Le biomthane plutt favorable l’environnement, selon l’Inrae


Mandat par GRDF, Inrae Transfert, filiale de l’Inrae, a conduit une analyse du cycle de vie du biomthane pour mieux en valuer le bilan environnemental. Les conclusions sont majoritairement positives, en comparaison d’un contexte sans mthanisation.

Les experts d’Inrae Transfert (filiale de l’Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement, spcialise dans le transfert technologique) ont t mandats par le distributeur de gaz naturel, GRDF, pour tablir une analyse du cycle de vie (ACV) du processus de mthanisation. L’tude qui en rsulte, publie ce 24novembre, rpond ainsi au rapport, rendu en septembre dernier, de la mission d’information snatoriale La méthanisation dans le mix énergétique: enjeux et impacts . Cette dernire s’tait accorde, en somme, sur le besoin de mieux connatre le bilan environnemental, notamment carbone, de la mthanisation : Une culture de limitation des impacts et de gestion des risques doit enfin être diffusée.

Deux scnarios de mthanisation

Dans son analyse, Inrae Transfert s’est focalise sur la production de biomthane partir de ressources agricoles savoir, le biogaz compos majoritairement de mthane, pur, puis inject dans le rseau de gaz naturel. Pour tablir son bilan ACV, les experts ont valu l’impact environnemental de la mthanisation au regard d’une liste de 16 indicateurs : de la quantit de gaz effet de serre mis (directement ou fugitivement) au taux d’eutrophisation (des sols et des eaux), en passant par la quantit de ressources utilises ou encore le niveau de toxicit pour l’tre humain. La prise en compte de la pollution olfactive ou encore des missions dues l’pandage des digestats par enfouissement ne figurent nanmoins pas sur la liste.

   

Rsum schmatique des deux scnarios, avec ou sans mthanisation, pris en compte dans l’ACV du biomthane (MS : matire sche ; CIVE : cultures intermdiaires vocation nergtique ; CIPAN : cultures intermdiaires piges nitrates).
© Inrae Transfert

 

   

La variation de chacun de ces indicateurs a t mesure en fonction de deux mlanges de matire sche (en plus d’une base commune de rsidus de culture), l’entre du mthaniseur. Dans le premier scnario, appel culture, la mthanisation s’appuie davantage ( 47%) sur l’exploitation de ressources issues de grandes cultures intermdiaires vocation nergtique (Cive) que sur des effluents d’levage ( 23%). Le second scnario, dit levage, aborde la situation inverse: le substrat est majoritairement d’origine animale ( 51%). Dans les deux cas, le biomthane est utilis et valoris de la mme manire, respectivement par injection dans le rseau gazier et par pandage du digestat. Par ailleurs, le bilan ACV de chaque scnario est ensuite confront son pendant tmoin sans biomthane c’est–dire, dans l’hypothse o la mthanisation est inexistante, l’emploi d’engrais industriels reste massif et le rseau ne compte que sur le gaz naturel.

Un bilan environnemental positif

la diffrence des autres voies de production d’nergie renouvelable telles que le photovoltaque ou l’olien, la mthanisation utilise des effluents (lisiers porcins, fumiers bovins, autres rsidus agricoles) pour produire de l’nergie, rappellent les experts d’Inrae Transfert. Or le procd modifie leurs caractristiques, il faut donc surveiller l’impact environnemental des digestats produits en sortie pour fertiliser les sols. Cela tant, d’aprs leurs conclusions, le bilan du biomthane montre un bnfice non ngligeable sur le plan environnemental. Inrae Transfert value, en moyenne, 73% la rduction d’impact sur les missions de gaz effet de serre ainsi qu’ 65% la rduction des impacts sur l’puisement des ressources nergtiques, en comparaison aux variantes de rfrence sans mthanisation.

Les experts de la filiale de l’Inrae considrent le recyclage de l’azote comme le principal atout de la mthanisation:Pour le scénario avec méthanisation, les meilleures performances environnementales sont liées à la limitation de la volatilisation de l’azote lors de l’épandage des digestats. Quel que soit leur part dans le mlange de matire sche, le dveloppement de cultures intermdiaires entrane un retour au sol du digestat, et donc des effluents, en remplacement d’une fertilisation base d’engrais industriels azots. Cela permet de diminuer les impacts du scénario avec méthanisation sur les indicateurs d’eutrophisation des eaux douces, et d’épuisement des ressources en eau, métalliques et minérales, affirment les auteurs du rapport.

Cependant, cette estimation reste conditionne par des pratiques d’pandage irrprochables. En effet, un pandage ralis, par exemple, sur  un sol faiblement poreux, avec une température élevée et des conditions venteuses favorise la perte d’ammoniac (NH3) dans l’atmosphre.  L’utilisation d’un matériel adapté pour l’épandage du digestat est primordiale pour limiter la volatilisation de l’azote, maintenir la valeur fertilisante du digestat et réduire l’impact sur les indicateurs cits plus haut.

Effluents d’levage et cultures intermdiaires

Quant savoir lequel des deux scnarios avec mthanisation dlivre le meilleur bilan ACV, Inrae Transfert donne le scnario levage favori. Celui-ci offre de meilleures performances environnementales sur neuf indicateurs, contre sept pour le scnario culture. Plus les djections animales ont une part importante dans le mélange de substrat, plus l’évitement des engrais minéraux par le digestat est important et meilleur est le bilan global de la méthanisation, estiment les auteurs du rapport. Cela illustre le positionnement des unités de méthanisation au carrefour des filières énergétiques, de gestion des déchets et effluents et de gestion des éléments fertilisants.

 

La mthanisation pourrait tre un levier permettant aux agriculteurs d’adopter des nouvelles pratiques en cohrence avec la transition agro-cologique et nergtique.
 

 

A contrario, la pertinence d’un scnario culture reste, selon eux, tributaire d’une volution des pratiques des agriculteurs et des conditions climatiques futures, garantissant le dveloppement des Cive, notamment vis–vis des ressources en eau.  Dans cette perspective, la mthanisation pourrait tre un levier permettant aux agriculteurs d’adopter des nouvelles pratiques en cohrence avec la transition agro-cologique et nergtique, attestent les experts. L’avantage des Cive rside essentiellement dans leur capacit constituer une forme supplmentaire de stockage du carbone. Selon les mesures du bilan ACV, le dveloppement de ce type de cultures apporte une rduction de 7,2% l’impact environnemental global de la mthanisation.

Rester vigilant quant aux missions fugitives

Inrae Transfert conserve cependant quelques points de vigilance. Si les nouvelles rglementations parues en 2021 concernant les installations classes pour la protection de l’environnement (ICPE) participent dj encadrer cette pratique, une couverture tanche aux missions gazeuses des digestats reste incontournable. Et les experts de rappeler: Les conséquences directes d’une gestion dégradée sont des émissions importantes de substances vers l’environnement au stockage et à l’épandage (CH4, NH3 et N2O) qui peuvent impacter sensiblement les efforts faits lors de la gestion amont des effluents d’élevage.

Il en va galement de mme pour le maintien optimal et l’alimentation lectrique des installations ncessaires la digestion anarobie et l’puration du biogaz. Réduire la consommation d’électricité et transférer l’apport d’électricité depuis le mix national vers des sites de production locales et renouvelables, en limitant les transferts de pollution sur d’autres indicateurs environnementaux, serait un axe à de travail à approfondir, soulignent les auteurs.

Enfin, en lien notamment avec l’enjeu de couverture des digestats, ces derniers prconisent de limiter du mieux possible les missions fugitives comptabilises dans leur ACV. Selon eux, une augmentation de 0,5 3% de ces missions pourrait augmenter de 15 23% l’impact de la production de biomthane sur l’effet de serre.






Article publi le 26 novembre 2021



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