CHAUFFAGE
Install Magazine 959 – avril 2019
Le potentiel du gaz vert
Journée d’étude de Cogen sur les applications de la cogénération aux combustibles alternatifs
Freddy Wilrycx, bourgmestre de Merksplas, est venu témoigner à propos du projet pilote de cogénération au gaz vert prévu dans sa commune.
La ministre flamande de l’énergie Lydia Peeters a insisté sur l’intérêt porté par le gouvernement flamand pour le gaz renouvelable.
Un des moyens de réduire les émissions de CO2, consiste à recourir à du combustible écologique, comme le gaz vert. Ce combustible doit toutefois être utilisé le plus efficacement possible ; et dans ce cas, les applications comme la cogénération, vont de soi. Afin de cartographier le potentiel de cette technique en Flandre, l’association sectorielle Cogen Vlaanderen a organisé une journée d’étude sur le gaz vert et la cogénération.
Un projet pilote
Le sujet a en tout cas retenu pas mal d’attention: plus de 140 personnes intéressées se sont en effet rendues au domaine Merksplas-Kolonie. L’endroit n’avait pas été choisi par hasard. Le site abrite en effet une installation de cogénération destinée à desservir aussi bien l’infrastructure touristique que le centre pénitencier et le centre d’accueil pour demandeurs d’asile tout proches. Cette installation fonctionnera au biométhane, qui est produit par le centre de traitement des déchets de l’intercommunale IOK, et qui est acheminé via le réseau de gaz naturel. Il s’agit du premier projet de ce type en Flandre.
Du gaz vert, oui, mais lequel ?
La première question qui se pose est de savoir quel gaz vert utiliser de préférence. Le biogaz est un premier candidat ; il est produit sur base de matériau organique. Divers flux de déchets entrent ici en ligne de compte : les déchets GFT et le bois de taille, mais aussi des déchets agricoles et du fumier. Il s’agit donc d’une bonne méthode pour valoriser la biomasse issue des flux de déchets, et d’aboutir ainsi à une économie plus circulaire. Outre du méthane, le biogaz contient toutefois un taux relativement grand de CO2 ainsi que d’autres composants, de sorte qu’il ne peut pas être injecté tel quel dans le réseau de gaz. Son utilisation est donc typiquement limitée à des installations locales, qui conviennent spécifiquement à ce gaz.
Une autre possibilité est le biométhane. Il s’ agit d’une forme de biogaz purifié, qui est en outre traité (notamment par l’ajout d’un arôme et l’élimination du CO2), ce qui lui permet d’être injecté dans le réseau de gaz. Le champ d’applications du biométhane est beaucoup plus large, dans la mesure où il convient à toutes les applications actuelles au gaz naturel. Via le réseau de gaz naturel, il peut en outre être livré à n’importe quel client de gaz naturel. Il peut par ailleurs être utilisé dans des véhicules équipés d’un moteur au CNG.
Les deux types de gaz sont carboneutres, dans le sens où, à l’utilisation, ils ne libèrent pas de CO2 fossile supplémentaire. Lors de la production et de la combustion de ceux-ci, du CO2 est certes émis, mais comme ce CO2 a d’abord été absorbé par les plantes, cette émission est neutre d’un point de vue climatique.
L’hydrogène ne produit par contre pas d’émissions nocives, pour autant qu’il n’y ait pas de CO2 fossile libéré lors de la production. L’hydrogène vert est produit par électrolyse, à partir de courant vert. Ce système permet de stocker une éventuelle suroffre d’électricité verte. Cela permet par ailleurs d’écologiser des secteurs qu’on peut difficilement électrifier, comme le transport maritime ou le transport routier par poids lourds. L’utilisation et le stockage sûr de l’hydrogène étant sujets à des difficultés propres, une alternative consiste à transformer l’hydrogène en méthane synthétique, de manière à ce qu’il puisse être utilisé dans l’infrastructure de gaz naturel existante.
Un cadre législatif adapté
Afin de valoriser l’utilisation de gaz vert, des mécanismes adaptés se révèlent nécessaires. En Wallonie, il existe déjà un système de garantie d’origine pour la cogénération sur base de biométhane, qui est analogue à celui des certificats verts. En Flandre, il n’y avait jusqu’à peu qu’un système de garantie d’origine pour la production et l’achat d’électricité verte. Dans le cadre du projet IOK de Merksplas, un système équivalent a été mis en place pour la distribution de biométhane via le réseau de gaz naturel. Le producteur de biométhane reçoit dans ce cadre des garanties d’origine, qui peuvent alors être vendues aux acheteurs de gaz. Il s’agit d’une pure transaction commerciale ; l’achat de garanties d’origine ne donne pas droit à des subsides. Jusqu’à présent, ce système flamand est encore dans la phase de démonstration de faisabilité, mais l’objectif est bien de l’étendre à d’autres aspects de l’utilisation du gaz vert, comme l’injection d’hydrogène issu du Power to Gas dans le réseau de gaz naturel, la conversion de gaz vert en bio-LNG ou encore la production de chaleur verte via la cogénération. Il est également important que ce système soit intégré dans le cadre européen des garanties d’origine, afin de permettre le commerce international.
Quel est le potentiel du gaz vert ?
Si nous examinons le potentiel du biométhane en Flandre, la bonne nouvelle est qu’aujourd’hui, seul un petit pourcentage des matières premières disponibles est réellement utilisé. Jusqu’à présent, la production est restée essentiellement basée sur les déchets alimentaires, les déchets verts et la boue ; et de cette production, seule une partie limitée aboutit dans la production de gaz. D’autres matières premières, comme le fumier ou les déchets agricoles, ne sont même pas ou à peine utilisés. Si on pouvait optimaliser tout cela, la production de biométhane pourrait fortement augmenter.
La mauvaise nouvelle est toutefois que, même si on utilisait toutes ces matières premières, la production ne suffirait pas pour couvrir la demande de gaz. D’après des estimations optimistes, on atteindrait en Flandre une production maximale de 10,3 TWh. Si on ramène ces évaluations à des niveaux plus réalistes, on reste bloqué à 3,6 TWh. Comparé aux besoins en gaz naturel de 2016, soit un petit 180 TWh, il apparaît clairement que le biométhane ne peut pas mettre un terme aux problèmes énergétiques. Il jouera sans aucun doute un rôle dans le mix énergétique du futur, mais une chose est sûre : le biométhane devient rare et donc précieux. En conséquence, Cogen Vlaanderen estime qu’utiliser ce gaz pour des techniques de combustion usuelles constituerait du gaspillage. Il serait bien plus intéressant de l’utiliser dans le cadre de la cogénération.
L’hydrogène comme solution ?
On attend beaucoup de l’hydrogène vert comme méthode pour décarboner l’économie. Sur mission de la VEA, l’organisation sectorielle WaterstofNet a étudié les besoins potentiels en hydrogène, dans le cadre d’une société décarbonée. De cette étude, il ressort que le défi est énorme : WaterstofNet a a abouti à des besoins énergétiques équivalent à environ 57 TWh pour l’industrie, le transport et le chauffage, qui devraient être couverts par de l’hydrogène sur base d’électricité verte. Ces 57 TWh dépassent la consommation d’électricité normale qui augmentera également au fur et à mesure que le chauffage et le transport vont s’électrifier. Selon ces scénarios, la consommation directe d’électricité (indépendamment de la production d’hydrogène donc) devrait s’élever à 90 TWh. Le total dépasse donc largement le potentiel de production local d’électricité verte, de sorte qu’il faudra importer tant de l’électricité que de l’hydrogène. L’utilisation d’hydrogène pour le stockage d’énergie est également moins évidente qu’il n’y paraît. Pour absorber les pics, une énorme capacité d’électrolyse devra par conséquent être installée ; et avec la technologie aujourd’hui à disposition, cela s’accompagnera de frais considérables. La capacité d’électrolyse maximale ne pourra par ailleurs être mise à profit qu’une petite partie de l’année, ce qui rend l’ensemble peu rentable.
Utiliser du biométhane via le réseau de gaz naturel
Comme on l’a dit, il y avait une raison spécifique de venir à Merksplas, à savoir l’installation de cogénération au biométhane qui devrait être placée sur le site de l’ancienne colonie de mendiants. Ce projet a démarré dans le cadre d’une étude sur la valorisation de la biomasse dans le traitement des déchets de l’intercommunale IOK à Beerse-Merksplas. Divers flux de déchets se réunissent à cet endroit : des GFT par le biais des ordures ménagères, ainsi que des déchets verts. Une première idée consista à produire du biogaz sur base de cela afin d’entraîner sur place une cogénération. Mais pour ce projet, IOK avait une demande insuffisante en chaleur et électricité. On a donc opté pour la production de biométhane, parce que son champ d’utilisation est plus large, et il est donc plus facile de trouver des clients.
C’est justement en cherchant des clients pour le biométhane qu’IOK a abouti au domaine Merksplas-Kolonie, qui était intéressé par une installation propre de cogénération au gaz vert. Ce biométhane devait toutefois être acheminé du site de production d’IOK jusqu’au domaine. On a pour ce faire utilisé le réseau de distribution de gaz naturel. Étant donné qu’une telle chose ne s’était encore jamais produite, de nombreux aspects juridiques et techniques devaient au préalable être clarifiés. La commune de Merksplas et l’entreprise énergétique communale EBEM ont cependant fait preuve d’un grand engagement pour mener tout à bien, notamment en communiquant constamment avec la VEA. La production de biométhane a démarré en novembre 2018, et l’installation de cogénération est prévue pour la fin de cette année.
Le soutien du politique
Si on veut généraliser cette technique, une politique de soutien se révèle nécessaire. Le fait que tant le bourgmestre de Merksplas, Freddy Wilrycx, que la ministre de l’énergie Lydia Peeters étaient présents lors de la journée d’étude, est un signe positif. La ministre Peeters a loué le rôle moteur de l’entreprise énergétique locale EBEM. Elle désire également faire du système de garantie d’origine un instrument permettant d’écologiser le secteur du chauffage en Flandre.
Par Alex Baumans
En transformant le biogaz en biométhane, son champ d’application devient beaucoup plus vaste. (graphique: Biogas-e)
Merksplas. (Grafique: In den roden schilt)
