Energie Renouvelable
La CRE présente ses scénarios 100% gaz vert pour 2050
Découvrez les trois scénarios imaginés par la CRE pour atteindre 100% de gaz vert dans la consommation nationale d’ici 2050.
12 avril 2023
Zoom sur le biogaz : production, prix, etc
Table des matières
Pour répondre à des objectifs de production renouvelable de plus en plus élevés, tous les types de productions sont mis sur le devant de la scène. Parmi eux, le biogaz et les procédés de méthanisation gagnent du terrain en France et en Europe.
Le biogaz, qu'est-ce que c'est ?
Le biogaz est un gaz produit par la fermentation anaérobie (sans oxygène) de matières organiques, comme les déchets agricoles ou les déchets municipaux. Il se compose principalement de méthane, de dioxyde de carbone et de vapeur d’eau.
Le biogaz peut être utilisé comme source d’énergie renouvelable pour la production d’électricité et de chaleur, ou encore pour alimenter des véhicules à moteur. La production de biogaz est également utilisée pour traiter les déchets organiques et permet également de réduire les émissions de gaz à effet de serre.
La filière biogaz en France : les chiffres clés
La filière liée à la production de biogaz gagne du terrain en France et en Europe. Fin juin 2022, on recense 996 installations qui produisent de l’électricité à partir de biogaz et 442 unités injectent du biométhane dans le réseau de gaz. Ainsi, en 2020, le biométhane représente 3,9 % des énergies renouvelables dans la consommation brute finale en France.
En 2021, les régions les plus productrices sont le Grand-Est (21 %), les Hauts de France (16 %), et la Bretagne (13 %).
Et en Europe ?
La France est le pays européen avec le plus d’unités de production de biométhane. D’un point de vue production, l’Allemagne (qui produisait déjà 30 TWh en 2017) reste en revanche en tête. La place de la France dans le top 5 s’explique par le fait que ses unités de production sont plus petites, mais aussi plus ancrées sur le territoire.
Nous retrouvons également dans ce top 5 le Royaume-Uni, les Pays-Bas et le Danemark.
Comment soutenir la filière biogaz française et européenne ?
Pour chaque MWh de biométhane injecté dans le réseau, une Garantie d’Origine est émise. Il s’agit d’un document attestant de la provenance renouvelable de cette énergie. Ces documents sont ensuite achetés sur le marché. L’argent ainsi récolté est ensuite réinvesti dans les infrastructures renouvelables.
Pourquoi acheter des Garanties d'Origine ?
Pour les entreprises, acheter des Garanties d’Origine peut permettre de renforcer sa politique RSE grâce à un engagement fort et clair, et donc de devenir un acteur engagé sur son marché. Le système de Garantie d’Origine permet également de répondre aux objectifs nationaux et internationaux d’augmentation de la production renouvelable.
Comment produire du biogaz ?
Comme nous l’expliquions plus haut, la production de biogaz est obtenue par la fermentation anaérobie de matières organiques. Cela se déroule dans des installations appelées digesteurs. Ces digesteurs peuvent être utilisés pour traiter différentes matières organiques, telles que les déchets agricoles, les déchets municipaux, les eaux usées ou les boues d’épuration.
Les différentes étapes de la production de biogaz
- Prétraitement : les matières organiques sont broyées et mélangées pour obtenir une consistance homogène.
- Digestion anaérobie : les matières organiques sont mises en contact avec des micro-organismes anaérobies (bactéries et archées) qui décomposent les matières organiques en gaz (méthane, CO2, etc.). Cette étape se déroule dans des digesteurs, qui peuvent être de différents types (à lit fluidisé, à agitation, à membrane, etc.).
- Séparation du gaz : le mélange gazeux issu de la digestion est ensuite séparé pour extraire le méthane.
- Traitement du gaz : Le gaz est ensuite nettoyé pour éliminer les impuretés et les éventuels contaminants avant d’être utilisé pour produire de l’énergie ou alimenter des véhicules à moteur.
- Traitement des résidus : les résidus solides et liquides restant après la fermentation anaérobie peuvent être utilisés comme engrais organique ou épandu sur les champs en tant que fertilisant.
Il est important de noter que pour produire du biogaz, il est nécessaire d’utiliser des matières organiques de qualité et de respecter les conditions de température, de pH et de teneur en nutriments appropriées pour les micro-organismes anaérobies.
Exploitations agricoles : quelles installations sont nécessaires à la production de biogaz ?
Si vous souhaitez mettre en place une unité de production de biogaz dans votre installation agricole, voici les éléments qui pourraient être nécessaires (ils ne sont pas tous à mettre en place par l’entité disposant du digesteur).
- Digesteur à méthanisation : Il s’agit d’une installation qui permet de transformer les matières organiques en biogaz grâce à la fermentation anaérobie. Il existe différents types de digesteurs (à lit fluidisé, à agitation, à membrane, etc.) qui peuvent être adaptés aux besoins et aux ressources de l’exploitation agricole.
- Stockage du biogaz : Le biogaz produit doit être stocké dans des réservoirs pour pouvoir être utilisé ou vendu. Il est important que ces réservoirs soient bien isolés pour éviter les fuites et la dilution du gaz.
- Turbine à gaz : Une turbine à gaz peut être utilisée pour convertir le biogaz en électricité. Il existe différents types de turbines à gaz, allant des modèles de petite taille pour l’autoconsommation à des modèles de grande taille pour la vente de l’électricité produite.
- Générateur électrique : Il peut être utilisé pour convertir le biogaz en électricité. Il existe différents types de générateurs électriques (moteur à combustion, générateur à vapeur, etc.) qui peuvent être adaptés aux besoins de l’exploitation agricole.
- Système de distribution du gaz : Il est nécessaire d’installer un système de distribution pour acheminer le biogaz jusqu’aux consommateurs. Ce système peut comprendre des tuyauteries et des soupapes de sécurité pour réguler la pression et la quantité de gaz transporté.
- Système de traitement des résidus : Il est important de disposer d’un système pour traiter les résidus solides et liquides restant après la fermentation anaérobie. Ce système peut inclure des tamis, des centrifugeuses, des presses pour extraire le liquide, et des séchoirs pour sécher les résidus solides. Ces résidus peuvent être utilisés comme engrais organique ou épandu sur les champs en tant que fertilisant.
Quel type de digesteur à méthanisation choisir ?
Les digesteurs à méthanisation sont des installations qui permettent de transformer des matières organiques en biogaz grâce au procédé de fermentation.
Il en existe plusieurs types.
Dans ce type de digesteur, les matières organiques sont mélangées à un milieu liquide, appelé milieu de culture, qui contient des micro-organismes anaérobies. Le mélange est ensuite pompé à travers un lit de sable ou de gravier, où les matières organiques sont décomposées par les micro-organismes.
Avec ces digesteurs, les matières organiques sont mélangées à un milieu liquide contenant des micro-organismes anaérobies. Le mélange est ensuite agité pour favoriser la décomposition des matières organiques par les micro-organismes.
Dans ce type de digesteur, les matières organiques sont mélangées à un milieu liquide contenant des micro-organismes anaérobies. Le mélange est ensuite séparé en deux parties par une membrane semi-perméable. La partie liquide contient les micro-organismes anaérobies et la partie gazeuse contient le biogaz produit..
Les matières organiques sont mélangées avec des micro-organismes anaérobies dans un lit de matière organique solide, comme les déchets de litière animale ou les déchets de cuisine.
Le choix d’un type de digesteur dépend des matières organiques utilisées, de la capacité de production souhaitée, des coûts d’investissement et d’exploitation, ainsi que des conditions climatiques et locales. Il est important de noter que les digesteurs à méthanisation nécessitent un entretien et une surveillance régulière pour assurer un fonctionnement optimal et éviter les problèmes de sécurité et de santé.
Combien coûte un digesteur à méthanisation ?
Le coût d’un digesteur à méthanisation varie en fonction de la taille et de la complexité de l’installation. Les coûts peuvent varier de quelques milliers à plusieurs millions d’euros.
Il existe plusieurs moyens de rentabiliser un digesteur à méthanisation, notamment en utilisant le biogaz produit pour générer de l’électricité ou de la chaleur, ou en le valorisant comme carburant pour les véhicules. Il est également possible de vendre le compost produit comme fertilisant organique.
Il est important de noter que pour rentabiliser un digesteur à méthanisation, il est nécessaire d’avoir une source stable et suffisante de matière organique à traiter, et une planification adéquate pour gérer les coûts d’exploitation et d’entretien.
Quelles aides financières pour l'installateur d'un digesteur à méthanisation ?
Il existe plusieurs types d’aides financières pour installer un digesteur à méthanisation en France :
- Les subventions de l’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (ADEME) : L’Agence propose des subventions pour les projets de méthanisation dans le cadre de différents programmes.
- Les certificats d’économies d’énergie (CEE) : Les projets de méthanisation peuvent bénéficier des certificats d’économies d’énergie.
- Les subventions régionales et locales : Certains conseils Régionaux et collectivités territoriales proposent des subventions pour les projets de méthanisation. Il est donc important de se renseigner auprès de la région où se trouve le projet pour connaître les subventions disponibles.
- Les subventions des agences de l’eau : A un niveau local, les agences de l’eau peuvent aider au financement de certains projets de méthanisation.
- Le prêt sans garantie de la BPI et de l’ADEME : Sur certains critères, des projets en injection de plus de 125 Nm3/h peuvent bénéficier de ce prêt sans garantie.
- Les différents fonds d’investissements locaux et nationaux
Une aide de l’État permet de prendre en charge une partie des coûts de raccordement des méthaniseurs aux réseaux de gaz. Depuis mars 2022, la prise en charge est passée de 40 à 60 %.
Il est important de noter que ces aides financières peuvent varier dans le temps et varier selon les régions, il est donc important de vérifier les conditions d’éligibilité et les montants disponibles auprès des organismes concernés (notamment l’ADEME) avant de démarrer un projet de méthanisation.
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