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La filière biométhane en France

Comment produit-on du biométhane ?

Le biométhane est du biogaz ayant subi une phase d’épuration.

Le biogaz, un produit de la dégradation de la matière organique

Le biogaz, issu de la dégradation de matières organiques en l’absence d’oxygène, est un gaz renouvelable, principalement composé de méthane : en moyenne 60 % de méthane, 30 % de dioxyde de carbone et 10 % de gaz résiduels (notamment, vapeur d’eau et sulfure d’hydrogène).

Ce biogaz peut provenir de deux sources :

  • soit de la dégradation des matières organiques stockées dans les Installations de stockage de déchets non dangereux (ISDND) ;
  • soit être produit par la méthanisation de matières organiques non ligneuses dans un digesteur.

Les matières organiques dont la dégradation produit du biogaz sont nombreuses : effluents d’élevage, résidus de l’activité agricole, déchets organiques des ménages, déchets biodégradables des grandes surfaces ou de la restauration, boues de stations d’épuration, déchets ou co-produits d’industries agroalimentaires, tontes de pelouses des collectivités, etc.

Une technologie de production d’énergie et de valorisation organique

Dans le procédé de méthanisation, une partie de la matière organique ne se dégrade pas et est récupérée en sortie : il s’agit du digestat. Ce résidu a les qualités agronomiques requises pour remplir les fonctions de fertilisation et d’amendement, en substitution des engrais chimiques. Ce digestat est donc épandu sur les sols agricoles.

À l’heure actuelle, l’essentiel de l’énergie primaire issue du biogaz produit en France est valorisée par cogénération, c’est-à-dire la production simultanée d’électricité et de chaleur. Une centaine de sites, essentiellement des installations industrielles et des stations d’épuration valorisent le biogaz par combustion dans une chaudière pour leurs besoins propres en chaleur ou en vapeur.

Enfin, il est possible d’épurer le biogaz pour le transformer en biométhane.

La valorisation du biogaz en biométhane

Le biométhane est un biogaz ayant subi une étape d’épuration – c’est-à-dire d’élimination des gaz autres que le méthane – de sorte à ce qu’il présente une teneur en CH4 de l’ordre de 85 à 100 %.

Il existe différents procédés pour épurer le biogaz notamment l’adsorption par variation de pression (Pressure Swing Adsorption - PSA ), le lavage à l’eau, le lavage aux amines ou encore la séparation par membrane.

Comment utilise-t-on du biométhane ?

Le biométhane, pour pouvoir bénéficier d’un tarif d’achat garanti doit être injecté dans les réseaux de gaz naturel qui maillent le territoire français. Du fait de sa composition, le biométhane est totalement miscible avec le gaz naturel ce qui lui permet d’être stockable et transportable dans ces réseaux dans les mêmes conditions que son équivalent fossile.

Pour assurer la traçabilité du biométhane dans ces réseaux, un système de suivi dit « mécanisme de certificats de garanties d’origine » a été mis en place en vue de garantir au consommateur final de biométhane qu’il utilise effectivement un gaz renouvelable.

Les utilisations du biométhane sont les mêmes que celles du gaz naturel : eau chaude sanitaire, chauffage, cuissons, besoins industriels, etc. Une des valorisations pertinente encore méconnue est la valorisation en carburant. L’utilisation de biométhane en carburant dans les transports (on parle de bioGNV) permettrait de réduire les émissions de gaz à effet de serre dans ce secteur. En outre, étant entendu que le bioGNV et le GNV (gaz naturel pour véhicules) ont la même composition chimique, les véhicules roulant au gaz ainsi que les stations de remplissage peuvent être alimentés par du bioGNV sans modifications techniques.

Ainsi aucune rupture technologique n’est nécessaire et les bénéfices que l’on connait au GNV – très peu de particules fines, 80 % d’oxyde d’azote (NOx) en moins par rapport au gazole et moins d’émissions sonores – sont également valables pour les véhicules bioGNV.

Combien produit-on de biométhane en France ?

Début 2015, on compte six sites d’injection de biométhane en fonctionnement. Ce chiffre est encore faible car le dispositif de soutien par l’État (tarif d’achat) n’a été mis en place que depuis 2011. Compte tenu du temps de développement des projets, les premiers projets voient le jour aujourd’hui.

Ces installations ont ainsi produit 20nbsp;GWh de biométhane en 2013 et 50 GWh en 2014.

Deux d’entre elles traitent des déchets ménagers, quatre sont des installations agricoles (voir figure ci-dessous). À noter qu’il existe également deux installations de production de biométhane à partir de gaz de décharge qui n’injectent pas dans les réseaux mais utilisent leur biométhane sur site comme carburant.

Carte des installations d’injection de biométhane en France – Janvier 2015

Source : GRDF

Il est prévu une montée en puissance de la filière biométhane pour les années à venir. Une dizaine de nouveaux projets devraient être mis en service en 2015.

Les gestionnaires de réseau de gaz naturel font état d’un fort intérêt pour cette filière de la part des porteurs de projets au vu des demandes d’études pour le raccordement des installations de production de biométhane : GRDF reçoit chaque année plus de 100 demandes d’études et GRTgaz évalue à 17 le nombre d’installations susceptibles d’injecter dans le réseau de transport d’ici 2016 à 2017.

L’ADEME, quant à elle, évalue le potentiel d’injection de biométhane à plus de 10 % du volume de gaz dans les réseaux en 2030 et à 25 % en 2050 (voir figures ci-dessous).


Source : Contribution de l’ADEME à l’élaboration devisions énergétiques 2030-2050, 2013

Pour en savoir plus :

Minisite du groupe de travail « Injection biométhane »
Page dédiée à l’injection du biométhane sur le site d’ATEE
Site de la DGEC dédié au tarif d’achat du biométhane injecté

Créé en 1999 au sein de l’Association Technique Énergie Environnement (ATEE), le Club Biogaz est l’interprofession du biogaz. Il rassemble en 2014, plus de 240 structures adhérentes, représentées par un comité de direction élu. C’est un interlocuteur reconnu par les pouvoirs publics, grâce à ses actions pour promouvoir le développement des filières de production et de valorisation du biogaz. Force de proposition pour les évolutions réglementaires et tarifaires, il organise des groupes de travail sur les différents sujets liés au biogaz, et publie des documents techniques, réglementaires ou des notes de positionnement pour aider au bon développement de la filière biogaz en France.
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