Gaz vert : production et opportunités pour l’industrie

La guerre en Ukraine a mis en avant la dépendance de l’Union européenne aux hydrocarbures russes. Face à cela, pour gagner en indépendance énergétique, les pays membres de l’Union européenne ont tout intérêt à développer la production de gaz renouvelable. Qu’entend-on par gaz renouvelable ? Comment produire du gaz vert ? Quels sont les avantages qu’il présente pour une industrie ?

Gaz naturel et gaz renouvelable : quelles différences ?

Le gaz naturel est une énergie fossile. Cette source d’énergie se trouve dans les sols ou sous la mer. Pour l’exploiter, il faut l’extraire à l’aide d’un système de forage et d’une pompe. Le gaz renouvelable est un gaz de synthèse produit à base de matière organique. Il présente les mêmes caractéristiques que le gaz naturel et peut servir à des fins de chauffage ou dans des processus industriels, par exemple.

Comment est produit le gaz vert en France ?

Il existe plusieurs manières de produire du gaz vert en France : 

• La fermentation de déchets organiques ; 
• La pyrogazéification de biomasse ;
• Le Power-to-gas. 

Voyons cela de plus près.

Fermentation de déchets organiques et biogaz

La manière la plus répandue en matière de production de biogaz est la méthanisation. On enferme des déchets, le plus souvent agricoles, dans une cuve privée d’oxygène, un digesteur. Grâce à ce processus de digestion anaérobie, au sein de l’unité de méthanisation, ces déchets vont fermenter et générer :

• un biogaz d’un côté. Après un processus de nettoyage, ce gaz peut être injecté dans le réseau de distribution de gaz ;
• et un résidu solide, le substrat. Ce co-produit peut être utilisé comme engrais naturel.

Gaz de synthèse renouvelable et pyrolyse de biomasse

Une autre technique de production du gaz renouvelable s’appelle la pyrogazéification, également appelée thermolyse par Haffner Energy. Il s’agit de porter de la biomasse, des résidus de matière organique à très haute température (entre 250°C et 1 500°C) dans un environnement privé d’oxygène. On obtient alors un gaz de synthèse renouvelable, mais aussi un résidu, appelé biochar. Le gaz de synthèse peut être injecté dans le réseau de gaz, après être passé par un processus de méthanation. Pour cela, on allie ce gaz de synthèse avec du dioxyde de carbone ou du monoxyde de carbone. De son côté, le biochar , extrêmement riche en minéraux, peut également servir à amender les sols. 

C’est le procédé utilisé par Carbonloop, permettant ainsi à ses clients de bénéficier de gaz renouvelable sur leurs sites en autoconsommation, et des crédits carbone liés à la valorisation du biochar en agriculture.

Le Power-to-gas

Enfin, la dernière technique de production du biogaz s’appelle “le power-to-gas”. Comme l’explique GRDF, le gestionnaire de réseau de gaz, cette technique “consiste à produire de l’hydrogène par électrolyse de l’eau puis à le combiner à du CO2 via le processus de méthanation pour générer un méthane de synthèse”.

Elle permet de valoriser le surplus d’électricité verte produite. Plus concrètement, il s’agit de faire passer dans de l’eau un courant électrique. Sous l’action du flux d’électricité, l’eau (H2O) se sépare en oxygène d’un côté (O2) et dihydrogène de l’autre (H2). 

Ensuite, on fabrique du méthane par un processus de méthanation en combinant dihydrogène avec du dioxyde de carbone ou du monoxyde de carbone.  Ce méthane peut alors être injecté dans le réseau et servir aux consommateurs à des fins de chauffage, de production d’eau chaude, de cuisson ou dans des processus industriels.

A l’heure actuelle, le projet de Power-to-Gas le plus abouti est celui de Jupiter 1000 mené par GRTGaz, avec le soutien de l’Ademe et d’autres partenaires institutionnels. Basé à Marseille, il a été mis en service en juillet 2022. Il peut produire jusqu’à 25 m3 de méthane par heure.

 

Quels sont les avantages du gaz renouvelable ?

Le gaz renouvelable présente plusieurs atouts. Énergie renouvelable, elle peut être produite en France. Ses coproduits peuvent être valorisés en agriculture.

Une énergie renouvelable produite en France

La France importe aujourd’hui 99 % du gaz qu’elle consomme. Selon les données du Syndicat des Energies Renouvelables (SER), le biogaz injecté sur le réseau ne représentait que 0,92% de la consommation annuelle de gaz en France au 31 décembre 2021. 

Pourtant cette énergie fait preuve d’un grand potentiel. En développant le gaz vert, on peut relocaliser la production de gaz sur notre sol et œuvrer pour une plus grande indépendance énergétique. Plus vert, il permet aussi de réduire notre empreinte carbone.

En effet, sa combustion produit 10 fois moins de CO2 que celle du gaz naturel. Or, il faut savoir que le CO2 est un gaz à effet de serre (GES) grandement responsable du réchauffement climatique. D’après l’Agence Parisienne du Climat, il constitue 77% des émissions de GES dans le monde.

Des prix de plus en plus compétitifs

Suite à la pandémie de Covid-19 et du fait de la guerre en Ukraine, les cours du gaz naturel ont flambé. En octobre 2022, le prix du MWh de gaz naturel sur les marchés se situait autour de 130 euros. Le prix du gaz vert de son côté apparaît comme moins cher que le gaz fossile. Selon Laurence Poirier-Dietz, Présidente de GRDF, à l’heure actuelle, il faut compter entre 90 et 100 euros le MWh pour le biogaz.

En outre, une production locale assure une plus grande stabilité des prix. Les cours du gaz renouvelable en France sont moins impactés par des enjeux géopolitiques internationaux. A l’avenir, cela permettra aux consommateurs professionnels et particuliers de bénéficier d’un prix du kWh plus stable.

Digestat et biochar : des produits utiles pour l’agriculture

Enfin, lorsque l’on produit du gaz vert se forment des co-produits. Le digestat comme le biochar peuvent être valorisés comme des engrais naturels. Enrichis en minéraux, ils viennent amender les sols. 

Le biochar présente également des propriétés de rétention d’eau. Il permet de lutter contre le stress hydrique dans les cultures. Puits de carbone naturel, il peut aussi emprisonner le CO2 pendant plusieurs centaines d’années. À ce titre, une fois valorisé, le biochar permet de générer des crédits carbone de qualité. 

 

Gaz vert renouvelable : quelles perspectives ?

Si elle n’est pas encore très développée, la production de gaz vert devrait décoller dans les années à venir. Une étude menée conjointement par l’Ademe, GRTGaz et GRDF estime qu’en 2050 la France pourrait atteindre un mix 100% constitué de gaz vert. 

Selon ces trois entités, la France dispose d’un potentiel de production de gaz renouvelable de 460 TWh. En 2050, elle pourrait être atteinte et répartie selon le schéma suivant : 

• la méthanisation (30% de la production) ; 
• la pyrogazéification (40%) ;
• le power-to-gas (30%). 

D’ores et déjà, les industries peuvent participer au développement de cette énergie verte en choisissant d’en consommer. Découvrons les possibilités qui s’offrent à elle.

 

Comment consommer du gaz renouvelable ?

Les mérites du gaz vert en font une énergie renouvelable de plus en plus plébiscitée dans les milieux industriels. Pour participer au développement du gaz renouvelable et s’engager dans la transition énergétique, les entreprises ont plusieurs choix.

Souscrire une offre de biogaz

En premier lieu, comme pour l’électricité verte, les industries peuvent souscrire un contrat de biogaz auprès d’un fournisseur d’énergie. Pour un kWh de gaz consommé par l’industrie, un kWh de gaz vert est injecté sur le réseau, comme le veut le mécanisme des garanties d’origine. L’industrie ne consomme pas forcément du biogaz en temps réel, mais soutient l’émergence de la filière.

Industrie : production et autoconsommation de gaz vert

Enfin, pour s’engager dans la voie de la décarbonation industrielle, une entreprise peut avoir recours au service Carbonloop. Les industriels peuvent ainsi remplacer une partie de leur consommation d’énergies fossiles par un gaz de synthèse renouvelable, produit à partir de biomasse. 

Par le biais d’une unité de pyrolyse de biomasse mise en place directement sur le site, l’industrie peut bénéficier de gaz vert produit directement sur son site en autoconsommation. Le biochar coproduit pourra faire l’objet d’une valorisation auprès d’exploitations agricoles locales. Il viendra amender les cultures et constituera un puits de carbone. Dans une logique de cercle vertueux, les crédits carbone associés pourront être valorisés dans la comptabilité carbone de l’industrie.