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Construire la souveraineté gazière des Hauts-de-France; l’exemple du couplage Méthanisation – Méthanation.

05 Avr. 22

Quand on parle de transition énergétique, la souveraineté n’est pas toujours la première préoccupation formulée, ni même la première motivation à agir. Construite pour lutter contre le changement climatique, la transition se structure autour d’un impératif éthique, éclipsant parfois l’enjeu géostratégique. La crise ukrainienne nous rappelle pourtant que les deux questions sont d’importance égale. Dès lors, comment poursuivre notre transition en incluant la nouvelle donne géopolitique en Europe, et notamment sur le gaz naturel ? Éléments de réponse avec Adrien Aldeguer, en charge des nouveaux gaz verts à Pôlénergie, et auteur d’une étude sur le potentiel de méthanation des unités de méthanisation en Hauts-de-France pour le compte de l’ADEME.

Adrien, pourriez-vous décrire la façon dont se déroule la transition énergétique gazière en Hauts-de-France ?

Aujourd’hui, la transition énergétique gazière en région se structure principalement via la méthanisation, qui permet de produire du biométhane à partir de résidus organiques, sur le modèle biochimique d’un estomac de vache. La capacité de production régionale en injection est actuellement de 1 245 GWh, soit près de 2% des besoins régionaux en gaz. Cela peut paraitre peu, mais cette filière est en pleine émergence (En France, la filière a doublé sa production l’année dernière, et l’a multipliée par 53 depuis 2015).

En dehors de la méthanisation, y a-t-il d’autres technologies de production de gaz en déploiement en région ?

Oui, mais à l’état de pilote. Les deux principales en région sont :

– La Pyrogazéification, qui produit un syngaz via pyrolyse et gazéification de biomasse sèche, (entreprise ETIA et Haffner, et projet Sanamethan en région)

– La méthanation, qui produit du méthane de synthèse à partir de CO2 et d’hydrogène. Cette technologie est particulièrement dynamique, avec une start-up lilloise portant une technologie de rupture (ENERGO – Méthanation catalytique plasmatique) et un pilote en fonctionnement dans l’Aisne (Sempigny).


Dans le cadre de vos missions, vous avez pu étudier pour l’ADEME le potentiel de couplage entre la méthanisation et la méthanation en région. En quoi ce couplage peut-il faire sens ?

En fait, le couplage méthanisation-méthanation présente de nombreux intérêt :

– La méthanisation est un procédé qui produit un biogaz, constitué de méthane et de CO2. En épurant le biogaz, on obtient un biométhane qu’on peut injecter sur les réseaux, et un CO2 résiduel, biogénique (issu de biomasse et donc climatiquement neutre) et très concentré, que l’on peut valoriser via la méthanation, sans unité de concentration du CO2 en amont.

– Autre point, la présence d’un méthaniseur permet de profiter des infrastructures existantes pour la méthanation (réglementation, poste injection gaz…) avec des acteurs acculturés aux questions de production de gaz.
– Enfin, ce type de couplage permet de répartir les besoins en électricité et eau pour la production d’hydrogène et les points d’injection du gaz de synthèse produit, sans forcément ajouter de nouvelles infrastructures de connexion.

Pourquoi la méthanation n’est-elle pas déployée sur tous les méthaniseurs dans ce cas ?

Le déploiement de la méthanation est actuellement sujet à deux problèmes :

– Économique d’abord, le coût de production est supérieur au prix de vente sur le marché et nécessite donc un tarif d’achat fixé par l’Etat,

– Et réglementaire : si la loi assimile désormais méthane de synthèse et biogaz, reste à établir un droit à l’injection dans les réseaux de gaz.

Il est cependant intéressant de noter que ce sont les seuls points bloquants : notre étude pour l’ADEME a démontré une compatibilité technique et technologique du couplage, une connaissance et un fort intérêt des méthaniseurs sur le sujet, et des besoins en ressources (électricité, eau, foncier…) peu bloquantes en région.

Si ces contraintes sont levées, quel impact pourrait avoir le couplage méthanisation-méthanation dans les Hauts-de-France ?

Sans les contraintes actuelles, le déploiement de la méthanation aurait un impact majeur : environ 1 TWh de production supplémentaire via les unités de méthanisation existantes, et 2,9 TWh supplémentaire sur la base des unités en projet. On peut également noter une vitesse de déploiement très prometteuse : en dehors du raccordement électrique et de l’aspect réglementaire, on parle de technologies très compactes et donc facilement installables (quelques conteneurs, nécessitant au maximum 20% du foncier d’un méthaniseur, pour 80% de production supplémentaire). La méthanation est donc un bon outil pour nous faire gagner en souveraineté rapidement.

En dehors de la question de la souveraineté, le couplage méthanisation/méthanation est-il bénéfique d’un point de vue des émissions carbone et de l’efficience énergétique ?

D’un point de vue carbone, en région, oui. Les principales émissions de gaz à effet de serre du méthane de synthèse sont dues à la consommation d’électricité, et nous avons un réseau électrique décarboné. Ainsi, le méthane de synthèse via électricité de réseau produit 82 gCO2eq/kWh, contre 227 gCO2eq/kWh pour le gaz naturel. Si l’on utilise les ressources électriques renouvelables régionales, l’impact du méthane de synthèse peut même descendre jusqu’à 35 gCO2eq/kWh et devenir plus intéressant que la méthanisation (44 gCO2eq/kWh).

D’un point de vue énergétique, l’opération globale (production d’hydrogène et méthanation) possède un rendement d’environ 55% : pour 10 kWh électrique, on obtient de 5,5 kWh de méthane, et environ 4 kWh thermique. Ce rendement n’est cependant pas figé : des progrès techniques pourrait améliorer le rendement global, et/ou des valorisations annexes de la chaleur peuvent être envisagées (chauffage de serre, hygiénisation, fonctionnement en thermophile…)

Adrien Aldeguer – Chargé d’études chez Pôlénergie

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