Le trésor caché des énergies renouvelables : le biométhane

À moins d’être un très jeune MBA vous vous rappelez sûrement de la saga des vidéos cassettes Beta versus VHS ? Deux technologies différentes qui visent un même but se confrontent sur le marché, qui gagne, le meilleur ? Apparemment pas toujours. Comment un produit plus performant peut perdre sa place sur le marché ?

Le commun des mortels est moins habileté à juger de la qualité technologique d’un biocarburant que de la qualité d’image de son film préféré ; il en revient donc à un petit groupe d’experts à se poser ces questions. Mais ça concerne tout le monde car l’énergie renouvelable est devenue une priorité de nation : 1) pour l’indépendance de l’énergie (parlons à l’américaine) et 2) pour l’environnement. Après tout, ce sont nos taxes qui subventionnent ces projets jusqu’à hauteur de 50%-70% du coût d’infrastructure.

Le biométhane dans la course [1]

Pourquoi on entend beaucoup parler de biodiesel et d’éthanol et peu de biométhane ? Pourquoi des milliards de dollars sont investis dans des usines de production de biocarburants, mais encore seulement une fraction pour le biométhane ? Est-ce que le biométhane est une solution moins performante, moins environnementale, moins mature ? Pas du tout, au contraire sur toute la ligne.

Plusieurs études ont démontré depuis près de 15 ans que le biométhane gagne haut la main d’un point de vue efficacité de transformation de la matière. Entre autres, une des premières études incluant le biométhane de type « Well-to-Wheel », réalisée par General Motors, indiquait que de tous les biocarburants produits à partir de matières premières agricoles, le biométhane est celui qui produit le plus d’énergie par hectare. Par exemple, si on compare l’éthanol à partir de soya, au biométhane à partir de fourrage (foin), le biométhane produirait 8 fois plus d’énergie par hectare de terre en production ! Le « Mini test » de Renewable Zukunft de 2007 présentait des conclusions similaires en comparant le biométhane à 3 autres biocarburants. La distance que peut parcourir une voiture (la Mini) avec un biocarburant produit à partir de matière récoltée sur un seul hectare. C’est le biométhane qui fait le plus de chemin.

D’un point de vue environnemental, la biométhanisation est totalement gagnante. Sur 70 combustibles à propulsion étudiés dans les études « Well-to-Wheel », seul le biométhane présente dans la plupart des cas un bilan de gaz à effet de serre (GES) négatif (i.e. une diminution globale des GES). L’une des raisons est que la production de biométhane requiert peu d’énergie, même qu’en général, l’énergie nécessaire provient du processus lui-même, en boucle fermée. L’autre raison est que bien souvent la biométhanisation se fait à partir de matières résiduelles organiques qui auraient autrement été enfouies. Le méthane, un GES 21 fois plus nocif que le CO2, se dégage lors de la dégradation naturelle des matières organiques en milieu d’enfouissement, et celui-ci n’est pas toujours capté et éliminé. Tandis qu’en produisant du biométhane on vise à capter la totalité du méthane pour le transformer.

Alors pourquoi nos voitures ne carburent-elles pas au biométhane ou que nos fournaises n’en font-elles pas la combustion ? On pourrait croire que la production du biométhane est une technologie nouvelle, trop peu mature, mal maîtrisée ? En fait, la biométhanisation est l’une des plus vieilles techniques de transformation de matière en énergie. Des informations nous portent à croire que la technique est utilisée depuis le 10ième siècle, entre autres, dans l’empire romain pour chauffer l’eau des bains. Par la suite, des méthodes plus sophistiquées ont été développées, par exemple, dans les années 1800 pour l’éclairage des lampes de rue en Angleterre. Ceci dit, les procédés d’épuration et de compression du biogaz en biométhane sont plus récents. Mais ce sont les mêmes techniques que celles utilisées pour le gaz naturel. Rien d’exotique là non plus.

Toujours est-il que les principaux plans de match américains en matière d’énergie renouvelable ne parlent à peu près pas de biométhane, tel que : National Biofuels Action 2008 ; Plan World Biofuels Production Potential 2008 ; Biomass Multi-Year Program Plan 2009.

Certains avancent que la distribution et l’accessibilité est le problème du développement du biométhane. Mais puisque le biométhane remplace le gaz naturel tel quel, tous les réseaux de distribution de pipeline existants sont alors accessibles. Par contre, les stations de gaz naturel compressé (GNC) pour les véhicules sont encore en petit nombre. Selon l’association de l’énergie de l’Allemagne, seulement 0,3% des carburants sont au gaz naturel, et seulement un peu plus de 7 millions de voiture roulent au GNC dans le monde. Il y a encore du chemin à faire.

Le biométhane va gagner à être mieux connu

D’un point de vue économique, l’industrie semble encore en questionnement. Rien ne nous permet de conclure que le biométhane serait plus dispendieux à produire que ces concurrents, mais les techniques et les projets sont de natures plus vastes et ainsi les coûts plus variables. On a du mal à comparer des pommes avec des pommes finalement. Un bon point pour la cause, dans les cas où l’on transforme des matières résiduelles en biométhane, on fait des économies de disposition importante, ce qui revient à réduire significativement le coût de production, voire le rendre nul.

L’Association internationale des véhicules au gaz naturel (IANGV) croit qu’effectivement le biométhane est le moins bien connu des biocarburants, entre autres sur ses aspects économiques. Malgré tout, elle est d’accord pour dire que c’est une opportunité majeure, voire l’espoir des véhicules propres.

Tous pour un, pour l’Avenir durable

Contrairement aux technologies de vidéo casette, il n’est pas question ici qu’une technologie domine toutes les autres. Au contraire, il en faudra plusieurs pour atteindre les objectifs que se donnent plusieurs pays, soit 20% ou plus de remplacement de carburants fossiles par des biocarburants. La limite de la source et la logistique d’approvisionnement de la matière première d’une technologie particulière n’arriveraient pas à faire la job à elle seule. Plusieurs solutions doivent coexister.

Il faut aussi penser à la combinaison de carburants fossiles et biocarburants, comme on le fait pour l’éthanol et l’essence. On découvre depuis peu les bénéfices environnementaux et technico-économiques de combiner le biométhane (20%) au gaz naturel (80%), soit le Bio-NG.

Au Québec, le ministère du Développement durable, de l’Environnement et des Parcs a fait un pas majeur dans la bonne direction en mettant en place un programme de biométhanisation. C’est surtout dans une optique de gestion des matières résiduelles et de réduction des GES que d’utilisation d’énergie renouvelable que le ministère y dédie un budget depuis 2009.

Ici ou ailleurs, chose certaine, on n’a pas fini d’en entendre parler, ça s’en vient le biométhane, et c’est bien tant mieux et grand temps !

Elise Villeneuve, ing., MBA