Tout savoir sur le biogaz, cette alternative renouvelable qui valorise nos déchets

Si on vous dit « économie circulaire », il y a des chances pour que vous pensiez « vêtements seconde main », « réemploi de l'électroménager » ou « recyclage ». Mais là, c’est de déchets organiques, de digestat et de méthanisation dont on veut parler ! Car, oui, le biogaz suit la même logique d’économie circulaire que votre téléphone reconditionné… qui n’avait pas dit son dernier mot lorsqu’il était arrivé à la fin de son premier cycle de vie ! Et pourquoi ça ? Tout simplement parce que ce gaz bio permet de revaloriser des déchets divers et variés, sans les faire passer à la hâte par la case poubelle et incinération. Fermentation, méthanisation, matières organiques, biomasse et biométhane… On en aurait presque de quoi perdre notre latin. Alors qu’à la clef se trouvent production de chaleur, de carburant, d’électricité, et même d’engrais ! Alors, qu’est-ce que le biogaz exactement ? Quel est son procédé de fabrication, ses différents usages et ses avantages ? Suivez le guide, on fait le tour de la question.

Qu’est-ce que le biogaz ?

Le biogaz est un gaz que l’on doit au processus de méthanisation. C’est-à-dire la dégradation biologique de matières organiques. Mais pas n’importe comment ! Le site de méthanisation permet leur dégradation dans un milieu dépourvu d’oxygène, grâce à l’action de bactéries. Et, si la méthanisation n’a pas attendu l’être humain pour exister (coucou les marais), elle est particulièrement efficace au sein des méthaniseurs. Il s’agit de cuves hermétiques, aussi appelées digesteurs. On les trouve généralement sur des sites agricoles, mais rien ne vous empêche de vous faire la main grâce à un méthaniseur domestique.

Les matières organiques qui fermentent dans le digesteur peuvent aussi bien être végétales qu’animales. On y trouve donc : 

• une partie de déchets agricoles (fumier, reliquats de récoltes) ;
• des déchets verts (comme au sein de votre compost) ;
• certains déchets industriels (déchets alimentaires venus du secteur agroalimentaire) ;
• de la boue de station d’épuration.

Le résidu issu de la méthanisation, produit en plus du biogaz, est utilisable comme fertilisant. C’est le digestat ! Le biogaz, quant à lui, est formé principalement de méthane et de gaz carbonique. 

Le potentiel de la valorisation des déchets organiques

Et quel potentiel ! Le biogaz et ses gisements de substrats sont estimés à 130 millions de tonnes, soit 56 gigawattheures (GWh). Le tout, à horizon 2030. La France est d’ailleurs le 5e pays européen producteur de biogaz, et vise à développer davantage la production et l’utilisation de ce gaz vert. 

Les objectifs de la méthanisation

À l’instar des énergies renouvelables, le biogaz a les faveurs d’un gouvernement qui y voit une façon de limiter les émissions de CO2 en se tournant vers une alternative plus verte. Mais aussi et surtout de se conformer à sa loi de transition énergétique ! Ce sont donc entre 237 et 300 mégawatts (MW) qui sont attendus pour la fin 2023. Objectif à moyen terme ? Un gaz vert à hauteur de 10 % du total consommé ! 

Comment ça marche ?

On y voit déjà un peu plus clair sur la phase de fermentation. Mais comment se déroule le processus de transformation de déchets en électricité ? Ou en chaleur d’ailleurs ! C’est relativement simple. Le biogaz repose sur trois filières, gérant des déchets d’origines différentes.

Méthanisation agricole

Dans le cas de la méthanisation agricole, on retrouve des déchets non dangereux, des déchets issus de l’agroalimentaire, des déchets végétaux bruts, certains produits de cultures. La méthanisation peut se faire à petite échelle (c’est la « méthanisation à la ferme ») ou dans des installations agricoles centralisées. 

Biogaz des installations de stockage de déchets non dangereux

ISDND de son petit nom, le biogaz des installations de stockage de déchets non dangereux est produit naturellement. Il n’y a plus qu’à le capter pour pouvoir l’utiliser. C’est le gaz qu’on appelle « gaz de décharge » et qui sert aussi bien de gaz de chauffage que de biométhane une fois qu’il a été épuré. Son traitement consiste à retirer la vapeur d’eau présente dans le biogaz qui sera aussi désodorisé et sulfurisé. Résultat ? Un biométhane qui ressemble à s’y méprendre au gaz naturel, injectable dans le réseau de distribution ! 

Méthanisation de boues de stations d’épuration

Les stations d'épuration produisent leur lot de boue et de graisses. Pas très ragoutant, certes, mais diablement utile ! D’autant que ce sont des déchets organiques à fort potentiel méthanogène (supérieur à celui des déchets végétaux et animaux). 

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À quoi sert le biogaz ?

On a semé des indices un peu plus haut, vous avez donc sans doute déjà compris à quoi pouvait servir le gaz vert. Mais récapitulons tout de même, voulez-vous ?

Chaleur

Imaginez un gaz propre (façon de parler !) qui arriverait à votre chaudière directement, gentiment acheminé par le réseau national. Grâce au biométhane, c’est possible ! Attention néanmoins, la chaudière qui se charge de brûler ce gaz vert ne doit pas être trop éloignée de l’endroit d’origine de la production, sous peine de pertes thermiques. Cela dit, le biogaz une fois traité peut alimenter en chaleur des serres ou des bâtiments agricoles (la boucle est bouclée). 

Électricité

Le biogaz peut être valorisé une fois brûlé pour produire de l’électricité. À échelle nationale, ce procédé de production concerne 10 centrales. 

Cogénération

La cogé-quoi ? Cogénération ! C’est tout simplement la production combinée de chaleur et d’électricité. Un peu comme un panneau solaire hybride, si on veut aller par là. Comment la cogénération est-elle possible ? En  produisant l'électricité via un générateur et en récupérant la chaleur au sein du système de refroidissement et des gaz d’échappement. 

Carburant

Contrairement à la chaleur, l’électricité (ou au cumul des deux), la production de carburant à partir de biogaz demande un processus plus poussé. Comme pour le biométhane, il doit être épuré. Bye bye gaz carbonique, eau ou sulfure d’hydrogène. Ce qui en fait un gaz naturel pour véhicule (majoritairement des transports publics). 

Le biogaz ses avantages et ses inconvénients

Avantage majeur du biogaz, il nous aide collectivement à limiter les émissions de CO2 en offrant une alternative propre. C’est l’avantage des énergies renouvelables ! Il permet également la revalorisation de déchets (agricoles, industriels, urbains, etc.) dont le cycle de vie peut être poussé un peu plus loin. Après tout, autant générer de l’électricité ou de la chaleur, au lieu d’être traité comme un vulgaire déchet et jeté aux rebuts ! Et comme rien ne se perd, le digestat peut jouer le rôle de substitut aux engrais chimiques. 

Quels sont ses inconvénients ? D'abord, il est produit en quantité limitée (même si l’objectif est de pousser sa croissance). Ce n’est pas le biogaz qui alimente majoritairement les foyers français. Ensuite, en cas de souci ou de fuite du digesteur, le méthane se répand dans l’environnement. Ce qui annule sa portée bénéfique, car il produit des gaz à effet de serre.