Qu’est-ce que la méthanisation ?
La méthanisation consiste en la dégradation par des micro-organismes de la matière organique, en conditions contrôlées et en l’absence d’oxygène, donc en milieu anaérobie, elle se différencie en cela du compostage qui est une réaction aérobie, en présence d’oxygène.
Cette dégradation anaérobie provoque :
- Un produit humide, riche en matière organique partiellement stabilisée, appelé digestat. Le digestat doit généralement être hygiénisé et stabilisé via un processus de compostage. 1T de déchet entrant génère 800 kg de digestat liquide.
- Du biogaz, composé d’environ 50 % à 70 % de méthane (CH4), de 20 % à 50 % de gaz carbonique (CO2) et de quelques gaz traces (NH3, N2, H2S). Cette énergie peut être utilisée sous forme de combustible pour la production d’électricité et de chaleur, de production d’un carburant, ou d’injection dans le réseau de gaz naturel après épuration.
Quatre secteurs sont favorables au développement de cette technique : agricole, industriel, déchets ménagers et boues urbaines (STEP).
Les avantages
- Une double valorisation de la matière organique et de l’énergie ; c’est l’intérêt spécifique à la méthanisation, par rapport aux autres filières ;
- Une diminution des émissions de gaz à effet de serre par substitution à l’usage d’énergies fossiles ou d’engrais chimiques (sous réserve que les sols puissent accueillir cette matière) ;
- Une capacité à traiter les déchets organiques graisseux ou très humides, très coûteux à composter.
Les contraintes
Un méthaniseur est une mini-usine à lui tout seul, il va être très structurant pour le territoire sur lequel il sera installé.
- Les sources de déchets doivent être stables dans la durée, impossible en effet de réduire les apports de déchets car le méthaniseur doit toujours fonctionner à plein. Cela peut provoquer des approvisionnements en déchets lointains, provoquant un usage intensif de camion (par exemple en 2020, 20% des biodéchets d’Île-de-France sont traités en méthanisation en … Belgique) ;
- Moyennement efficace sur les déchets urbains. Les produits amidonnés étant très favorables à la méthanisation, cette technique encourage l’utilisation de terres agricoles à des fins énergétiques (maïs, betterave). En France cette pratique n’est autorisée qu’en interculture.
- Vérifier la valorisation énergétique possible du biogaz : valorisation chaleur sur site en cas de cogénération, injection possible ou non dans le réseau de gaz naturel, ce qui implique que les réseaux de gaz sont proches, ce qui est rare en milieu rural ;
- Complémentarité avec le compostage pour traiter les déchets ligneux, les emballages compostables, les déchets à faible pouvoir méthanogène,
- C’est cher ! Actuellement le coût moyen des installations se situe entre 3 et 30 millions d’euros, cela en fait une technologie chère en investissement et chère en exploitation. Le gaz ou l’électricité produits doivent donc être fortement subventionnés pour être rentable pour l’exploitant. ;
- Le digestat est une matière complexe à valoriser, mal géré il aboutit à des pollutions importantes et génère de fortes nuisances, car le processus n’hygiénise pas les déchets. Le risque d’accident écologique est significatif.
Situation en France en volume / nombre d’installations
Pourquoi la méthanisation est-elle un mode de valorisation des biodéchets ?
Un méthaniseur agricole peut généralement incorporer 20% de biodéchets urbains. Pour un méthaniseur le biodéchet urbain représente un double défi :
Un défi économique : le potentiel méthanogène du déchet urbain étant moyen, la valorisation énergétique ne va pas beaucoup soutenir le modèle économique. Il faut donc que la collectivité accepte des tarifs de collecte et valorisation importants ou que le projet soit fortement subventionné pour être pérenne.
Un défi sur la qualité des déchets entrant. Dans la méthanisation, les déchets sont transformés en soupe pour pouvoir être traités. Ces soupes sont transportées aux moyens d’énormes pompes. Ces dernières requièrent une matière très propre, c’est-à-dire sans emballage résiduel, ce qui est un défi quand on collecte de gros volumes de biodéchets.
