Cattle manure as a resource for biogas conversion in France?
La méthanisation agricole, une filière en devenir ?
Résumé
L’objectif de la France est de porter à 23% la consommation d’énergie produite à partir d’énergies renouvelables d’ici 2020. Parmi le panel des énergies renouvelables à fort potentiel de développement, le méthane renouvelable constitue un des éléments clé de la transition énergétique. Le biogaz (mélange gazeux constitué principalement de méthane) est produit par la dégradation anaérobie des matières organiques. Ainsi, les déchets des collectivités, de l'industrie et de l’agriculture peuvent trouver un débouché à travers la valorisation en biogaz (1), encouragée par une législation à la fois contraignante par des obligations de traitement de certains déchets mais aussi incitative sous forme de subventions d'investissement et de tarifs d'achat d’énergie attractifs. Ce procédé de méthanisation appliqué aux déchets et aux résidus organiques est une alternative intéressante pour leur gestion afin de réduire les émissions de gaz à effet de serre et de relever les défis énergétiques actuels (2). En France, en 2015, l’ADEME recense 500 installations productrices de biogaz valorisé, tous secteurs confondus. Les installations de stockage de déchets non dangereux (ISDND) comptabilisent 238 unités avec 113 d’entre elles qui transforment le biogaz, ensuite 185 installations de méthanisation agricoles à la ferme auxquelles peuvent s’ajouter 23 installations centralisées/territoriales le plus souvent issues de regroupement d’agriculteurs; 88 installations fonctionnent dans des stations de traitement des eaux usées (STEP), 80 installations sont aussi en fonctionnement dans les industries agro-alimentaires et enfin 11 d’entre elles valorisent des ordures ménagères. Parmi tous ces secteurs, le biogaz agricole présente le plus fort potentiel et a eu au cours de ces 15 dernières années la plus forte progression, ainsi, le biogaz agricole était négligeable avant l'an 2000 alors qu’en 2014 il représente plus de 40 % du biogaz valorisé sur le territoire national. Ces méthaniseurs agricoles fonctionnent principalement avec des substrats agricoles liquides tels que les lisiers de porcs ou de bovins auxquels sont adjoints des co-substrats à fort potentiel méthanogènes. La typologie des installations agricoles actuelle se distingue en 4 catégories, (i) des installations (13%) utilisant seulement les déjections agricoles des cultures dédiées et des résidus de culture, (ii) des unités (8%) ne fonctionnant que sur la base des déjections produites et des déchets de restauration et/ou de la grande distribution, (iii) des exploitations (35%) intégrants à la fois les effluents d’élevages avec des déchets issus du stockage et de la transformation des céréales et des déchets verts et enfin (iv) 42 % des unités de méthanisation fonctionnant avec une recette basée sur un mélange de déchets agro-industriels (déchets de transformation des fruits et légumes, graisses, déchets du lait, du sucre, du pain etc.). Ce modèle de développement, basé quasi exclusivement sur la valorisation des déchets produits par l’exploitation agricole et ceux provenant de la fourniture de différents tiers, est aujourd’hui non encore épuisé mais semble limité à plus ou moins court terme surtout que l’ambition française, dernièrement renouvelée par le plan EEMA (3), est de développer de façon très accrue le biogaz agricole et d’atteindre à l’horizon 2020 le nombre de 1000 installations en fonctionnement. Afin d’atteindre cet objectif, le rythme des installations doit être de 80 unités par an en moyenne. Cependant en 2014, le nombre de nouvelles unités de méthanisation n’est que de 50/an. A ce rythme il sera difficile d’atteindre l’objectif fixé par le plan EMAA, tout juste la moitié des 1000 installations prévues seraient mise en service à échéance 2020. Ainsi, le modèle français semble déjà s’essouffler alors que chez certains de nos voisins européens, le nombre d’unités en fonctionnement avoisinent 9000 en Allemagne (4) et est proche de 1200 en Italie, certes, avec d’autres modalités de soutien et d’organisation. En France, l’année 2015 est déjà montrée comme l’année de vérité du biogaz, et dans le cadre plus général du soutien aux énergies renouvelables, un virage important doit être entamé pour un plus fort développement de la filière. Un état des lieux est actuellement en cours dans le secteur du biogaz agricole et fait remonter différentes difficultés rencontrées. Elles se situent à différents niveaux : un tarif d’achat de l’électricité pas assez élevé et surtout complexe, des soucis techniques rencontrés, liés à la transposition d’équipements au marché français qui présente des contraintes spécifiques (cultures énergétiques vs. déchets multiples et variés), liés à des négligences ou à des méconnaissances des substrats (potentiel méthanogènes) ou des trop faibles valorisations des digestats et aussi liés aux procédures et contraintes règlementaires. Par ailleurs les professionnels mettent aussi en évidence des tensions sur les gisements de déchets, des rentabilités inférieures à celles attendues notamment de par le temps passé et des charges de fonctionnement sous évaluées. Malgré ce constat, comme toute filière nouvelle, des ajustements sont et seront nécessaires afin de la structurée et de lui redonner une vision à court et moyen terme. En premier lieu, les modalités de soutien vont évoluer avec des tarifs de rachats qui seront revus. Les contraintes administratives et réglementaires seront aussi simplifiés (mise en place d’un guichet unique par exemple). Par ailleurs le modèle français devra évoluer pour mobiliser d’autres ressources telles que les fumiers ou les résidus de culture qui sont actuellement peu intégrés dans la filière de méthanisation et qui représentent un fort potentiel de développement surtout pour des unités de méthanisation de petites tailles. Ce changement de paradigme devra être accompagné afin de voir émerger une réelle filière française de méthanisation agricole.
