Rapport CAS Technologies competitives - D'Dline 2020

Conversion de la biomasse en chaleur ou en électricité
gaz, et Xylowatt, développeur d’une technologie de gazéification qui transforme de la
biomasse sèche (bois) en un gaz combustible de haute qualité, ont plusieurs projets
de développement pour les installations de petite taille en France et en Belgique, dont
un projet de 5 MWe dans les Vosges.
L’ensemble du procédé de production de biogaz par digesteur est globalement
mature et disponible sur le marché. Le rendement des digesteurs peut toutefois être
amélioré en augmentant leur flexibilité à la variabilité de la biomasse. Le principal
inconvénient de ce procédé, outre l’investissement non négligeable qu’il requiert, est
qu’il nécessite une demande suffisante en gaz naturel dans la zone desservie par le
réseau. La consommation baissant en été, une baisse de production ou un torchage
du biogaz excédentaire peut être nécessaire. Pour éviter ce torchage, il sera possible
de consommer tout le biogaz produit à tout moment dans l’année lorsque les réseaux
basse pression de distribution seront équipés de compresseurs permettant de
remonter le gaz dans les réseaux haute pression de transport (le rebours).
L’injection de biogaz dans les réseaux de gaz naturel permet dès maintenant la
valorisation sous forme d’hydrogène renouvelable, puisque les SMR existants sont
déjà raccordés au réseau de gaz naturel. Néanmoins, investir dans des équipements
de valorisation complémentaires (cogénération, séchage de fourrage, SMR
localisés sur les sites de production, etc.) 1 associés à un système d’optimisation
de l’offre et de la demande en biogaz de la filière injection et des filières
complémentaires pourrait conduire à une plus grande rentabilité de la filière. On
produira ainsi de l’hydrogène renouvelable utilisé en combinaison avec une pile à
combustible dans des applications stationnaires (relais télécom, chauffage résidentiel,
production décentralisée d’électricité et de chaleur pour locaux commerciaux, etc.) ou
mobiles (véhicules, chariot élévateur, etc.). Sans compter toutes les utilisations
industrielles où l’hydrogène renouvelable permettra de diminuer l’empreinte carbone
du produit final (hydrogénation des huiles dans l’agroalimentaire, fabrication de verre
plat pour le bâtiment ou les pare-brise des véhicules). Une étude de marché conduite
par l’ADEME et GrDF en 2010 2 appuie la voie locale en indiquant que des synergies
intéressantes peuvent être exploitées entre les usages carburant et injection dans le
réseau de gaz naturel, et que le développement du biogaz carburant peut être
largement facilité si l’injection du biogaz dans le réseau de gaz naturel se développe.
Enfin, une marge de progrès intéressante est possible à partir des gaz de
décharge, aujourd’hui insuffisamment valorisés en énergie. Des procédés
d’épuration de ces gaz basés sur un couplage entre membrane et distillation
cryogénique sont, par exemple, en développement et un essai pilote en Normandie
débutera en 2012. Cette voie de valorisation est également étudiée au Royaume-Uni,
aux États-Unis ou en Inde 3 .
Que ce soit pour une valorisation carburant ou une injection dans le réseau, des voies
de progrès restent à explorer pour améliorer l’efficacité technico-économique de la
filière biogaz et pour réduire au maximum son empreinte environnementale :
−
les techniques de traitement du digestat pour améliorer sa valorisation
agronomique (engrais) ;
(1) Club Biogaz ATEE (2011), op. cit.
(2) ADEME et GrDF (2010), op. cit.
(3) Source : entretien Air Liquide, 16 novembre 2011.
Centre d’analyse stratégique - 145 - Août 2012
www.strategie.gouv.fr