Biométhane : définition, inconvénients et avantages
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Présentement, il est de première nécessité de chercher des alternatives aux sources d'énergie non renouvelables. Parmi toutes les énergies renouvelables figure le biogaz, qui est obtenu à partir d'une grande variété de substrats, mais pour pouvoir l'utiliser pour l'un ou l'autre de ses usages, il est nécessaire de le purifier, ce qui nous permet d'obtenir ce qu'on appelle le biométhane. Mais... qu'est-ce que le biométhane ? quels sont les inconvénients du biométhane ? ses avantages ?
Ces interrogations ainsi que d'autres liées à sa production et à son utilisation sont abordées dans cet article de ProjetEcolo et il ne nous reste plus qu'à vous souhaiter une excellente lecture !
Définition et production du biométhane
Le biogaz peut être produit à partir d'une grande variété de substrats biologiques, tels que les résidus agricoles (cultures dérobées, fumier, paille, etc.), les boues d'épuration, les déchets organiques ménagers et industriels, les cultures énergétiques, etc.
Le processus de production de biogaz est le résultat de la digestion anaérobie en l'absence d'oxygène par certaines bactéries de ces substrats. Ce processus produit un premier biogaz non traité dont la composition est de 50 à 75 % de méthane (CH4), 25 à 50 % de dioxyde de carbone (CO2) et de petites quantités de vapeur d'eau (H20), d'azote (N2), d'oxygène (O2) et de sulfure d'hydrogène (SH2). De ce gaz primaire généré, on peut extraire de la vapeur d'eau, du sulfure d'hydrogène ou d'autres composants. L'utilisation la plus courante du biogaz est la production de chaleur et d'électricité.
Cependant, pour certaines utilisations du biogaz, telles que l'injection dans le réseau de gaz naturel ou l'utilisation comme carburant pour les véhicules, il est nécessaire de passer par un processus d'épuration. Ce processus consiste à éliminer le dioxyde de carbone de sa composition, de sorte que le pourcentage de méthane augmente. Généralement, la teneur en méthane atteint 96 %, ce qui lui permet de répondre aux normes d'utilisation du gaz naturel. À partir de ce moment, le biogaz est appelé biométhane.
Il convient de noter que l'épuration du biogaz pour obtenir du biométhane est un processus crucial pour maximiser son efficacité énergétique. En outre, l'épuration permet d'éliminer les impuretés qui pourraient nuire aux systèmes où le biométhane est utilisé. Ce processus d'épuration peut être réalisé par différentes méthodes, telles que l'adsorption par des tamis moléculaires, l'absorption par des solvants liquides ou encore la purification par membranes.
Usages et durabilité du biométhane
Le biométhane a une composition et un pouvoir énergétique similaires à ceux du gaz naturel, de sorte qu'il peut parfaitement supplanter le gaz naturel et ainsi être injecté dans les réseaux de gaz ou comme carburant pour véhicule.
La production de biométhane est plus durable car il est généré grâce à une grande variété de matières premières. Ses caractéristiques environnementales sont également variées, mais généralement meilleures que l'utilisation de sources de combustibles fossiles. Lorsque le digestat (sous-produit semi-liquide de la digestion anérobie) est utilisé comme engrais organique et pour l'amélioration des sols, il permet d'économiser le coût de la production d'engrais minéraux et d'éviter les émissions associées à leur production. On estime que l'utilisation du digestat au lieu d'engrais minéraux permet de réduire jusqu'à 13 kg d'équivalents CO2 par tonne.
D'autre part, l'utilisation du biométhane contribue également à la diversification des sources d'énergie, ce qui accroît la résilience énergétique des pays. Par exemple, l'intégration du biométhane dans les réseaux de gaz existants peut réduire les dépendances aux importations de gaz naturel, un aspect stratégique important pour de nombreux pays européens.
Avantages du biométhane
Le biométhane a de très nombreux avantages. Le principal est qu'il est commercialement viable, qu'il peut utiliser des infrastructures qui existent déjà pour le gaz naturel, et sa technologie d'épuration est testée, approuvée et réalisable.
L'utilisation du biométhane offrira d'autres avantages, tels que la contribution à la réalisation des objectifs climatiques en réduisant les émissions de CO2, l'amélioration de la qualité de l'air (réduction des émissions de NOx et de particules) et une plus grande indépendance énergétique par rapport à d'autres pays.
En outre, sa production générerait des emplois verts dans les zones agricoles et il s'agit d'un carburant économe en énergie.
Il est également important de mentionner que le biométhane peut jouer un rôle vital dans la transition énergétique en Europe. En effet, l'augmentation de sa production et de son utilisation pourrait réduire la pression sur les énergies fossiles, favorisant ainsi un mix énergétique plus propre. Par exemple, l'incorporation progressive du biométhane dans les transports publics pourrait diminuer les dépenses énergétiques et les émissions de gaz à effet de serre des grandes agglomérations.
Inconvénients du biométhane
Le principal inconvénient du biométhane est qu'il est peu disponible en France et que, présentement, il ne représente que 1% de la consommation totale. Il est peu disponible à cause d'un manque d'usine de méthanisation agricole (où s'effectue la fermentation des diverses matières organiques telles que du fumier, du lisier, etc...).
Le second inconvénient du biométhane est que les usines nécessaires à sa production peuvent provoquer de nombreuses nuisances odorantes, visuelles et sonores.
Il convient de souligner que le coût initial de construction des infrastructures de production de biométhane est élevé, ce qui peut constituer un obstacle à l'échelle pour certains pays ou régions. De plus, bien que l'épuration du biogaz soit une technologie bien établie, elle nécessite des compétences spécialisées pour assurer une exploitation optimale et durable des installations.
Production de biométhane en Europe
Actuellement, 15 pays européens produisent et utilisent du biométhane et on décompte quelque 200 stations d'épuration des eaux usées dans toute l'Europe. La majeure partie de ce biométhane est utilisée pour la production de chaleur et d'électricité, bien que son utilisation dans les transports devienne de plus en plus importante. Par exemple, en Suède, l'utilisation du biométhane comme carburant a déjà dépassé le gaz naturel comprimé avec une part de marché de 57 %, et en Allemagne, elle est passée de 6 % à plus de 15 % en 2012.
En Europe, la production actuelle de biogaz est estimée à 14 milliards de m3 de gaz naturel. L'EBA (European Biogas Association) estime que d'ici 2020, le volume de biogaz produit sera considérablement plus élevé, sans aucun effet négatif sur les terres cultivées utilisées pour la production de denrées alimentaires et d'aliments pour animaux. La rotation des cultures et le recyclage des nutriments dans l'écosystème améliorent la productivité grâce au digestat.
D'autre part, la coopération entre les pays européens pour le développement des technologies de biométhane est un facteur clé pour l'expansion de cette source énergétique. Par exemple, des projets transfrontaliers visent à harmoniser les normes et à faciliter le commerce du biométhane, renforçant ainsi l'intégration du marché européen du gaz renouvelable.
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