Biogaz… pas si vert, Alain Tournebise*

Depuis peu, on assiste à un développement des installations de méthanisation,
c’est-à-dire de fabrication, à partir de composants organiques que l’on fait
fermenter, d’un gaz composé majoritairement de méthane, donc combustible. Il
en résulte un résidu appelé « digestat », utilisable comme engrais. Cette description
un peu idyllique explique que le biométhane, qualifié de « gaz vert », est l’objet de
toutes les attentions. Mais le diable est dans les détails.  

*Alain Tournebise est ingénieur, ancien cadre supérieur d’Engie

La programmation pluriannuelle de l’énergie (PPE) d’avril 2020 ambitionne une production de biogaz de 14 TWh en 2023, et jusqu’à 32 TWh en 2028. Ces objectifs sont-ils réalistes ? La question mérite d’être posée : il ne suffit pas de produire, il faut des débouchés, or ils sont limités. Le biogaz peut être utilisé comme carburant pour véhicules (on parle alors de gaz naturel pour véhicule [GNV]) après construction d’une station de remplissage près de l’usine de méthanisation. Mais en France, la motorisation au gaz naturel est peu développée : en février 2020, seulement 21500 véhicules roulaient au GNV. À l’état brut, ou après un léger traitement, le biogaz peut être valorisé sur le site sous forme d’électricité ou/et de chaleur. Cette électricité peut être autoconsommée ou revendue à EDF.

La loi oblige EDF à acheter l’électricité par contrats de vingt ans, à un prix allant de 150 à 220 €/MWh. Très supérieur au prix du marché européen.

La PPE envisage un développement de la production d’électricité au biogaz jusqu’à 8 TWh en 2023, alors qu’en 2019 la production d’électricité à partir de biogaz s’est élevée à 2,3 TWh, soit 0,5 % de la consommation électrique française. Après filtration du biogaz, le biométhane obtenu peut être injecté dans les réseaux de gaz et vendu à un fournisseur, qui le revendra à ses clients domestiques ou professionnels. La PPE envisage une baisse de 22 % de la consommation de gaz naturel en 2028, compensée par un développement massif des installations de production de biométhane : 6 TWh en 2023 et jusqu’à 22 TWh en 2028. Une ambition optimiste quand on sait que la production de biométhane n’a été que de 1,2 TWh en 2019.

FINANCEMENT PUBLIC MASSIF

C’est sur ces deux dernières options que le gouvernement fonde son pari. Pour cela, il est prêt à mettre le prix… payé par d’autres ! Avec la technologie actuelle, ni le biogaz ni le biométhane ne sont compétitifs. Selon une étude, le coût de production sans subvention du biométhane varie de 122 €/MWh pour les petites installations à 94 €/MWh pour les plus grosses, donc très supérieur au prix de gros du gaz naturel, qui est de 20 à 25 €/MWh[1]https://www.eneaconsulting. com/competitivite-de-la-filie re-biomethane-francaise/. La loi oblige donc EDF à acheter l’électricité par contrats de vingt ans, à un prix allant de 150 à 220 €/MWh. Très supérieur au prix du marché européen qui varie de 35 à 50 €/MWh pendant 330 jours par an, alors que cette électricité n’est ni programmable ni pilotable. Ce prix de rachat est répercuté par EDF sur la facture du consommateur d’électricité. Pour le biométhane injecté dans le réseau, l’État a opté pour un tarif d’achat imposé. Un producteur est assuré de vendre son biométhane au fournisseur de gaz naturel de son choix, à un tarif fixé pour une durée de quinze ans.

La PPE envisage une baisse de 22% de la consommation de gaz naturel en 2028, compensée par un développement massif des installations de production de biométhane : 6 TWh en 2023 et jusqu’a 22 TWh en 2028.

L’épandage du digestat présente des risques de pollutions des rivières et nappes phréatiques.

Suivant le type d’installation et la nature des déchets, ce tarif d’achat est compris entre 45 et 125 €/MWh. Un prix avantageux comparé au prix sur les marchés du gaz naturel, de l’ordre de 20 à 25 €/MWh, et avec la prise en charge par GRDF de 40 % du coût de raccordement au réseau. Un cadeau supporté par l’ensemble des usagers du gaz. Pour justifier ces subventions, les partisans du biogaz invoquent les externalités positives : réduction des gaz à effet de serre, bénéfice pour la balance commerciale, création d’emplois locaux et allégement de la gestion des déchets pour les collectivités. Ces externalités positives, difficiles à évaluer, pourraient effectivement être internalisées sous forme de subventions ou de prix préférentiels. Encore faut-il qu’elles soient avérées et qu’on n’oublie pas les externalités négatives.

UN PROCESSUS POTENTIELLEMENT DANGEREUX

Si le processus de méthanisation améliore le bilan carbone, il faut porter au passif les émissions liées à la logistique. Certaines usines de méthanisation communes à plusieurs exploitations agricoles peuvent nécessiter, selon leur taille et la quantité des intrants, des norias de plusieurs dizaines de camions par jour. Outre les nuisances auditives et olfactives, les émissions de gaz polluants ou à effet de serre s’en trouvent lourdement ac – crues.  

Si le processus de méthanisation améliore le bilan carbone, il faut porter au passif les émissions liées à la logistique.

Par ailleurs, en vieillissant, les digesteurs peuvent perdre de leur étanchéité et être à l’origine de fuites de méthane. Sans compter le risque d’explosion, un taux de fuite de 4 % suffirait à réduire à néant le bénéfice sur les émissions de gaz à effet de serre, puisque le méthane a un effet 25 fois supérieur au CO2. Le digestat n’est pas le fertilisant idéal tant vanté. C’est un mélange de matières riches en azote mais chargé de métaux lourds et d’agents pathogènes (bactéries, parasites, résidus médicamenteux). 

DE LA NON-HARMONISATION FISCALE EN EUROPE À L’EXISTENCE DE PARADIS FISCAUX
COMMENT ÇA MARCHE ?

Le biogaz est issu de la fermentation anaérobie de matières organiques : déchets issus de l’agriculture, de l’industrie alimentaire, des ordures ménagères. Cette fermentation est un procédé biochimique résultant de l’action de divers types de bactéries. Le biogaz brut est composé de 50 à 65 % de méthane (le reste est composé de CO2, de H2S, d’eau et d’impuretés diverses).

Le biométhane est un biogaz qui a subi une épuration poussée grâce à laquelle il atteint le même niveau de qualité que le gaz naturel. La fermentation nécessite la présence d’intrants qui apportent les bactéries : lisiers de porcins et de bovins, fientes de volaille, boues, déchets organiques… ; et d’intrants apportant du carbone pour favoriser la production de méthane : maïs, betteraves, tourne – sol… Les principaux intrants méthanisables sont les déchets agricoles (déjections, cultures intermédiaires…), les déchets agroalimentaires (d’abattoirs, laiteries…), les ordures ménagères et les boues de stations d’épuration. Aux imperfections près, le bio – méthane est considéré comme neutre en carbone. Si sa combustion dégage du CO2, il s’agit de CO2 préalablement capté dans l’atmosphère par photosynthèse par les végétaux méthanisés.

La fermentation génère un résidu riche en azote, le digestat ; c’est une matière solide ou pâteuse qui représente de 70 à 90 % de la masse introduite dans le digesteur. Selon la nature des intrants, les digestats peuvent aussi contenir des métaux lourds et des microorganismes pathogènes (virus, bactéries, parasites). Potentiellement dangereuses, les usines de méthanisation sont des installations classées pour la protection de l’environnement (ICPE). Mais la plupart ne sont soumises qu’à déclaration, une procédure peu contraignante, sans consultation publique.

L’IRSTEA[2]IRSTEA, Impact du compostage et de la méthanisation sur les pathogènes et l’antibiorésistance, université de Rennes. montre qu’une méthanisation à 40 °C maximum réduit moins le nombre de pathogènes qu’une méthanisation à 50 °C ou un compostage à 70 °C ; or les systèmes les plus utilisés s’arrêtent à 40 °C. Lorsque le digestat est épandu, il est absorbé par le sol et s’infiltre vers les cours d’eau et les nappes phréatiques, notamment dans les sols calcaires. Plusieurs cas de pollution des nappes phréatiques par les bactéries du digesteur ou par le digestat épandu ont été relevés en France. Les nuisances olfactives (H2S, gaz…) sont courantes. En outre, le digestat est volatil et au contact de l’air va produire du protoxyde d’azote, gaz à effet de serre 300 fois plus puissant que le CO2.

UNE RÉGLEMENTATION PERMISSIVE

L’impact potentiel du biogaz sur l’équilibre des filières agricoles est aussi une externalité négative. La production de biogaz constitue un revenu complémentaire pour les agriculteurs, et la tentation peut être grande de consacrer une partie des terres agricoles à la culture d’intrants dédiés. La réglementation française limite un peu ce risque, mais c’est ce qui s’est passé en Allemagne (voir encadré cidessous).

DE LA NON-HARMONISATION FISCALE EN EUROPE À L’EXISTENCE DE PARADIS FISCAUX
UN DANGER POUR L’AGRICULTURE La méthanisation industrielle pourrait impacter négativement le monde agricole, en entraînant une concur – rence effrénée à l’appro visionnement en intrants avec des effets désastreux sur les prix, en détournant les terrains agricoles de leur vocation alimentaire et en générant des revenus de nature à fausser les conditions d’acquisition des terres. C’est déjà ce qui se passe outre-Rhin.

Fin 2017, l’Allemagne comptait 9331 unités de méthanisation. Le pays méthanise des sous-produits animaux (lisier et fumier) et des matières premières renouvelables. Mais les effluents et déchets représentent à peine 25 % des intrants ; 75 % sont constitués de cultures dédiées, parmi lesquelles le maïs domine. En Allemagne, en 2015, près d’un million d’hectares étaient consacrés à la production de biogaz. En seulement quatre ans, le prix de la location de l’hectare est passé de 250 à plus de 600 € par an.

Même l’organisation écologiste Les Amis de la Terre s’en émeut : « Une unité moyenne a besoin de 200 ha cultivés en maïs et elle doit être constamment alimentée. L’appétit pour le maïs a transformé l’Allemagne en désert.[3]http://amisdelaterre40.fr/spip/spip.php?article230. ».

En France, l’utilisation de maïs pour la méthanisation, bien que plafonnée à 15 %, est très importante. Les besoins pour les grosses exploitations-usines augmentent. Elles achètent du maïs sur pied à un prix très avantageux. Cette pratique encourage la monoculture et bloque la rotation des cultures avec des conséquences connues : utilisation excessive d’engrais et de pesticides, inflation sur les autres produits nécessaires aux animaux. Leur capacité financière leur permet de rafler les terres agricoles disponibles en alimentant la spéculation foncière aux dépens des petits agriculteurs. Selon la Confédération paysanne, « Aucun contrôle relatif aux approvisionnements n’est réalisé sur le terrain concernant les ap pro – visionnements et le respect du plafond des 15 % de cultures principales, entraînant une vraie incertitude sur le respect réel de cette mesure ». Elle estime que « trop de végétaux qui ne sont pas des déchets alimentent les méthaniseurs, au détriment de la souveraineté alimentaire et de la solidarité entre paysan(ne)s. Le plafond de 15 % est beaucoup trop élevé pour permettre d’éviter des accaparements de terres massifs »[4]Confédération paysanne, « La méthanisation est-elle compatible avec l’agriculture paysanne ? »..

Il faut donc limiter la production de biométhane au traitement des déchets et interdire l’utilisation de cultures dédiées pour ne pas reproduire les errements de la production de bioéthanol. La souveraineté ali mentaire ne doit pas être mise en danger pour une illusoire souveraineté énergétique ou une amélioration dérisoire du bilan carbone.

La tentation de dédier des cultures a la méthanisation est aussi grande que dangereuse.

Malgré ces risques, l’État, outre les subventions massives, favorise le développement du biogaz par une réglementation laxiste. Il existe trois régimes administratifs d’installations classées pour l’implantation d’un méthaniseur. La plupart des installations (celles de moins de 30 t/j de matières) ne sont soumises qu’à déclaration, procédure peu contraignante : l’exploitant déclare son installation et peut la démarrer sans autre formalité.

En 2010 a été créée une autorisation simplifiée, l’« enregistrement », pour les installations consommant de 30 à 100 t/j d’intrants, où les contraintes sont faibles : pas d’étude d’impact ou de danger. En fait, le régime d’autorisation ne s’applique qu’aux très grosses installations (plus de 100 t/j). C’est la seule procédure qui exige une étude d’impact et de dangers et une enquête publique avant la décision du préfet. Elles sont contrôlées par les inspecteurs des installations classées alors que les petites installations sont autocontrôlées.

Généraliser le régime d’autorisation, systématiser les études d’impact, de risques et les consultations publiques sont la condition d’un développement du biogaz conforme à l’intérêt général.

Malgré les risques évoqués, les préconisations de l’arrêté technique de 2009 sont peu contraignantes. Pour l’implantation des unités, elles n’imposent qu’une distance minimale de 50 m des habitations et de 35 m des points d’eau. Et l’auto – contrôle est la règle.

Enfin, en 2018, un arrêté a facilité la mise sur le marché de digestats issus de la méthanisation agricole. La production de biogaz dans des conditions techniques satisfaisantes est une opportunité pour traiter les déchets agricoles. Mais elle doit être cantonnée au traitement des déchets « à la ferme », et non devenir une activité de production d’énergie de masse.

Au vu des dangers qu’elle recèle, sa mise en oeuvre doit être soumise à des exigences réglementaires moins laxistes. Généraliser le régime d’autorisation, systématiser les études d’impact, de risques et les consultations publiques sont la condition d’un développement du biogaz con – forme à l’intérêt général.

References
1 https://www.eneaconsulting. com/competitivite-de-la-filie re-biomethane-francaise/
2 IRSTEA, Impact du compostage et de la méthanisation sur les pathogènes et l’antibiorésistance, université de Rennes.
3 http://amisdelaterre40.fr/spip/spip.php?article230.
4 Confédération paysanne, « La méthanisation est-elle compatible avec l’agriculture paysanne ? ».

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