefois, les intrants de la méthanisation peuvent émettre des odeurs lors du transport, du stockage ou encore du chargement/déchargement. Dans cette perspective des mesures correctives sont prises pour réduire les odeurs : le transport s’effectue dans des camions étanches, les chargements/déchargement se déroulent en lieu clos, les camions sont fréquemment rincés, les lieux de stockage sont soumis à une ventilation.

Impact sur le paysage

Les enjeux de l’installation de l’unité de méthanisation nécessitent de prendre en compte son implantation dans les paysages et l’impact des installations pour en faciliter l’acceptation. De ce fait, l’équipe projet est incitée à recourir à un architecte spécialisé en intégration paysagère. Pour mettre en œuvre une harmonie visuelle de nombreuses solutions sont possibles :

• Teintes de matériaux adapté à l’environnement existant ;
• Implantation d’arbres ou de haies autour du site concerné…

Comment sont prises les décisions pour installer une unité de méthanisation ?

Installer une unité de méthanisation ne se fait pas au hasard. Pour assurer le succès d’un projet d’installation de ce type, il est nécessaire de réaliser différentes analyses aussi bien d’un point de vue technique et économique que juridique. L’un des points incontournables de cette procédure est de mettre en place un projet exhaustif pour s’assurer de la viabilité et de l’efficacité de l’unité de méthanisation, tout en tenant compte des données sur le territoire.

Les projets potentiels sont nombreux :

• Un agriculteur : qui souhaite compléter son activité, valoriser les effluents de son exploitation ;
• Une industrie : qui souhaite s’engager dans une démarche de valorisation de ses déchets ;
• Une station d’épuration : qui souhaite méthaniser les boues ;
• Une collectivité : qui souhaite valoriser ses déchets organiques, les effluents agricoles, les déchets des citoyens…

Garanties d’Origine du biométhane

Attention ! Dès lors que le biométhane est injecté au gaz naturel, il est impossible d’en faire la distinction. C’est la raison pour laquelle, le système des Garanties d’Origine permet d’assurer la traçabilité du biogaz pour répondre aux attentes de tous les consommateurs finaux soucieux de consommer un gaz respectueux de l’environnement.

Chaque mégawatheure (MWh) de biométhane injecté dans le réseau de distribution de gaz donne lieu à l’émission d’une garantie d’Origine identifié : lieu de production + déchets utilisés.