Questions - réponses

Place dans le paysage énergétique et les pratiques agricoles

 

Quelle place dans le paysage énergétique ?

 

En Europe

Fin 2017, il y avait plus de 17 000 unités de méthanisation, dont 540 en injection de biométhane dans les réseaux de gaz naturel, principalement en Allemagne et aux Pays-Bas. On constate de plus en plus une conversion des installations de cogénération en injection de biométhane.

En France

La contribution de la méthanisation dans le paysage énergétique n’est pas négligeable (553 unités de méthanisation en juillet 2018, avec une production brute d’énergie à partir de biogaz de l’ordre de 4 TWh, incluant les STEP et les ISDND). La loi relative à la transition énergétique pour la croissance verte (LTECV) prévoit 10 % de biométhane dans les réseaux de gaz naturel à horizon 2030.

Cette trajectoire est basée sur une approche de valorisation des matières organiques résiduelles avec des tarifs d’achat préférentiels et des soutiens à l’investissement local, ayant pour objectif de permettre la rentabilité des installations.

En Île-de-France

La Stratégie énergie-climat de la Région Île-de-France, adoptée en juillet 2018, affiche l’ambition d’une contribution de la méthanisation à hauteur de 5 TWh/an à l’horizon 2030, représentant pas moins de 240 installations, pour un total de 37 TWh/an de production d’énergies renouvelables sur le territoire. La production d’énergie est estimée à environ 730 GWh en 2018, sur 25 installations de méthanisation en fonctionnement.

Qu’est-ce que les CIVE ? Quels sont leurs impacts ?

 

Il est possible d’utiliser des cultures pour produire de l’énergie (du biogaz notamment) sans être en concurrence avec l’alimentation. Il arrive encore aujourd’hui que le sol reste nu pendant une partie de l’année entre deux cultures alimentaires. Cela induit le lessivage par les eaux de pluie des minéraux du sol (notamment des nitrates), et implique donc souvent l’utilisation d’engrais artificiels pour la culture suivante car le sol perd ses minéraux dans l’intervalle de sol nu. Tout en cultivant normalement ces deux cultures alimentaires, il est possible d’introduire pendant l’interculture une culture à croissance rapide que l’on utilisera en méthanisation. Ces cultures que l’on qualifie de cultures intermédiaires à vocation énergétique (CIVE) protègent le sol de l’appauvrissement et peuvent être réalisées sans engrais minéral ni traitement phytosanitaire notamment en utilisant le digestat produit après méthanisation. Les CIVE, implantées entre deux cultures alimentaires pricipales et n’ayant donc pas vocation à se substituer aux cultures alimentaires, ne constituent pas une culture énergétique dédiée. Dans des conditions d’utilisation réfléchies, où les CIVE ne remettent pas en jeu les cycles des cultures alimentaires et ne concurrencent pas un usage fourrager, non seulement elles permettent de produire de l’énergie sans concurrencer l’alimentation, mais en plus elles limitent l’utilisation d’engrais artificiels et la pollution des nappes phréatiques.

En Île-de-France, la production de cultures intermédiaires à vocation énergétique (CIVE) représente un potentiel conséquent.

Pour en savoir plus

Montage d’un projet, de l’idée à la réalisation

 

Comment sont prises les décisions pour installer une unité de méthanisation ?

 

Les porteurs de projet potentiels sont multiples

  • Un agriculteur ou un groupement d’agriculteurs : un projet de méthanisation vient en complément de leur activité principale, pour valoriser les effluents d’élevage et les sous-produits agricoles, pour obtenir un digestat qui est valorisable et leur assurer un revenu supplémentaire.
  • Un collectif de citoyens dans le cadre d’un projet territorial : non seulement le projet permet de traiter les effluents agricoles et les déchets du territoire mais il implique aussi les citoyens.
  •  Des industriels (agroalimentaires, chimiques, papeteries…), pour mieux valoriser leurs déchets ;
  •  Des stations d’épuration des eaux usées, pour méthaniser leurs boues ;
  •  Des collectivités, pour valoriser les déchets organiques récupérés auprès des habitants.

Un dialogue est instauré avec les riverains pour un projet partagé

Les acteurs du projet et les habitants doivent pouvoir dialoguer. Les échanges, souvent facilités par la collectivité qui accueille le projet, se déroulent en 3 étapes :

  •  étape 1 : information de la population ;
  •  étape 2 : consultation pour connaître l’avis des habitants et des usagers ;
  •  étape 3 : concertation pour permettre le dialogue et rechercher un accord entre toutes les parties intéressées pour lancer le projet.

Informés sur les enjeux de la méthanisation pour leur commune, rassurés sur les risques et les nuisances éventuels, consultés sur l’aménagement paysager et les pistes de valorisation de l’énergie produite…, les habitants deviennent souvent les premiers ambassadeurs de l’unité de méthanisation.

Une visite sur site peut être organisée par les porteurs de projet pour expliquer, montrer, rassurer, faire entendre des témoignages et créer du lien.

Plusieurs critères sont pris en compte pour l'implantation

Le choix du site est établi en fonction des critères suivants :

  •  le respect du cadre de vie existant, de la sécurité et de l’environnement ;
  •  la proximité des gisements de matières organiques, pour faciliter la logistique ;
  •  les opportunités de valorisation du biogaz : proximité des réseaux de gaz, d’électricité, de chaleur… ;
  •  les surfaces au sol disponibles.

Des autorisations sont nécessaires

Pour construire une unité de méthanisation, le porteur de projet doit réaliser plusieurs démarches et obtenir des autorisations. Il doit notamment :

  •  soumettre une déclaration préalable auprès de la mairie ou obtenir un permis de construire ;
  •  répondre aux exigences de la réglementation des Installations Classées pour la Protection de l’Environnement (ICPE) : en déclaration, enregistrement ou autorisation ;
  •  pour des volumes traités supérieurs à 60 tonnes de déchets par jour, réaliser une étude de dangers, une étude d’impacts, une enquête publique et obtenir l’avis de l’Autorité environnementale.

La construction peut être interdite si l'installation est située sur un site classé, visible depuis un monument historique, trop proche d’un captage d’eau potable, située en zone inondable, entraîne un trafic excessif…

Enfin, les unités de méthanisation sont suivies et contrôlées. En cas de manquement, des mesures administratives sont prises pouvant aller jusqu’au retrait de l’autorisation d’exploiter l'unité.

En Île-de-France, le suivi réglementaire des ICPE est assuré par la Direction régionale et interdépartementale de l'Environnement et de l'Énergie (DRIEE).

Comment fonctionne un projet participatif ou citoyen ?

 

Les citoyens peuvent participer à un projet de deux façons :

  • En investissant dans le capital des sociétés portant les projets, ce qui permet une implication dans leur gouvernance : c’est ce qu’on appelle des projets citoyens.
  • En finançant les projets sans participer à la gouvernance : c’est ce qu’on appelle un projet participatif ou un financement participatif pouvant être obtenu grâce à une campagne de « crowdfunding ».

La participation financière de citoyens à des projets pour développer les énergies renouvelables est courante au Danemark et en Allemagne, où 50 % des capacités de production d’électricité renouvelable installées entre 2000 et 2010 sont détenues par des citoyens (dont 11 % par des agriculteurs).

Les citoyens se mobilisent pour développer leur territoire

Les soutiens à ces projets citoyens permettent de :

  • valoriser les ressources économiques et énergétiques des territoires ;
  • promouvoir une dynamique collective de transition énergétique, dans laquelle les habitants s’expriment et participent aux prises de décision ;
  • renforcer l’intégration locale des projets d’énergies renouvelables ;participer à un projet qui a du sens pour le territoire ;
  • maintenir et créer des emplois ;
  • développer de nouvelles compétences sur le territoire…

Début 2018, plus de 260 projets citoyens, en développement et en exploitation, ont été recensés partout en France.

Que fait-on du biogaz ?

 

Le biogaz peut être utilisé pour produire de la chaleur, de l’électricité ou valorisé en injection dans les réseaux de gaz. Ce dernier mode de valorisation est en plein développement en Île-de-France : le biogaz est épuré, c’est-à-dire débarrassé de toutes ses impuretés, pour atteindre les mêmes propriétés que le gaz naturel, et prend le nom de biométhane. Il est ensuite injecté dans le réseau de gaz du territoire et peut être utilisé pour les mêmes usages que le gaz naturel : chauffage, cuisson, production d’eau chaude ou encore carburant propre avec le Biogaz Naturel Véhicule (bioGNV).

Que fait-on du digestat ?

 

Le digestat issu de la méthanisation a une excellente qualité agronomique: une partie des éléments fertilisants se retrouve sous forme minérale, ce qui apporte une valeur fertilisante et amendante. Il présente aussi l’avantage d’être jusqu’à 98 % moins odorant que la matière brute non-méthanisée. Les germes pathogènes sont réduits ainsi que les graines de mauvaises herbes (moins de pesticides à utiliser sur les cultures suivantes). Selon la nature des matières méthanisées, le digestat est plus ou moins liquide et plus ou moins riche en azote. Il peut être valorisé de deux façons :

  • Soit épandu directement selon un plan d’épandage
  • Soit séparé en deux phases, solide et liquide. La phase solide a le même usage que le compost. La phase liquide, très riche en minéraux (azote et potasse) d’origine naturelle, remplace avantageusement les engrais chimiques.

On peut aussi envisager du compostage dans certains cas.

Qu’est-ce que la méthanisation sur STEP ?

 

La méthanisation en Station d’Épuration (STEP) consiste à dégrader la matière organique résiduelle des boues issues du traitement des eaux usées.

La France métropolitaine compte 19 521 stations d'épuration en activité (données du portail de l'assainissement, Ministère de l'écologie, du développement durable et de l'énergie, 2014) dont 88 possèdent actuellement une unité de méthanisation sur site pour le traitement des boues.

En Île-de-France, 9 STEP étaient équipées fin 2019 d’une unité de méthanisation pour valoriser leurs boues.

Peut-on mettre nos biodéchets dans un méthaniseur ?

 

Les biodéchets correspondent à tout déchet non dangereux biodégradable, de jardin ou de parc, tout déchet non dangereux alimentaire ou de cuisine issu notamment des ménages, des restaurants, des traiteurs ou des magasins de vente au détail, ainsi que tout déchet comparable provenant des établissements de production ou de transformation de denrées alimentaires (article R541-8 du Code de l’environnement).

Les biodéchets doivent satisfaire à des obligations spécifiques de prévention, de tri, de valorisation, et de suivi, en accord avec les exigences du Code de l’environnement.

Les biodéchets, par nature fermentescibles, se valorisent de manière adéquate en méthanisation. Ils peuvent également être traités par compostage de proximité : composteurs individuels ou de quartier.

En Île-de-France, le Plan régional de prévention et de gestion des déchets (PRPGD) préconise une généralisation du tri à la source des biodéchets pour tous les producteurs à l’horizon 2025, en application de la Loi de Transition Energétique pour une Croissance Verte. Le Schéma Régional Biomasse, prévoient un total d’environ 350 000 tonnes de biodéchets franciliens collectés en 2030.

 

Risques - impacts

 

Peut-on parler d’une installation à risques ?

 

Les risques d’incendie ou d’explosion liés au biogaz sont très limités

La production de biogaz est encadrée par une réglementation stricte et nécessite des précautions. Les niveaux de danger et de risques potentiels d’incendie et d’explosion liés au biogaz sont du même ordre, voire moins élevés, que ceux liés au stockage du gaz naturel et du pétrole. Une unité de méthanisation n’est donc pas plus dangereuse qu’une station essence. En tant que mélange potentiellement explosif, le biogaz sur un site nécessite des précautions mais peu d’accidents relatifs à son stockage sont survenus en France. De 1992 à 2017, 18 cas d’incendie et 15 cas d’explosion ont été recensés en France par le ministère en charge de l’environnement, avec peu de conséquences pour les populations riveraines et pour l’environnement. Les risques concernent surtout le personnel qui travaille sur les sites de méthanisation. Les sites sont dotés de détecteurs de gaz, d’extincteurs, d’une voie d’accès pour les pompiers. Ils sont également équipés d’un dispositif de destruction du biogaz (d’une torchère par exemple).

La torchère est mise en fonctionnement pour des raisons de sécurité lorsqu'il faut détruire le biogaz.

 

Les risques liés au digestat sont également sous contrôle

Les risques de rejet d’ammoniac dans l’air ou de pollution des eaux liés au digestat sont maîtrisés grâce à des règles strictes :

  •  le digestat est stocké dans une cuve fermée ou une fosse couverte par une croute de digestat solide ou une bâche ;
  •  la qualité agronomique du digestat est contrôlée avant l'épandage ;
  •  l’épandage respecte les distances d’éloignement par rapport aux cours d’eau et aux habitations ;
  •  l’épandage respecte des délais minimums avant le retour du bétail sur les parcelles épandues (prairies) ;
  •  l’épandage est réalisé avec des techniques qui limitent les émissions d'ammoniac (exemple : épandage par pendillard ou enfouisseur).

 

Les risques liés au sulfure d’hydrogène (H2S) ?

Le H2S est émis lors de la fermentation en conditions anaérobies (sans oxygène) de matière organique particulièrement riche en composés soufrés. Les risques d’émission se situent au niveau du stockage des substrats et des canalisations. Le stockage des matières premières est limité au maximum ou se fait dans des conditions favorisant l’aération.

De plus, le H2S étant corrosif pour les moteurs et les canalisations, les exploitants de site ont intérêt à empêcher sa formation dans le biogaz par ajout de chlorure ferrique par exemple, aux matières particulièrement soufrées. Cela permet de réduire la teneur en H2S de 90 % à 99 % jusqu’à 5-20 ppm. Mais le plus important est que le biogaz n’est ne soit jamais en contact avec l’air extérieur. Par ailleurs, la réglementation impose aussi une valeur limite de 300 ppm avant valorisation, sachant que le seuil létal défini par l’INERIS est de 372 ppm pendant 60 min.

 

Les risques sanitaires ?

Les micro-organismes impliqués dans la digestion anaérobie sont naturellement présents dans la nature. Par ailleurs, les matières présentant un éventuel risque sanitaire (déchets d’abattoir par exemple) sont hygiénisées. L’hygiénisation consiste en un chauffage à 70°C pendant au moins une heure. Ce sont des conditions pasteurisantes qui réduisent significativement la quantité de germes pathogènes par rapport à des effluents de matières non méthanisées et épandues directement. Globalement, la digestion mésophile (autour de 37°C) permet d’éliminer en ordre de grandeur 99 % (facteur de réduction de 100) et la digestion thermophile (autour de 55°C) 99,99 % (facteur de réduction de 10 000) des germes pathogènes.

Une unité de méthanisation émet-elle des odeurs ?


Le procédé de méthanisation en lui-même ne crée pas d’odeurs.
Il se déroule en milieu confiné complètement hermétique. C’est le transport, le stockage, le déchargement et le chargement de certaines matières organiques qui peuvent être sources d’odeurs.

Exactement comme dans une poubelle domestique, la matière organique en décomposition émettra d’autant plus d’odeurs si elle est stockée longtemps et non confinée.

Pour éviter les odeurs, les bonnes pratiques recommandent d’une part que les matières potentiellement odorantes soient confinées, et l’air peut être récupéré et traité si nécessaire. D’autre part, que le temps de stockage avant méthanisation soit réduit au maximum. En effet, plus vite les matières sont méthanisées, plus on pourra en extraire du méthane, pour limiter les émissions naturelles de ce gaz à effet de serre dans l’atmosphère, et produire de l’énergie à partir de ces déchets.

Les techniques de désodorisation, biofiltre ou charbon activé par exemple, permettent de réduire les odeurs de 90 à 99 %.

Donc le procédé de méthanisation ne crée pas d’odeurs, au contraire, il les réduit significativement en remplaçant les matières odorantes par un digestat beaucoup moins odorant que les matières non digérées et laissées à la fermentation.

Finalement le site en lui-même ne sent pas plus qu’une ferme, et plutôt moins lorsque tous les produits organiques potentiellement odorants sont stockés dans des zones fermées.

Une unité de méthanisation fait-elle du bruit ?

 

Les émissions sonores d’une unité de méthanisation sont minimes

Lorsque l’installation de méthanisation est équipée d’une unité de cogénération pour produire à la fois de l’électricité et de la chaleur, un moteur tourne en continu. Ce moteur est placé dans un caisson insonorisé qui permet de réduire le bruit à moins de 51 dB (soit le niveau sonore d’une machine à laver) dans un rayon de 50 mètres. C’est également le cas si le biogaz est épuré pour être injecté dans le réseau : les équipements d’épuration sont confinés dans un conteneur.

Le matériel de manutention et les engins de chantier utilisés à l’intérieur de l’installation sont également conformes aux limites réglementaires en matière d’émissions sonores, soit moins de 70 dB en journée. Ils sont utilisés pendant les horaires de travail habituels, généralement de 8h à 18h en semaine.

Quels impacts sur le trafic routier ?

 

Le transport est toujours optimisé pour réduire les distances, afin de limiter les désagréments, mais aussi pour des questions de rentabilité économique. En effet, dans une logique d’économie locale et circulaire, les sources d’intrants (sauf exceptions) proviennent de lieux situés à proximité des unités de méthanisation. Par exemple, une unité de méthanisation à la ferme utilisera principalement les résidus agricoles de ses propres terres. Pour un projet d’une puissance comprise entre 0,5 et 1 MW électrique, ou d’une capacité d’injection de 100 à 150 Nm3/h de biométhane, il faut compter entre 4 et 10 passages de camions par jour travaillé, soit au maximum un camion par heure pendant les heures ouvrées.

Au total, cela représente moins de 2 000 camions sur une année. Ce chiffre, rapporté aux 8 millions de camions circulant annuellement sur le réseau francilien (pour 200 millions de tonnes de marchandises, statistiques de 2012), ou encore aux 70 000 camions empruntant chaque jour le boulevard périphérique parisien (Conseil de Paris 2014), reste modeste.

Les horaires et les trajets de circulation sont adaptés en évitant les heures de pointe et les zones de vie les plus fréquentées. L’impact sur le réseau routier n’est donc pas significatif. Enfin, toutes les matières transportées le sont dans le respect des règles de sécurité en vigueur sur les voies publiques.

Quel impact sur le paysage ?

 

Une installation de méthanisation peut très bien s’intégrer au paysage. Les professionnels de la filière agissent pour réduire l’impact paysager, s’adaptent au terrain et se coordonnent avec les populations locales. Le recours à un architecte expert en intégration paysagère permet de garder une harmonie visuelle par rapport à l’environnement. Quelques solutions très simples sont par exemple un choix stratégique du site en fonction du relief du paysage, l’enfouissement partiel des cuves de stockage ou des digesteurs, l’implantation de haies d’arbres autour du site, le choix de teintes de matériaux adaptées aux milieux environnants …

Quel impact sur la valeur des terrains ?

 

La présence d’une installation de méthanisation bien conçue permet de développer le territoire en créant des emplois tout en respectant l’environnement. Aussi, elle donne plutôt une image plus “verte“ de la collectivité en illustrant son souci de valoriser les déchets organiques, réduire les pollutions azotées par exemple, et bien sûr produire des énergies renouvelables. De plus l’intégration paysagère limite l’impact visuel de la construction. Enfin, la présence d’une telle installation peut permettre de développer le tourisme dans la région en organisant des visites de l’installation. Au Pays de la Haute Vezouze par exemple, une Route des Énergies Renouvelables a été mise en place en 2005 : il s’agit d’un circuit de visites guidées et animées pour découvrir des sites de production d’énergies renouvelables : éoliennes, panneaux solaires, méthanisation à la ferme à Mignéville, chaufferie bois, etc.

Comment se fait l’approvisionnement des méthaniseurs ? Y’a-t-il des concurrences avec les cultures alimentaires d’usages ?

 

Les méthaniseurs actuellement en fonctionnement en Île-de-France sont alimentés principalement par (25 unités en 2019) :

  • Des déchets : environ 75 000 tonnes de matières brutes de déchets organiques divers et 226 000 tonnes de matières sèches de boues d’épuration
  • Des produits et sous-produits agricoles : 121 000 tonnes de matières brutes, dont :
    •  27 000 tonnes d’effluents d’élevage,
    •  38 000 tonnes de sous-produits (résidus de culture : paille, pulpes de betterave, issues de silo et herbes de jachères),
    •  67 000 tonnes de cultures produites spécifiquement pour l’alimentation des méthaniseurs. Sur ce tonnage, seules 1 000 tonnes sont des cultures énergétiques dédiées (= cultures principales de l’assolement), contre 66 000 tonnes de CIVE (= cultures intermédiaires à vocation énergétiques), qui sont des cultures produites pendant les périodes intermédiaires entre les cultures alimentaires principales. Celles-ci n’empiètent donc pas sur le potentiel de production alimentaire des exploitations.

Les cultures énergétiques dédiées représentent en IDF moins de 1% des produits et sous-produits agricoles utilisés en méthanisation, et moins de 0,5% de l’ensemble des intrants des méthaniseurs. Le décret n° 2016-929 du 7 juillet 2016 pris pour l'application de l'article L. 541-39 du code de l'environnement précise que les installations de méthanisation de déchets non dangereux ou de matières végétales brutes peuvent être approvisionnées par des cultures alimentaires ou énergétiques, cultivées à titre de culture principale, dans une proportion maximale de 15 % du tonnage brut total des intrants par année civile.

L’analyse des plans d’approvisionnement prévisionnels des unités en projet montre :

  • Un doublement des effluents d’élevage, notamment le fumier équin
  • Une valorisation plus intense des résidus de cultures et sous-produits de la transformation agro-industrielle (pulpes de betteraves et issues de silo)
  • Une forte augmentation de la production de CIVE, qui constitue le moteur du développement de la méthanisation à la ferme. A contrario, les cultures énergétiques dédiées restent extrêmement minoritaires dans les plans d’approvisionnement
  • Le développement de nouvelles capacités de traitement des biodéchets
  • Une récente opportunité de valorisation des menues paille issues des parcelles agricoles des agriculteurs.