Enjeux d’aujourd’hui pour demain
Une société énergivore
En tant que citoyens consommateurs nos activités utilisent de grandes quantités d’énergie. Des ressources nucléaires, fossiles et renouvelables alimentent nos transports, nos usages résidentiels, l’industrie, les services ou encore l’agriculture. La facture énergétique de la France est de plus de 30 milliards d’euros par an.
Le bouleversement climatique
L’effet de serre résulte, entre autres, des émissions du CO2 issu des énergies fossiles (charbon, pétrole, gaz) que nous consommons chaque jour. Fonte des glaces, montée du niveau des océans, tempêtes, inondations, sécheresses : le bouleversement climatique a déjà aujourd’hui des effets multiples qui affectent la vie végétale, animale et humaine sur la Terre.
Le défi économique de l’agriculture
Les agriculteurs connaissent régulièrement des aléas économiques : ils subissent les effets du dérèglement climatique (impact sur les récoltes) et une concurrence mondiale sur les prix d vente de leurs productions.
Les défis environnementaux de l’agriculture
Les agriculteurs sont aussi tenus de relever le défi de protéger l’environnement.Il s’agit de produire toujours mieux en préservant les sols, la qualité de l’eau, de l’air et la biodiversité. L’utilisation d’engrais de synthèse et de produits phytosanitaires (pesticides) est l’objet d’une grande attention.
La gestion des effluents agricoles
Les effluents des élevages (laitiers ou viande) peuvent causer des odeurs.
Or en tant que citoyens nous souhaitons un cadre de vie agréable. Nous devons donc trouver des solutions pour la gestion des effluents.
Qu’est-ce que la méthanisation ?
Une réaction naturelle produit, à partir des matières issues de l’agriculture, une énergie renouvelable et un engrais organique. C’est la méthanisation.
La matière organique est décomposée grâce à l’action de micro-organismes. Elle est ainsi dégradée en un gaz (qui contient du méthane, équivalent du gaz naturel) et un engrais organique (qui contient des éléments fertilisants N, P et K). La méthanisation a naturellement lieu dans les marais, ou dans la panse d’une vache par exemple.
L’homme a appris à maitriser ce processus naturel et le met en œuvre dans des cuves fermées hermétiquement, appelées « digesteurs ».
Promenez votre souris sur les différentes étapes du cycle de la méthanisation sur le schéma ci-dessous pour en savoir plus.
La consommation de biométhane émet du CO2 |
Avec le CO2 et les éléments minéraux, les végétaux créent de la matière organique (via la photosynthèse) |
Les éléments fertilisants (NPK) sont assimilés par les végétaux des cultures |
Le biométhane peut être utilisé comme le gaz naturel pour les besoins collectifs, domestiques ou industriels : gaz pour le réseau, carburant pour la mobilité ou pour produire de l’électricité ou chaleur. |
La société génère des matières organiques : restes alimentaires, déchets verts, boues de l’assainissement collectif des eaux usées, sous-produits agro-alimentaires.L’agriculture produit des effluents d’élevage et des coproduits à valoriser (résidus de paille, inter-cultures). |
L’engrais issu de la méthanisation se substitue aux engrais de synthèse pour les cultures |
Les matières organiques sont collectées et introduites dans le digesteur. Le digesteur transforme les matières organiques en engrais et en énergie : c’est la méthanisation. |
Le gaz issu du digesteur contient du biométhane (équivalent au gaz naturel) |
La matière issue du digesteur est un engrais organique riche en éléments fertilisants (NPK) |
« Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme »
Une multitude de sources de matières organiques
Le saviez-vous ?
Les végétaux sont constitués de matière organique et sont les seuls organismes vivants à pouvoir créer eux même cette matière, grâce à la photosynthèse et le carbone issu de l’atmosphère (CO2). Les végétaux sont donc à l’origine de tout ce qui contient de la matière organique. Les animaux et les humains qui consomment des végétaux, transforment la matière organique.
De grandes quantités de matière organique sont produites par la société, nous en tant que particuliers, les collectivités, les industries, et l’agriculture :
– Effluents d’élevage (lisier, fumier, crottin, fiente)
– Résidus de cultures
– Cultures intermédiaires et énergétiques
– Déchets verts (herbe tondue, taille de haies)
– Résidus alimentaires (ménagers, des cantines, de l’agro-industrie, invendus)
– Boues issues des stations d’épuration des eaux
Chaque projet est différent et valorise des matières différentes. Lors de la conception d’une filière locale de méthanisation, les porteurs du projet définissent quelles matières ils pourront valoriser parmi le « gisement » du territoire. Celles-ci sont ensuite répertoriées par catégories dans l’arrêté préfectoral d’exploitation.
De nombreux bénéfices pour le territoire
Les bénéfices de la méthanisation sont nombreux, à la fois au niveau local et au niveau global.
Production d’un gaz vert renouvelable
Parce qu’il est produit localement, le biométhane participe à l’autonomie énergétique du territoire. Les quantités de biométhane injectées dans le réseau de gaz naturel pourraient représenter 30 % de la consommation nationale de gaz en 2030 et jusqu’à 100% en 2050.
Le saviez-vous ?
Le gaz naturel qui circule dans le réseau en France a été extrait de couches géologiques de la terre où il s’est formé à partir de la sédimentation de matière organique vieille de plusieurs millions d’années. A l’inverse, le biométhane est issu d’un cycle court de recyclage de matière organique.
Réduction des émissions de CO2 et amélioration de la qualité de l’air
En tant qu’énergie renouvelable, le biométhane se substitue aux énergies fossiles et permet ainsi de réduire les émissions de CO2. Utilisé comme carburant, il contribue à l’amélioration de la qualité de l’air.
Agriculture et environnement
Le résidu organique obtenu par méthanisation est un engrais naturel. En se substituant aux engrais chimiques il apporte une solution aux besoins en amendement des cultures, tout en respectant l’environnement, et permet aux agriculteurs de réduire leurs dépenses.
Création d’emplois locaux et pérennisation des emplois agricoles
La méthanisation crée des emplois locaux non délocalisables. Pour la construction, l’exploitation et la maintenance du méthaniseur, 15 000 emplois sont prévus dans la filière en France d’ici 2020 (source). Grâce à la vente de biométhane, les agriculteurs bénéficient d’un revenu supplémentaire qui leur permet de sécuriser leur activité agricole (et donc les emplois agricoles).
Bénéfices pour la collectivité
La méthanisation rend de nombreux services à la collectivité en traitant les flux de matières organiques du territoire avec une filière vertueuse, suivie et contrôlée par les services de l’Etat.
Un double cycle de la matière
La méthanisation se place au cœur d’un double cycle de la matière : le cycle du carbone (C) et le cycle des nutriments (NPK)
Comprendre le cycle du carbone
La méthanisation permet d’obtenir, à partir de matière organique, un gaz sous forme de méthane (CH4). Ce biométhane (CH4) est brûlé pour produire de l’énergie, et le carbone qu’il contient (C) est émis dans l’atmosphère sous forme de dioxyde de carbone (CO2). Ce CO2 est absorbé par les végétaux via la photosynthèse et participe à la formation de la matière organique qui les constitue. La matière organique peut ensuite être méthanisée à nouveau et produire du biométhane CH4. Et ainsi de manière cyclique.
Le biométhane est considéré comme une énergie renouvelable car son cycle de renouvellement est assez rapide pour qu’il puisse être considéré comme inépuisable à l’échelle du temps humain.
Comprendre le cycle des nutriments (N, P, K)
Le résidu solide de la méthanisation est riche en nutriments (NPK). Epandus sur les terres, les nutriments retournent au sol pour être absorbés par les végétaux et participent à la formation de la matière organique. La matière organique peut ensuite être méthanisée à nouveau et produire de l’engrais organique et ainsi de manière cyclique.
La photosynthèse
La photosynthèse est le processus par lequel les plantes vertes fabriquent de la matière organique sous l’action de la lumière en absorbant le dioxyde de carbone de l’air (CO2) et en rejetant de l’oxygène (O).