La méthanisation : une solution clé pour la décarbonation de l’industrie ?

La France, avec plus de 1300 unités de méthanisation en service au 1er janvier 2023, se positionne comme un leader mondial dans ce domaine. Son parc de sites en injection de biométhane est le plus grand en Europe et dans le monde, avec une capacité de production de 12 TWh de biométhane, soit l’équivalent de deux réacteurs nucléaires (chiffres au 31 décembre 2023). Cette position est un atout majeur dans le contexte de transition énergétique et de décarbonation de l’industrie.

La méthanisation consiste à capter le méthane généré par la dégradation anaérobie (sans oxygène) de la matière organique. Le biogaz ainsi produit peut être converti en électricité et en chaleur dans des installations de cogénération, ou bien injecté directement dans le réseau gazier. Le résidu restant, appelé digestat, sert de fertilisant pour enrichir les sols. Ce procédé présente également de multiples avantages pour l’industrie, notamment dans la réduction des émissions de gaz à effet de serre :

Production de biométhane pour remplacer les énergies fossiles

Le biométhane, une fois épuré, peut être utilisé dans l’industrie pour remplacer des énergies fossiles comme le gaz naturel ou le charbon. Il peut être injecté dans le réseau gazier ou directement utilisé comme source d’énergie dans les procédés industriels. Cette substitution contribue directement à la réduction de la dépendance aux énergies fossiles et à l’abaissement des émissions de CO₂. Par exemple, dans des secteurs comme le textile ou l’agroalimentaire, où la chaleur est indispensable, le biométhane pourrait remplacer les combustibles fossiles traditionnels, offrant ainsi une solution décarbonée.

Réduction des émissions de méthane et de CO₂

Un des avantages majeurs de la méthanisation est sa capacité à capter le méthane, un gaz à effet de serre particulièrement puissant, qui serait autrement libéré dans l’atmosphère lors de la décomposition des déchets organiques. Ce gaz est converti en biogaz, évitant ainsi son échappement et contribuant à une réduction des émissions globales de gaz à effet de serre. En transformant ce méthane en énergie, la méthanisation permet de participer activement à la lutte contre le réchauffement climatique.

Valorisation du CO₂ biogénique dans les processus industriels

Le CO₂ produit par la méthanisation est biogénique et donc neutre en carbone, contrairement au CO₂ d’origine fossile. Ce CO₂ peut être capté et utilisé dans divers processus industriels, comme la production de molécules de synthèse ou dans l’industrie chimique. Cette valorisation permet une utilisation circulaire du carbone, en contribuant à la réduction de l’empreinte carbone des secteurs industriels. Par exemple, ce CO₂ peut être utilisé dans la fabrication de produits chimiques ou même dans les procédés de culture en serre, favorisant ainsi une approche intégrée et durable.

Substitution dans les procédés industriels lourds

Le biométhane produit à partir de la méthanisation peut également remplacer des combustibles fossiles dans certains procédés industriels lourds, comme la production de chaleur pour la fabrication de ciment ou de métal. Ces industries, connues pour être fortement émettrices de CO₂, peuvent réduire leur impact environnemental en intégrant le biométhane comme source d’énergie alternative. Par exemple, dans le secteur de la métallurgie, où la production de chaleur est essentielle, l’utilisation de biométhane permettrait de réduire considérablement les émissions de CO₂ associées à la combustion de gaz naturel ou de charbon.

Utilisation du CO₂ biogénique dans la production de carburants verts

Le CO₂ biogénique issu de la méthanisation, combiné à de l’hydrogène renouvelable, peut être utilisé pour produire des carburants de synthèse tels que le méthanol ou le diesel vert. Ces carburants peuvent alors être utilisés dans des secteurs difficiles à décarboner, tels que le transport maritime ou l’aviation, qui dépendent encore largement des carburants fossiles. L’utilisation de CO₂ biogénique dans la production de carburants de synthèse constitue ainsi une perspective prometteuse pour la décarbonation de ces secteurs. Bien que ces technologies ne soient pas encore largement déployées, elles représentent un potentiel important pour la transition énergétique.

Défis et perspectives

Bien que la méthanisation présente de nombreux avantages, son déploiement à grande échelle rencontre encore plusieurs défis. L’un des principaux obstacles concerne l’infrastructure nécessaire pour capter et valoriser le biométhane à un coût compétitif. Le développement d’unités de méthanisation et des réseaux de distribution de biométhane semble en grande partie conditionné par les politiques publiques et les incitations économiques disponibles. Une évolution de la réglementation pourrait également favoriser l’utilisation du CO₂ biogénique dans certains secteurs industriels, afin d’optimiser son rôle dans la décarbonation.

La méthanisation représente ainsi une technologie clé pour la décarbonation de l’industrie. En plus de contribuer à la réduction des émissions de méthane et de CO₂, elle permet la production d’énergie renouvelable et de carburants verts. Son rôle dans la valorisation du CO₂ biogénique ouvre des perspectives prometteuses pour des secteurs industriels difficiles à électrifier. Toutefois, pour réaliser pleinement son potentiel, il est crucial de surmonter les défis liés à son développement, notamment en matière d’infrastructures et de réglementation. À l’horizon 2050, la méthanisation pourrait jouer un rôle central dans la transition énergétique et la décarbonation de l’industrie, tout en contribuant à l’économie circulaire.