En France, le biogaz étudié comme sésame de la transition énergétique. Un article de notre partenaire, La Tribune.
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Développement Durable, RSE et Energies
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Vous trouverez dans ce thème des actualités, en France et dans le monde, sur le Développement Durable en passant par les réglementations environnementales, la Responsabilité Sociétale mais également les changements climatiques et les énergies, ainsi que l"économie circulaire avec l'éco-conception et les analyses de cycle de vie.
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Stéphane NEREAU
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En février 2016, Ségolène Royal, Ministre de l’Environnement, affirmait que la méthanisation était l’une des solutions les plus efficaces de la transition énergétique. Cependant, la France accuse un réel retard dans ce domaine par rapport à ses voisins européens. Fin 2013, la France produisait 465 ktep de biogaz contre 6717 en Allemagne, 1824 au Royaume-Uni et 1815 en Italie.
Stéphane NEREAU's insight:
Néanmoins, le rattrapage français est aujourd’hui en marche : le nombre de centrales biogaz en France a été multiplié par 7 en 5 ans pour atteindre 498 installations en 2015* . Le chiffre d’affaires de la filière biogaz représenterait 465 millions d’euros en 2014** . Des chiffres prometteurs, pour un marché en pleine croissance. Comment expliquer cet essor sans précédent du marché du biogaz en France ? 
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Comme chaque année, le Commissariat général du développement durable publie les données locales relatives aux installations de production d'électricité renouvelable sur le territoire national et dans les 4 DOM (Guadeloupe, Martinique, Guyane et Réunion). Sept filières sont représentées : hydraulique (puissance inférieure à 12 MW), éolien, solaire photovoltaïque, géothermie, biogaz, déchets incinérés et biomasse solide (bois-énergie, résidus agricoles et agroalimentaires). Les données disponibles rappelle la méthodologie utilisée et liste sous forme de tableaux les données départementales et communales avec le nombre d'installations et la puissance cumulée sur l'année. Les installations prises en compte sont celles produisant de l'électricité renouvelable et pour lesquelles a été conclu un contrat d'obligation d'achat en vertu de la loi du 10 février 2000 relative à la modernisation et au développement du service public de l'électricité.
Stéphane NEREAU's insight:
On peut souligner que le département des Bouches-du-Rhône fait partie des départements qui concentrent le nombre le plus important d'installations de biogaz (9 pour 16,5 MW) et de solaire photovoltaïque (10.446 installations pour 200,5 MW). Pour la biomasse solide, seuls cinq départements accueillaient des installations en 2013 : l'Aube (1,5 MW), le Cantal (4,4 MW), la Creuse (3,5 MW), la Drôme (12 MW) et les Landes (12 MW). Pour la géothermie, seule la Guadeloupe compte une installation (4,5 MW). Pour l'Outre-mer, les sources d'énergie les plus représentées sont le solaire photovoltaïque (335,5 MW), l'éolien (37,8 MW) et les déchets (6,6 MW), devant l'hydraulique (6,1 MW).
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Installé à Sourdun en Seine-et-Marne entre Provins et Nogent-sur-Seine, François-Xavier Létang s’intéresse à la méthanisation en 2012. Situé dans une région dépourvue d’élevage, aucun effluent n’est disponible à proximité, ni pour fertiliser ses cultures, ni pour un éventuel projet de méthanisation en cogénération pour lequel le tarif de rachat inclut une prime à l’effluent d’élevage.
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La mise en service s’est avérée conforme au planning pour ce projet réalisé en moins de deux ans. Ceci s’est confirmé le 7 juillet 2014, date à laquelle GrDF a autorisé l’injection du biométhane de la SARL Létang Biogaz dans son réseau. La production de gaz vert représentera la consommation de 1000 ménages. Le digestat issu de la méthanisation devrait permettre à François-Xavier Létang de diviser par deux ses achats d’engrais, renforçant encore l’autonomie de son exploitation. Un bel exemple de production d’énergie locale et renouvelable.
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Alain Guillaume, président de l’association des agriculteurs méthaniseurs de France, rappelle aux agriculteurs que des petites installations de méthanisation sont techniquement accessibles aux agriculteurs tant ce métier ressemble à celui de l’éleveur. Il rappelle également l’avantage prépondérant en matière agronomique de l’utilisation des digestats qui rendent au sol un azote minéralisé directement accessible à la plante, dès l’année d’épandage, contrairement au fumier qui va mettre trois ans à libérer son azote. Ceci évite donc l’achat d’azote dans le commerce.
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Le 19 mai 2014, l’Association Technique Energie Environnement, à travers son Club Biogaz, interprofession des acteurs du biogaz, a présenté à la presse 50 propositions pour ancrer la filière biogaz française dans le projet de loi de programmation sur la transition énergétique contenues dans un document intitulé : « Le biogaz, une énergie renouvelable multiforme, stratégique dans la transition ».
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Le Club Biogaz publie un livre blanc regroupant 50 propositions en faveur de la méthanisation. Une restructuration des tarifs d'achat en supprimant le critère de taille des installations de méthanisation fait figure de mesure phare.
Stéphane NEREAU's insight:
Il faut restructurer les tarifs d'achat de l'énergie produite par méthanisation pour, notamment, faire émerger un modèle français. Telle est l'une des principales attentes du Club Biogaz de l'Association technique énergie environnement (ATEE) qui publie ce lundi 19 mai un livre blanc. Il rassemble 50 propositions regroupées en quatre thématiques (stratégique, tarifaire, réglementaire et transports).
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Frédéric Soumet, directeur des ventes chez Hach Lange revient sur l'intérêt de suivre de prêt les paramètres physico-chimiques du processus de méthanisation pour obtenir un rendement optimal de l'installation.
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La chaîne de transformation de la biomasse en énergie suit plusieurs étapes clé : la collecte, la méthanisation puis le traitement pour injection de biométhane dans le réseau ou la valorisation par cogénération par exemple.
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Des chercheurs mettent au point une technologie susceptible de transformer la biomasse algale humide en biogaz compatible avec les infrastructures aujourd’hui dédiées au gaz naturel.
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Alors que la nature a besoin de millions d’années pour transformer la biomasse en biogaz, ce système le fait en une petite heure. Le secret de sa rapidité réside dans un procédé appelé la gazéification hydrothermale. L’eau riche en algues est d’abord chauffée sous pression, jusqu’à ce qu’elle atteigne un état liquide supercritique avoisinant 400°C. Elle est alors en mesure de dissoudre efficacement les matières organiques contenues dans la biomasse. Les sels inorganiques deviennent quant à eux moins solubles et sont récupérés sous la forme d’un concentré de substances nutritives. La solution résiduelle est ensuite gazéifiée à l’aide d’un catalyseur. Cette opération permet de séparer l’eau du CO2 et d’un biogaz riche en méthane.
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En favorisant le développement du biogaz comme source d’énergie renouvelable, Biogaskontor contribue à maintenir le recours aux énergies fossiles et à l’énergie nucléaire à un niveau faible. Il contribue également à la réutilisation des matériaux recyclables en les réintégrant dans un circuit écologique. Le traitement du substrat de fermentation permet d’obtenir un engrais valorisable dans l’agriculture ainsi que du biogaz ou de l’électricité et de la chaleur.
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Les centrales au biogaz "idéales" pour l'avenir devront pouvoir intégrer une variété d'intrants : tantôt de la paille, tantôt des déchets ménagers, tantôt du maïs, etc. Peu exigeantes, elles produiront à partir d'une variété de matières premières du méthane pur à faibles coûts d'exploitation. En fonction des besoins en énergie, elles devront également produire du gaz en quantités variables. Ce gaz pourra être injecté directement dans le réseau de gaz naturel, sans traitement préalable.
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L'objectif du projet MethanoQuant est de comprendre et quantifier les processus biochimiques ayant lieu à l'intérieur de la centrale au biogaz. Le nom MethanoQuant est synonyme de "Quantification des moyens de formation du méthane". Le projet est, tout comme les deux autres projets, une partie de l'initiative de financement BioProFi (Bioénergie - recherche et de innovation orientées vers les procédés) du BMBF et est financé ainsi à hauteur de 476.000 euros. Les partenaires du projet sont l'Université Goethe de Francfort-sur-le-Main (coordination), l'Université technique du Brandebourg de Cottbus et le centre de recherche et d'innovation Steinbeis de Stuttgart.
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Au moment de leur mise en service en 2023, l’électricité nucléaire anglaise sera donc déjà plus chère que l'électricité photovoltaïque allemande du simple particulier et les éoliennes les moins ventées produiront à meilleur marché que les réacteurs anglais.
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L'île, poche de verdure balayée par le vent au milieu de bancs de sable de la mer du Nord à une heure de bateau de la terre ferme, produit trois fois plus d'électricité qu'il n'en faut pour son millier d'habitants, son unique commerce et son feu de circulation solitaire.
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PARIS (AFP) - Trahison, refus arbitraire, incohérence administrative: Laurent Paquin, agriculteur en Meurthe-et-Moselle, surmonte chacun de ces obstacles depuis 13 ans avec comme objectif d'installer un méthaniseur, une cuve valorisant les déchets organiques en source d'énergie (biogaz).
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La ville de Renningen (Bade-Wurtemberg) modernise actuellement sa station d'épuration pour la rendre multi-usage : le processus de filtration des eaux usées va être modifié afin de produire du biogaz et de récupérer le phosphore des boues d'épuration pour en faire des engrais.
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Les résultats suivants ont également été constatés :
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Le syndicat national des entreprises du traitement de l'eau (Synteau) juge "insuffisants" les tarifs prévus par le nouvel arrêté applicable au biogaz injecté dans le réseau de gaz naturel, produit en station d'épuration (Step).
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Le potentiel énergétique de ce biométhane à partir de boues d'épuration est estimé à 1.530 GWh/an, indique le Synteau. Or, selon lui, aujourd'hui, seulement 15% des usines de traitement des eaux usées de plus de 30.000 Equivalent habitants (EH) seraient équipés d'installations de méthanisation. Le Synteau estime que les tarifs envisagés "ne permettront pas d'assurer la rentabilité de la filière".
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Les eaux usées d'usines de papeterie contiennent un large panel de produits organiques qui peuvent être utilisés dans le cadre de synthèse de biogaz. Cette découverte a été faite par des chercheurs du laboratoire WES (Waste and Environnemental Studies) de l'Université de Linköping.
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La première technique est l'UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket), flux anaérobique sur couche de boue. Le principe consiste en l'utilisation d'un flux continu d'eau allant du haut vers le bas, passant à travers une couverture granulée contenant des enzymes. L'eau est nettoyée dans la partie inférieure. Dans le même temps, les micro-organismes forment le méthane, qui se propage jusqu'à la partie supérieure du réacteur où il est recueilli. La seconde technique est appelée CSTR (Completely Stirred Tank Reactors). Cette technique consiste à faire circuler la boue, le substrat étant digéré dans un compartiment fermé. Le système est en constante agitation. Une partie de la boue (substrat) est renvoyée dans le réacteur, pour augmenter le rendement en méthane.
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Le 19 mai 2014, l’Association Technique Energie Environnement, à travers son Club Biogaz, interprofession des acteurs du biogaz, a présenté à la presse 50 propositions pour ancrer la filière biogaz française dans le projet de loi de programmation sur la transition énergétique contenues dans un document intitulé : « Le biogaz, une énergie renouvelable multiforme, stratégique dans la transition ». Article d'origine sur le site de l'ATEE : ici
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Ces 50 recommandantions des adhérents du Club Biogaz ATEE dessinent le contexte nécessaire au développement des filières biogaz et bioGNV en France.
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Le contrat de raccordement entre le SMET 71 et GRTgaz permet au biométhane produit par ECOCEA d’être injecté dès le printemps 2015 dans le réseau de transport de gaz naturel (haute-pression) qui passe à Chagny. Dès 2015, environ 18 GWh de biométhane seront injectés tous les ans dans le réseau de transport, ce qui représente à peu près la consommation moyenne annuelle de gaz d’une commune de 2.800 habitants. Le gaz produit sera épuré pour avoir les mêmes propriétés que le gaz naturel et servira pour la consommation des communes et des industriels environnants, a précisé GRTgaz, filiale de GDF Suez qui gère l’essentiel du réseau français de gazoducs.
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0,9% des installations sont de type agricole et représentent une puissance installée de 142 MWé sachant que 40 sites ne sont pas renseignés en puissance dont 7 qui injectent le biométhane directement dans le réseau Grdf. 22,6% sont des sites industriels (agro-alimentaires ou autres) pour 96 MW renseignés en puissance (et 125 industries non renseignées). Les centres d’enfouissement techniques représentent 15,9% des sites et 237 MW de puissance électrique connue (43 sites pour lesquels la puissance ne nous est pas connue). Viennent ensuite les stations d’épuration pour 13% de notre atlas, et 23 MW de puissance renseignés (77 sites de puissance non connue), puis les installations territoriales (4,4% pour 36MW de puissance électrique référencée + 4 sites d’injection), et 27 installations de tri des ordures ménagères (3,2% et 31 MWé – 11 sites de puissance non communiquée + 2 en injection). Si l’on vient à mesurer la proportion de chaque secteur selon la puissance électrique, alors 41,8% de la puissance installée est générée par le gaz de décharge, 25,1% par le secteur agricole, 17% par l’industrie, 6,8% par les sites territoriaux, 5,4% à partir des ordures ménagères, et 3,9% par les stations d’épuration. Les puissances de ces centrales s’échelonnent tout confondu de 8 kWé à 27 MWé parmi les données recueillies.
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Via Hubert MESSMER
Stéphane NEREAU's insight:
« On envoie du biogaz dans un réformateur, une sorte de grande cuve, que l’on monte à 800 °C et auquel on ajoute de la vapeur d’eau. Un procédé qui permet de casser la molécule de méthane CH4 et d’obtenir de l’hydrogène et du CO2, explique Alex De Nardi, chargée de mission hydrogène chez Tryfil. Ensuite vient l’étape essentielle de purification par le biais d’une technique d’absorption (PSA) qui vient séparer le CO2 de l’hydrogène ». Résultat, un hydrogène purifié à 99,99%, pourcentage requis pour la plupart des applications de pile à combustible. Et si les essais, qui s’achèveront d’ici la fin de l’année, sont concluants, avec une production d’hydrogène de qualité suffisante, une démonstration de l’utilisation de l’hydrogène aura lieu à l’échelle locale.
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Les projets de méthanisation se déploient sur le territoire, et toute matière fermentescible est bonne à utiliser pour produire du biogaz.
Stéphane NEREAU's insight:
Les initiatives de ce genre devraient d’ailleurs se multiplier, GrDF estimant que 73% de gaz vert circulera dans le réseau de distribution d’ici 2050. Raison pour laquelle le distributeur national en est à son quatrième projet d’injection en Ile-de-France.
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Le Conseil européen a également publié un règlement qui impose des taxes antidumping sur les importations américaines de bioéthanol, le 22 février 2013. Les subventions américaines auraient permis d'augmenter les exportations de bioéthanol américain de 102 millions de litres en 2009 à 1,17milliard de litres en 2011, soit 20% de la consommation européenne, selon EurObserv'ER. Pour les cinq prochaines années, une taxe de 62,9 euros par tonne sera désormais appliquée au bioéthanol américain.
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Un groupe de travail lancé par Sébastien Lecornu se penche depuis le 1er février sur cette énergie renouvelable, qui pourrait contribuer positivement à la transition énergétique, à la gestion des déchets comme à la crise agricole. Emmanuel Macron a annoncé jeudi la mise en place d’un fonds de prêts de 100 millions d’euros, ainsi que d’un plan de réforme de la réglementation dont les contours pourraient être précisés samedi.