Savez-vous ce qu'est une "usine à gaz" ? Cette expression bien connue des Français désigne généralement un projet ou un système très complexe. Parfois même trop complexe pour son usage et ses bénéfices.
Cette expression remonte au XIXe siècle, lorsque les usines de production de gaz de ville occupaient une part importante des bassins industriels. Ces complexes industriels transformaient la houille ou le charbon par différents procédés, qui permettaient l'extraction de gaz utilisable dans les foyers français.
Comme nous allons le voir à travers cet article, le gaz a connu plusieurs évolutions à travers le temps. Que ce soit en ce qui concerne la méthode de production, d'extraction ou encore dans la composition du gaz en lui-même.
La transition énergétique qui s'amorce depuis déjà plus d'une décennie en France, nous pousse à chercher des moyens de production respectueux de l'environnement. Il s'avère que la dernière évolution concerne le gaz naturel.
Le biogaz pourrait contribuer à atteindre nos objectifs d'émissions de CO2 tout en permettant de consommer du gaz. Quels sont les atouts du biogaz et son rôle dans la transition énergétique ?
Qu'est-ce que le biogaz ?
Du gaz de ville à l'exploitation de gaz naturel
À partir du XIXe siècle en Europe, les usines de production de gaz à partir de charbon se sont massivement introduites dans le paysage industriel européen. Ce gaz de ville est produit lors de la transformation de la houille (charbon) en coke. Le procédé en question a été réalisé par gazéification du charbon.
En effet, le gaz de houille est tout d'abord un moyen d'éclairage pour les foyers français jusqu'à la fin du XIXe siècle. Ces usines vont profondément marquer le paysage industriel français dans plusieurs régions (nord, est de la France). Les conditions de travail y sont très difficiles, avec des conséquences graves sur la santé des ouvriers.
L’électricité fera ensuite son apparition et viendra ainsi remplacer l'utilisation du gaz de ville en ce qui concerne l'éclairage.
Autrement, le gaz de ville conserve une utilité pour d’autres usages domestiques jusqu'aux années 1960. À cette époque, c'est alors le gaz naturel qui va petit à petit le remplacer.
Du gaz naturel au biogaz
Progressivement, nous sommes passés d'un gaz de ville difficile à extraire, et moins calorifique, à l'exploitation du gaz naturel. Il s’agit donc de l'exploitation des gisements de gaz naturel contenus dans les roches poreuses des sous-sols.
Ce gaz est composé de méthane et dispose d'un pouvoir calorifique plus important que le gaz de ville. Il est également utilisé dans la production d’électricité. Il s'agit aujourd'hui de l'une des principales sources d'énergie dans le monde.
Les pays exportateurs (Russie, Algérie, Koweït...) transportent leurs gaz liquéfiés (GNL) dans des bateaux spécialisés à cet effet (les méthaniers) à travers le monde.
Cependant, le gaz naturel est une énergie fossile. C’est-à-dire que son exploitation dépend de ressources limitées, émettrices de gaz à effet de serre. Son utilisation est donc problématique en termes de transition énergétique.
C'est ainsi que l'on comprend tout l’intérêt d'exploiter une ressource calorifique telle que le gaz, aussi efficace mais soucieuse de l'environnement.
Comment est produit et fabriqué le biogaz ?
Au fil des années de recherche, les procédés de création et d'utilisation de gaz d'origine renouvelable se sont développés. Ces travaux ont donné naissance au biogaz : autrement dit un gaz issu de la fermentation de matières organiques comme des déchets agricoles ou domestiques dans un lieu privé d'oxygène.
On stocke donc ces matières organiques dans un digesteur afin de déclencher artificiellement le processus de fermentation. Ce processus crée un gaz principalement composé de méthane et de dioxyde de carbone.
La méthanisation est un processus qui existe déjà à l'état naturel lorsque les conditions nécessaires sont réunies. On voit notamment apparaître ce phénomène essentiellement dans les marais ou les rizières où les matières organiques se dégradent lentement.
À quoi sert le biogaz ? Quel est son rôle dans la transition énergétique ?
Une matière première d'origine renouvelable
Aussi surprenant que cela puisse paraître, l'avantage principal de cette source d’énergie verte est qu'elle nécessite principalement des déchets. En effet, on peut imaginer qu'une exploitation agricole souhaite avant tout se débarrasser de ces déchets agricoles.
Le processus de méthanisation n'émet pas de gaz à effet de serre, contrairement à la production d’électricité à partir de charbon par exemple. C'est un atout majeur dans la poursuite de nos objectifs environnementaux.
Dans le cadre du programme européen "fit for 55", l'objectif est de réduire à 55%, ses émissions de CO2 d'ici à 2030 (par rapport à 1990). Le biogaz (ou biométhane) peut constituer une des sources d’énergie les plus intéressantes dans ce combat.
Il faut rappeler que la France est en retard sur cet objectif. Effectivement, la pandémie de coronavirus a contribué à faire chuter les émissions en 2020, cependant dès la reprise économique, ses émissions ont bondi de près de 9%. Cela a été observé par le centre technique de référence en matière de pollution atmosphérique et de changement climatique (Citepa).
Des avantages économiques à l'utilisation de biogaz
Aujourd'hui, grâce au biogaz, il est possible de produire de l'énergie (et donc in fine de ne pas la soutirer du réseau national) à partir de ses propres déchets. Cela n'est pas bon que pour la planète, mais il présente également des avantages certains d'un point de vue économique.
Le biogaz permet de réutiliser une matière organique vouée à la disparition. Il existe donc une dimension d'économie circulaire très bénéfique à l’ensemble de la société. L'ensemble de la société bénéficie de ce procédé, car ses déchets sont réutilisés à bon escient et ne nécessitent pas de gestion ultérieure (enfouissement, destruction...).
De plus, l'installation agricole peut réduire sa dépendance au réseau de gaz, et donc son exposition aux évolutions de prix.
Nous avons vu récemment que les prix de l’électricité et du gaz peuvent exploser en un rien de temps. Pour rappel, les prix de l’électricité ont plus que quadruplé en quelques mois. Le fait de produire son propre gaz vert permet de s'affranchir (pour la quantité de gaz produite) des producteurs nationaux de gaz.
Des évolutions dans nos modes de transport
Comme nous l'avons décrit, il est possible d'utiliser des déchets afin de produire du gaz (on parle alors de méthanisation des déchets). Il peut s'agir d'ordures ménagères ou encore de boues des stations d’épuration, de résidus de l’industrie agroalimentaire...
Une fois ce gaz obtenu, on peut le comprimer ou le rendre à l'état liquide. De cette façon, il peut alimenter des véhicules divers : camions, bus, cars, véhicule léger, etc.
Actuellement sa version liquide est réservée aux véhicules lourds, elle permet notamment une plus grande autonomie (que sa version comprimée). On se rapproche alors des distances parcourues par les véhicules diesel.
Lorsque l'on utilise du gaz naturel (et non du biogaz) que l'on appelle GNV pour alimenter un moteur thermique, nous réduisons déjà les émissions de CO2 par rapport à des produits pétroliers (essence ou diesel). Cependant, avec le BioGNV (du biogaz utilisé dans la mobilité) on réduit presque en totalité l’impact carbone à l’utilisation.
Cela s'explique simplement car le CO2 qui est absorbé par les déchets organiques méthanisés compense celui réellement libéré par l'utilisation du véhicule.
Les collectivités locales, les professionnels du transport routier de marchandises et de voyageurs vont sans doute développer cette activité dans les années à venir. On peut par exemple citer l'agglomération de Pau qui à Lescar (64) a lancé un projet de méthanisation censé récupérer les boues usées des stations d'épuration.
En conclusion, nous pouvons dire que le biogaz (ou biométhane) est une énergie d’avenir dans notre lutte contre le réchauffement climatique. Cependant, cela fait naître de nouvelles problématiques qu’il ne faut pas occulter.
En effet, la mobilité verte (à base de biogaz) nécessite par exemple des manipulations très dangereuses. Remplir les réservoirs d’un véhicule roulant au bioGNV n’est pas sans risques. Un équipement spécifique est nécessaire, sa démocratisation auprès des citoyens français peut-être ralentit à cause de ces mesures de précaution.
Pour aller plus loin, n’hésitez pas à lire notre article pour tout connaître de l’histoire du gaz naturel en France.
