Ses principes sont connus depuis le milieu du XIXème siècle. Pourtant ce n’est qu’en 2009 que le biogaz – et son cousin le biométhane - ont été reconnus officiellement comme des sources d’énergie renouvelable d’origine naturelle par l’Europe.
Depuis, le biométhane ne cesse de progresser, s’affirmant comme une alternative énergétique durable et crédible au gaz naturel d’origine fossile.
Produit à partir de déchets organiques, ce gaz vert et renouvelable offre une solution concrète de transition énergétique et de décarbonation.
Qu’est-ce que le biométhane ? Comment son usage se démocratise-t-il en France et dans le monde ?
Entre perspectives d’avenir et freins à son développement, Sirenergies vous éclaire sur cette source d’énergie qui pourrait bien être l’un des piliers d’un avenir énergétique durable.
Qu’est-ce que le biométhane ?
Le biométhane est un gaz vert et décarboné issu du processus de méthanisation. Très proche du gaz naturel par sa teneur en méthane et sa densité énergétique, il s’impose comme une source d’énergie alternative 100 % renouvelable très prometteuse.
Comment est produit le biométhane ?
La méthanisation consiste à produire de l’énergie à partir de la biomasse et de déchets organiques (effluents agricoles, résidus alimentaires, boues de station d’épuration, etc.)
Placés dans un digesteur, les matières organiques sont dégradées par des micro-organismes. Ce processus de fermentation naturel, réalisé en l’absence d’oxygène, génère du biogaz.
Le biogaz est un gaz brut, composé à 60 % méthane (CH4) mais aussi à 40 % de dioxyde de carbone (CO2) et d’autres composés chimiques (eau, sulfure d’hydrogène, ammoniac). Une fois épuré, le biogaz donne naissance au biométhane, un gaz à très forte teneur en méthane (98%) et aux propriétés très proches du gaz naturel.
Les principaux usages du biométhane
Le biométhane est une ressource énergétique 100 % renouvelable et polyvalente. Purifié, ce gaz vert et décarboné peut être utilisé dans les mêmes conditions que le gaz naturel. Son injection directe dans les réseaux de transport et de distribution permet d’alimenter les consommateurs finaux et de couvrir leurs principaux besoins en énergie (chauffage, eau chaude sanitaire, cuisson, usages industriels…)
Le biométhane est aussi utilisé en cogénération pour produire de l’électricité et/ou de la chaleur.
Mais l’un des usages les plus prometteurs du biométhane réside dans la décarbonation du secteur des transports. Le biométhane appartient à la famille des biocarburants. Grâce à sa qualité similaire au gaz naturel, il peut alimenter les véhicules roulant au Gaz Naturel pour Véhicules (GNV), notamment les bus, camions ou bennes à ordures ménagères. Si son usage reste encore confidentiel, ce carburant plus propre participe à la transition vers une mobilité plus verte, aux émissions de CO2 et de particules fines réduites.
Le biométhane, une énergie verte et durable
Dans un contexte de transition énergétique, le biométhane attire tous les regards. Il faut dire qu’il cumule les avantages entre faible impact environnemental, flexibilité, prévisibilité et valorisation vertueuse des déchets et de la biomasse.
L’atout numéro 1 du biométhane : un faible impact environnemental
Tout processus de production d’énergie émet des émissions de gaz à effet de serre. La méthanisation ne fait pas exception. Cependant le bilan carbone du biométhane penche largement en sa faveur. Selon GRDF, il est 10 fois inférieur à celui du gaz naturel d’origine fossile. Selon le cabinet de conseil Carbone 4, substituer le gaz naturel par le biométhane réduit de 80 % les émissions de gaz à effet de serre sur l’ensemble de la chaîne de valeur.
Ce bilan proche de la neutralité carbone s’explique par un effet de compensation. La quantité d’émissions de CO2 produite par la méthanisation est compensée par la quantité de CO2 captée par les végétaux tout au long de leur vie. La méthanisation évite aussi la dégradation très polluante des déchets à l’air libre et les émissions de méthane, un gaz au pouvoir de réchauffement global (PRG) 25 fois supérieur à celui du CO2.
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Une solution vertueuse de valorisation des déchets et d’économie circulaire
Avec la méthanisation, les déchets se transforment en ressource locale vertueuse. La production de biogaz et de biométhane valorise les déchets et permet d’éviter les émissions polluantes liées à leur transport en décharge, leur enfouissement ou leur incinération.
Généré à partir des déchets locaux issus de l’agriculture, des collectivités, des stations d’épuration et des entreprises industrielles, le biométhane est consommé à proximité des lieux de production. Cette boucle en circuit local participe à la construction d’une économie circulaire de proximité non délocalisable.
Le biométhane, une énergie prévisible et stockable
Le biométhane est une source d’énergie prévisible et flexible, dont la production est connue à l’avance en fonction des volumes d’intrants. Il peut ainsi jouer un rôle-clé dans le mix énergétique, en complémentarité avec les formes d'énergies renouvelables intermittentes comme l'éolien ou le solaire.
Facile à stocker et utilisable à tout moment, le biométhane aide à équilibrer l’offre et la demande de gaz en fonction des pics de production et de consommation.
Une sécurisation de l’approvisionnement en énergie
Produit à partir de ressources locales et renouvelables, le biométhane contribue à la diversification des sources d’approvisionnement en énergie et à la souveraineté énergétique des territoires.
Plus globalement, en s’intégrant dans le mix énergétique et en réduisant la dépendance aux énergies fossiles importées, le biométhane renforce la sécurité énergétique des pays.
Bilan et perspectives d’avenir du biométhane en France et dans le monde
La croissance du biométhane dans le monde reste modeste, mais prometteuse. Elle est tirée par l’Europe - et notamment la France - qui affirment une volonté politique forte en faveur de cette énergie verte et renouvelable.
L’essor du biométhane en France
En France, le biométhane connaît une progression constante depuis 10 ans, grâce à des politiques publiques incitatives, telles que les aides financières à la filière méthanisation et les tarifs de rachat garantis pour les producteurs.
En 2024, près de 700 installations injectent du biométhane dans le réseau de gaz naturel avec une capacité de production maximale de 12,6 TWh, en hausse de 5 % en un an. Plus de 900 projets de méthanisation sont en cours d’étude pour doubler cette capacité.
Concrètement, en 2023, la capacité d’injection de biométhane représentait 2,3 % de la consommation primaire de gaz naturel en France. La loi de Transition Énergétique pour la Croissance Verte (LTECV) affiche un objectif ambitieux : atteindre 10% de la consommation de gaz en biométhane d'ici 2030.
L’Europe, leader du biométhane dans le monde
Le développement du biométhane est inscrit dans le plan RePower EU adopté en 2022 par la Commission européenne. Il vise un objectif de 35 milliards de m³ de production en 2030. En 2024, la capacité de production atteint 6,4 milliards de m³, en hausse de 37 % en deux ans.
La carte européenne du biométhane ne cesse de se redessiner d’année en année. Si l’Allemagne reste championne de la production, la France occupe aujourd’hui la deuxième place, devant le Royaume-Uni, l’Italie et le Danemark. Le recensement de l’Association européenne du biogaz (EBA) comptabilise 950 projets de méthanisation en Europe. Ils devraient permettre une production de 13 milliards de m³ par an, un chiffre qui reste cependant encore éloigné des objectifs européens.
L’Europe mise sur des technologies de production innovantes comme la pyrogazéification et la gazéification hydrothermale pour couvrir en 2040 85 % de la consommation européenne de gaz.
Une croissance mondiale du biométhane encore modeste
À l’échelle mondiale, la production de biométhane reste confidentielle. En 2023, ce gaz vert ne représentait que 0,25 % de la consommation mondiale de gaz. Ce bilan modeste cache néanmoins une croissance rapide. Dans un rapport publié fin 2024, l’Agence Internationale de l’Énergie (AIE) se félicite du dépassement de la barre des 10 milliards de m³ de biométhane produits dans le monde, dont 60 % en Europe.
Hors Europe, la production de biométhane se concentre principalement aux États-Unis, avec 4 milliards de m³ par an. Les capacités américaines ont doublé en un an, avec l’objectif d’atteindre 1 000 unités de méthanisation en 2030 et 5 000 unités en 2040.
Dans le reste du monde, le biométhane peine à s’installer. Seuls l’Inde, le Brésil et la Chine commencent à s’intéresser timidement à cette énergie verte et décarbonée.
Le biométhane face à de nombreux défis
En décarbonant les consommations d’énergie et la mobilité, le biométhane participe à réduire l’empreinte carbone des pays. Pourtant, son développement reste limité au regard de son potentiel. De nombreux obstacles financiers, techniques et sociaux se dressent en effet sur son passage.
Des coûts de production encore élevés
Le coût de production du biométhane reste encore élevé par rapport aux prix du marché du gaz naturel. En 2024, il se situe aux alentours de 90 à 100 €/MWh. En comparaison, le gaz naturel s’achète en moyenne trois fois moins cher, de 30 à 35 €/MWh pour l’année de livraison 2024.
Cette différence de coût est en grande partie liée à l’investissement nécessaire pour construire des installations de méthanisation et d’épuration du biogaz. Selon GRDF, le coût moyen d’un site de production de biométhane atteint les 4 millions d’euros.
Des ressources en biomasse limitées
Si les ressources en biomasse et en déchets organiques sont multiples et renouvelables, elles restent néanmoins contraintes et se heurtent à des conflits d’usage.
Entre souveraineté alimentaire, puits de carbone, biocarburants et cultures intermédiaires à vocation énergétique (CIVE), des choix s’imposent pour prioriser l’usage des champs et des espaces naturels. C’est la conclusion du rapport sur la biomasse publié en juillet 2024 par le Secrétariat Général à la Planification Écologique (SGPE). L’étude anticipe en France un déficit de la biomasse en 2030. accentué par l’artificialisation des sols et le ralentissement de la croissance des forêts en raison du réchauffement climatique.
Des infrastructures techniques contraintes
Le développement du biométhane est freiné par des contraintes techniques, comme les difficultés de raccordement d’un site de production très éloigné du réseau de gaz.
Autre difficulté rencontrée ? L’insuffisance de la consommation de gaz à proximité du site de production. Le biométhane produit doit alors être transporté sur de longues distances pour rejoindre d’autres zones de consommation. Cela exige la construction de sites de rebours pour faire remonter le gaz du réseau de distribution vers le réseau de transport.
Côté transport, le développement du biométhane comme biocarburant se heurte au manque de stations d’avitaillement. Fin 2023, on comptait environ 350 points d’avitaillement ouverts au public sur toute la France.
Des oppositions sociales à la méthanisation
Encore mal comprise, la méthanisation rencontre des résistances locales, notamment liées aux nuisances potentielles des sites de production. Les mauvaises odeurs et les passages fréquents de camions sont pointés du doigt par les opposants.
Le développement du biométhane et son acceptation sociale passent par une forte volonté politique locale, le soutien des collectivités locales et une communication active pour modifier les perceptions.
Pour conclure
Avec ses nombreux avantages environnementaux, économiques et stratégiques, le biométhane est sans nul doute une énergie d’avenir. Si de nombreux freins ralentissent sa croissance, ce gaz vert et renouvelable à tous les atouts pour devenir un levier performant de décarbonation. La clé réside dans un soutien public et privé fort à la filière méthanisation, ainsi que dans l'innovation technologique, pour permettre au biométhane de révéler ses atouts et jouer un rôle essentiel dans la transition énergétique mondiale.