Biométhanisation : avantages et inconvéniants

Définition 

La biométhanisation des déchets organiques consiste à accélérer la fermentation des déchets biodégradables (aliments, liquides alimentaires, résidus agricoles, fumiers, boues municipales, etc.) dans un bioréacteur afin d’en extraire le méthane qui sera purifié pour devenir interchangeable avec le gaz naturel fossile. Le procédé permet également de conserver la matière organique pour produire du fertilisant liquide, semi-solide ou solide, appelé digestat.

Le potentiel du biogaz – un biocarburant ignoré – dans le Monde :
«Le potentiel théorique mondial s’élève selon une étude publiée par l’ATEE à 750 millions de tonnes équivalent pétrole (Mtep)/an si tous les déchets étaient méthanisés en décharge ou réacteurs – valeur à laquelle il faut rajouter les sous-produits agricoles d’une valeur de 1000 Mtep/an. Au total, le biogaz représente un gisement comparable à la consommation mondiale de gaz naturel fossile – 1800 Mtep/an.»

La position de l’Association Québécoise de Lutte contre la Pollution Atmosphérique AQLPA

L’AQLPA considère que le biométhane est une solution d’avenir parce qu’il offre simultanément une solution à plusieurs problèmes : réduction des gaz à effet de serre (GES), source de gaz naturel comme alternative au gaz de schiste, gestion des déchets domestiques, source d’engrais pour les terres agricoles,
réduction des distances de transport des énergies fossiles.
Pour maximiser le potentiel environnemental du biométhane et assurer le succès de la filière, deux conditions sont essentielles :
1. L’implantation d’un système de biométhanisation doit se faire à l’échelle municipale et doit être de propriété entièrement publique, au bénéfice des communautés, ou avec partenariat privé minoritaire;
2. Des investissements majeurs des deux paliers gouvernementaux doivent être consentis pour l’implantation des systèmes car c’est un procédé rentable en plus d’être la méthode de valorisation des déchets organiques la plus avantageuse sur le plan environnemental.

Au Québec

Deux programmes du gouvernement du Québec ont fortement contribué à valoriser le biogaz. En 2007, le Gouvernement du Québec a lancé le Programme Biogaz. Celui-ci a pour premier objectif de favoriser la réalisation de projet de captage et d'élimination ou de valorisation des biogaz issu de certains sites d'enfouissement.
Puis en 2008, le Gouvernement du Québec créait le Programme de traitement des matières organiques par biométhanisation et compostage. L’objectif double est de réduire la quantité de matières organiques destinée à l'élimination et les émissions de gaz à effet de serre (GES).

La valorisation par les municipalités de leurs propres déchets diminue leurs besoins en achats de mazout et/ou gaz naturel fossile, ce qui est sain pour les finances publiques et l'environnement.
Au Québec, les études démontrent que le biogaz peut remplacer au moins 60 % de la consommation actuelle de gaz naturel. La Suède, le Danemark, la Suisse, l’Autriche, l’Allemagne et la France, mais également la Chine et le Vietnam, utilisent quotidiennement le biogaz ou le biométhane depuis des dizaines d’années. La filière est très peu développée au Canada; le Québec fait ainsi figure de pionnier puisqu’une dizaine d’usines municipales produisant du biométhane sont prévues à court terme.

À titre d’exemples, en juillet 2012, le gouvernement québécois a annoncé des investissements d’environ 11,5 millions $ pour la construction d’usines de biométhanisation à Rivière-du-Loup alors que c’est plus de 25 millions $ qui ont été investis par les deux paliers de gouvernements à Saint-Hyacinthe. Montréal,
Québec, Longueuil, les MRC Vallée-du-Richelieu, Marguerite d’Youville et Rouville ainsi que la MRC Brome-Missisquoi en parlent également ou ont un projet en démarrage.

Ailleurs

La Suède est un précurseur dans le développement et la distribution de biométhane. Elle l’utilise entre autres pour alimenter les autobus, les camions de collecte municipale et plus de 40 000 automobiles.
De nombreux autres pays de l'Europe produisent du biométhane : l'Allemagne, le Royaume Uni, la France, l'Italie, les Pays Bas, l'Espagne, la Belgique, le Danemark et d'autres.

Les avantages de la biométhanisation

La biométhanisation des déchets organiques a plusieurs vertus, autant sur le plan économique que social et environnemental :

• Elle évite l'enfouissement d'une grande quantité de déchets, allongeant ainsi la durée de vie des sites d’enfouissement qui se remplissent moins rapidement;
• Elle permet de produire de l'énergie (gaz) de façon simple avec la plus faible empreinte écologique pour un carburant qui soit, tant pour le chauffage que pour les transports;
• Elle réduit les émissions de gaz à effet de serre (GES) dans l’atmosphère;
• Elle donne du digestat sous forme liquide, semi-liquide ou sèche pour les terres agricoles;
• Elle est produite localement avec des résidus locaux, ce qui diminue énormément les besoins en transport d’énergie;
• Elle peut remplacer l’utilisation d’au moins 60% de la consommation actuelle de gaz naturel (si l'on inclut méthanisation et reméthanisation par gazéification);
• Elle ne produit pas d’odeur et n’attire pas les vermines en raison de son mode de production anaérobique (sans oxygène);
• Elle peut engendrer des économies, voire des bénéfices pour les municipalités qui prennent le virage vert;
• Elle suscite la participation citoyenne, particulièrement en ce qui a trait au tri des matières organiques dans la sphère domestique, ce qui facilite le tri en usine;
• Elle contribue à développer une expertise et à créer des emplois verts au Québec.

Des choix de société

Le recours à la biométhanisation ou au compostage domestique à grande échelle, ou bien le statu quo consistant à continuer à envoyer nos matières organiques dans les sites d’enfouissement doivent faire l’objet d’un débat de société. Les enjeux énergétiques sont fondamentaux dans le fonctionnement de toute
société. En ce sens, la société civile et les entreprises doivent faire pression sur les décideurs publics afin d’opter pour le virage vers les énergies renouvelables.

En gardant à l’esprit les engagements du Québec en matière de réduction des émissions de GES, entre autres en transport, et si l’on inclut le principe de l’analyse de cycle de vie, tous les choix de valorisation des matières résiduelles ne sont pas d’égale valeur. En choisissant les installations de compostage par
exemple, on perd la possibilité de bénéficier d’un biocarburant. Si l’on utilise les déchets organiques pour produire de l’éthanol ou du biodiésel plutôt que du biogaz (biométhane), on contribue à la crise alimentaire mondiale en plus de limiter la réduction des émissions de GES. Bref, le biogaz et le biométhane représentent les options les moins dommageables pour l’environnement puisqu’ils sont souvent produits et utilisés localement, ce qui réduit leur impact en transport. 

Les contraintes de la biométhanisation

L’acceptabilité sociale

Bien que les bénéfices environnementaux du biogaz et du biométhane soient nombreux, il est possible que les projets d’implantation d’usines de biométhane ne soient pas perçus ainsi et rencontrent de l’opposition. Il y a plusieurs raisons pour cela :

• craintes d’odeur et de bruit;
• perception de gestion de déchets;
• augmentation du camionnage;
• confusion avec les agrocarburants ou le compost;
• coûts élevés;
• perception d'inefficacité.

C’est l’une des raisons pour lesquelles il s’avère essentiel de sensibiliser la population locale bien avant l’implantation des projets de biométhanisation. L’expérience à l’AQLPA nous a appris qu’il ne faut pas sous-estimer à quel point la question du biométhane est une notion complexe à vulgariser.

Les quantités minimales pour la biométhanisation

Certains projets sont difficiles à réaliser si les quantités sont peu importantes, surtout si l’on veut remplacer le gaz naturel fossile par le biométhane. Il est bien sûr possible d’utiliser alors le biogaz pour le chauffage ou dans les appareils peu sophistiqués (ex : bouilloire pour utilisation de vapeur).

Toutefois, en bas d’un tonnage de 12 000 tonnes de déchets organiques/an, il peut être difficile de rentabiliser un projet de biométhane. Idem pour les projets de ferme individuels. Il serait beaucoup plus intéressant de réaliser ensemble des projets, que ce soit la combinaison de plusieurs fermes ou encore en
collaboration entre les fermes et l’usine de biométhanisation municipale.

Actuellement, le programme de biométhanisation à l'intention des municipalités n'autorise que 10 % des déchets organiques agricoles qui peuvent être traités par les usines de biométhanisation municipal, ce qui prive celles-ci de quantités
potentiellement importantes de déchets. Cela soulève également la question de base si l’on veut optimiser les usines de biométhanisation, c’est-à-dire la propriété et la priorité des déchets organiques.

L’importance des subventions gouvernementales

Les subventions gouvernementales sont essentielles pour mettre en place les usines de biométhanisation. Cela ne devrait toutefois pas constituer un obstacle étant donné que l’industrie pétrolière et gazière est fortement subventionnée par les États et que ces sommes sont bien supérieures aux subventions accordées
au secteur des énergies renouvelables. Et s'il faut inclure à la fois les coûts de la production du biométhane et de sa purification, il faut également calculer les profils liés à la vente du biométhane (incluant la réduction des coûts dus au remplacement du mazout ou du gaz naturel fossile).

De plus, le calcul des usines de biométhane doit inclure les coûts évités de l'alternative, soit celle d'avoir à acheter un nouveau site d'enfouissement ou à en agrandir un nouveau. Cette situation est problématique et ce, pour diverses raisons: cela va totalement à l'encontre des objectifs gouvernementaux de valorisation. Un nouveau site d'enfouissement coûte des millions de dollars et implique de très longs délais d'approbation réglementaire ainsi qu'un processus complexe. L'acceptabilité sociale pour un nouveau site d'enfouissement est nulle.

Glossaire

Agrocarburant : Issus de l’alcool ou encore de plantes oléagineuses, les agrocarburants sont des combustibles liquides d’origine agricole.
Source : http://www.actu-environnement.com/ae/dossiers/agrocarburants/definition_agrocarburants.php4

Agrodiesel : C’est un carburant produit à partir d’oléagineux (colza, tournesol, soja) par pressage à froid. Incorporé au gazole, il peut être utilisé dans les moteurs diesel.
Source : http://www.ired.org/modules/infodoc/visit.php?lid=3809

Biocarburant : Il s’agit d’un carburant liquide issu de la transformation des matières végétales produites par l'agriculture (betterave, blé, maïs, pomme de terre, etc.). Les biocarburants font partie des énergies renouvelables, bien
que leur production puisse parfois causer des risques en termes de sécurité alimentaire si ces surfaces servaient à produire des aliments. La combustion des biocarburants ne produit que du CO2 et de la vapeur d'eau et pas ou peu d'oxydes azotés et souffrés (NOx, SOx).
Source : http://www.actu-environnement.com/ae/dictionnaire_environnement/definition/biocarburant.php4

Biodiesel : Il s’agit d’un biocarburant biodégradable, non toxique, produit à partir de ressources renouvelables (huiles végétales, huiles de friture recyclées ou gras animal) et qui ne contient aucun produit pétrolier mais qui peut servir à remplacer le pétrodiésel dans les moteurs diésels. Il peut être utilisé pur à 100 % (B100)
comme carburant de remplacement mais on l'utilise le plus souvent mélangé au pétrodiésel dans des concentrations de 2 % (B2), 5 % (B5) et 10 % (B10). À la différence de certains autres biocarburants, il ne nécessite aucune modification, que ce soit au niveau du moteur, des composantes du système d'alimentation ou du système de stockage du carburant.

Biogaz : Il s’agit d’un gaz combustible résultant d’un mélange en moyenne de méthane (CH4  ) à 65% et de CO2 à 35%. C'est une énergie renouvelable issue de la biomasse.
Source : http://www.biogaz-energie-renouvelable.info/

Biométhanisation : C’est une série d'opérations de dégradations biologiques de matières organiques qui se produisent en l'absence d'oxygène (mode anaérobique). Les produits issus de la dégradation peuvent être classés en deux
catégories, soit le biogaz et le digestat. Le digestat est le résidu liquide contenant les matières non dégradées.
Source : http://www.semeur.be/routes/2011-2012/Q1_biomasse/Biomethane.pdf