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Avis scientifiques

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Méthanisation - Qu'en est-il réellement ?

Le CSNM et le GREFFE nous informent

 

 23 septembre 2023 

 

La réponse de Daniel Chateigner Professeur des Universités, Université de Caen, Normandie, Physicien, Coordonnateur du CSNM.

à l'article de Actu Environnement du 4 septembre 2023

Énergies renouvelables : bon premier semestre 2023 pour le photovoltaïque et le biométhane injecté. Depuis le début de l'année, les raccordements d'installations photovoltaïques et de méthanisation continuent à enregistrer de bons chiffres, dans le prolongement de ceux constatés depuis 2021. L'éolien ne progresse pas.

"Ce que l'on appelle le taux de charge, i.e. le rapport entre l'énergie délivrée et l'énergie nominale (si on avait 100% de rendement), est de l'ordre de 20-30% en métha. Ici vu ces chiffres ce serait plutôt 40% pour le biométhane (2x2,198 /10,5, car le chiffre n'est donné que pour les 6 premiers mois de 2023). C'est en gros le taux d'utilisation de nos centrales nucléaires aussi, qui pourraient donner plus car elles sont sous utilisées.

Mais attention, ce simple rapport ne tient pas compte de tout alors qu'il faudrait d'un point de vue environnemental (l'environnemental en a rien à faire du rendement interne de chaque machine (j'y reviens après), il veut le rendement global) : le TRE (ou EROI en anglais) s'en rapproche lorsqu'il est bien conduit, et c'est ce qui amène à un TRE de 1 ou inférieur par plusieurs auteurs (on consomme plus d'énergie qu'on en retire !).

On ne peut pas comparer une puissance (585 MW) à une énergie (1,1 TWh), les carottes ne sont pas des poireaux:

E = Pxt

Si la machine fonctionne 24/24 à 100% de rendement, l'énergie nominale délivrée (on ne peut pas dire produite) pour 585 MW de puissance installée vaut 585 x 8760 = 5 124 600 MWh (il y a 8760 h dans une année) annuels (on ne peut pas écrire MWh/an). Soit 5,1246 TWh annuels.

Le rapport devient 1,1 / 5,1246 = 21,4% pour le biogaz.

On voit que l'article tend donc à vouloir favoriser le biométhane (injection) comparé au biogaz (cogénération). Mais c'est oublier deux facteurs principaux:

• pour faire du biométhane il faut épurer le biogaz, ce qui n'est pas pris en compte dans les 10,5 TWh pour le biométhane. D'où l'intérêt de travailler avec le TRE, car pour 10000t d'intrants on aura finalement moins d'énergie délivrée avec le biométhane qu'avec la combustion directe du biogaz à cause de l'étape d'épuration principalement. Autre façon de voir la même chose, pour obtenir 10,5 TWh de biométhane, il aura fallu mettre plus d'intrant dans le digesteur que pour avoir ces mêmes 10,5 TWh en brûlant directement le biogaz. Si on en est toujours pas convaincu, il suffit de se rappeler que le CO2 contenu dans le biogaz ne sert à rien dans la combustion amenant à l'obtention des 10,5 TWh, alors qu'il aura fallu consommer de l'énergie pour l'en retirer pour obtenir du biométhane.

• la très grande majorité des cogénérateurs utilisent des effluents d'élevages (peu méthanogènes) car construits plus localement, plus "à la ferme" et correspondant à une utilisation de déchets plus "vrais" que ceux utilisés dans les injecteurs. Ces derniers reposent en très grande partie à la culture de céréales et cives (végétaux plus méthanogènes) qui nécessiteraient la prise en compte d'autres facteurs dans leur bilan énergétique (ce qui évidemment n'est pas pris en compte dans cet article).

A situation égale (mêmes intrants, mêmes distances, mêmes conditions de synthèses ...), le biométhane ne peut pas conduire à un meilleur rendement énergétique que le biogaz, puisqu'il y a au moins une étape supplémentaire de synthèse. Les chiffres indiqués comparent uniquement la combustion de méthane pur avec celle de méthane mélangé à CO2. Faites pareil avec un moteur au GNV pur et mélangé, vous verrez la même différence de rendement".

 

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Voir la réponse de

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