BioCO2 : un nouvel or vert pour les méthaniseurs ?

Et si le CO2 devenait une nouvelle ressource pour les méthaniseurs ? Longtemps considéré comme un simple coproduit du biométhane, le bioCO2 attire désormais l’attention pour son potentiel économique et environnemental. A travers ses appels à projets, GRDF s’emploie à structurer cette nouvelle chaîne de valeur. Bastien Praz, chargé de développement biométhane, nous éclaire sur les perspectives de valorisation et les conditions à réunir pour faire du CO2 biogénique un nouvel atout pour la filière.

Quel est le rôle de GRDF vis-à-vis de la filière biométhane ?

Bastien Praz : GRDF se mobilise au quotidien pour favoriser l’injection de biométhane dans le réseau et pour fédérer l’ensemble des acteurs impliqués. En tant que gestionnaire du réseau de distribution de gaz, GRDF accompagne les porteurs de projets, raccorde les sites de méthanisation et assure l‘exploitation et la maintenance des postes d’injection de biométhane.

GRDF est reconnu comme un partenaire de confiance, que ce soit par les agriculteurs ou les collectivités. GRDF est aussi partenaire de nombreuses parties prenantes de la filière afin de faire avancer la recherche et développement ou d’accompagner la filière vers le développement d’une méthanisation toujours plus compétitive et durable. Rappelons que le biométhane est une énergie renouvelable, quasi-neutre en carbone. Il émet près de 6 fois moins de CO2 que le gaz naturel (41,6 g CO2eq /kWh contre 243 g CO2eq /kWh). Le gaz vert présente un impact carbone comparable aux autres énergies renouvelables. Il est essentiel pour l’atteinte d’un mix énergétique français décarboné.

GRDF accompagne aussi l’innovation ?

Oui, GRDF accompagne aussi l’innovation. GRDF a notamment lancé une démarche d’open innovation qui s’adresse aux entrepreneurs de la décarbonation des territoires. Nous accélérons leur développement pour concrétiser la transition vers les gaz verts. On passe par des appels à projets qui s’adressent à des laboratoires, des startups ou encore des acteurs académiques. L’un des axes clés en matière d’innovations est d’accroître la compétitivité du biométhane. La valorisation des coproduits issus de la méthanisation comme le digestat ou le bioCO2 y contribue.

Justement, qu’est-ce que le bioCO2 ? Quels sont ses usages ?

Le bioCO2 est un coproduit du processus de méthanisation. Quand on produit du biométhane, on génère d’abord un biogaz composé d’environ 60 % de méthane (CHâ‚„) et 40 % de dioxyde de carbone (COâ‚‚). Ce CO2 est aujourd’hui rejeté à l’atmosphère à la sortie de l’épurateur. Comme il est biogénique — c’est-à-dire qu’il a été capté en amont par les plantes — il est considéré comme neutre pour le climat.

Il existe aujourd’hui un véritable potentiel pour valoriser le bioCO2. En France, environ 500 000 tonnes de COâ‚‚ sont consommées chaque année, dont 50 à 70 % sont d’origine fossile. Substituer du COâ‚‚ fossile par du COâ‚‚ biogénique permet de réduire les émissions, tout en apportant une source de revenu complémentaire aux producteurs de biométhane.
En sortie de méthaniseur, ce bioCO2 pourrait adresser des marchés où le CO2 est couramment utilisé : boissons gazeuses, emballages alimentaires, neige carbonique, serres agricoles… de nouveaux usages émergent également comme la synthèse de matériaux, la carbonatation des bétons ou encore les carburants de synthèse (e-fuels). Ces procédés nécessitent du COâ‚‚, et pour qu’ils soient considérés comme durable en fonction de spécificités requises, il faut du COâ‚‚ biogénique. La demande ne fait que croître.

Techniquement, comment un méthaniseur valorise-t-il son bioCO2 ?

La voie principale, c’est la liquéfaction. Il faut d’abord purifier légèrement le gaz, puis réaliser une distillation par le froid afin de séparer les différents composés. En pied de colonne, on retrouve un CO2 liquide quasi pur. Il est stocké dans des cuves sous forme liquide et peut être chargé dans des camions-citernes pour approvisionner les clients.

Combien de sites de méthanisation valorisent leur bioCO2 aujourd’hui en France ?

Une petite vingtaine, nous ne sommes qu’au tout début. Ce sont surtout des opportunités locales. En France, les unités sont plus petites que dans d’autres pays européens, car on a fait le choix d’une méthanisation raisonnée, au servce de l’agriculture, dimensionné sur un ou plusieurs sites agricoles. Or, valoriser le COâ‚‚ demande un seuil de production (être compétitif) et une proximité avec un consommateur.

Je suis producteur de biométhane, comment savoir s’il est intéressant de valoriser mon bioCO2 ?

C’est une question complexe. Contrairement au biométhane qui bénéficie d’un tarif d’achat garanti sur 15 ans, le bioCO2 dépend d’un marché libre. Il faut donc trouver un consommateur capable de s’engager sur plusieurs années, avec un contrat suffisamment solide pour justifier l’investissement — qui peut représenter entre 1 et 2 millions d’euros en plus du coût de l’unité de méthanisation.
Il y a aussi des critères géographiques. Si le site de méthanisation est loin de tout débouché, les frais logistiques vont limiter la compétitivité. À l’inverse, si vous êtes proche d’un acteur industriel ou d’un agrégateur de bioCO2 qui cherche une ressource locale, cela peut être intéressant.

Il y a enfin la question de la taille de l'unité de méthanisation. Celle-ci doit être suffisamment grande pour justifier l’investissement. Aujourd’hui, on parle d’un minimum de 200 Nm3/h de production annuelle minimum.

Le nerf de la guerre est aussi économique. Les industriels ont-ils suffisamment d’incitations pour recourir au bioCO2 ?

Aujourd’hui, un industriel qui passe du CO2 fossile au bioCO2 n’est pas forcément encouragé par une réglementation spécifique. Par exemple, ce n’est pas Coca-Cola qui est considéré comme émetteur dans son bilan carbone, mais le producteur qui lui fournit le CO2. De ce fait, il n’y a pas d’incitation directe pour le consommateur final.

Ce qui peut pousser les industriels à franchir le pas, ce sont des considérations d’image, de responsabilité sociétale et environnementale. Il y a aussi une dimension liée à la sécurité d’approvisionnement : le marché du CO2 fossile est très volatile, il dépend de grosses usines qui peuvent s’arrêter pour maintenance. Résultat, il y a régulièrement des pénuries, notamment l’été, où certains consommateurs n’ont plus de garanties de prix ou de livraison. Ainsi, même si le bioCO2 est parfois un peu plus cher, il peut être perçu comme un bon investissement pour sécuriser son approvisionnement.

Le bioCO2 est aujourd’hui récolté et livré par camions. Un transport par canalisation est-il envisagé ?

Pour des usages qui ne nécessitent pas une pureté extrême, on peut envisager de transporter le CO2 par canalisation. Cela existe déjà à petite échelle dans des zones industrielles, ou aux Pays-Bas où certaines unités alimentent directement de vastes serres par un réseau local. En France, des méthaniseurs nous ont sollicités pour envoyer leur CO2 vers des serres situées à seulement deux ou trois kilomètres. Jusqu’à présent, un vide réglementaire empêchait l’usage de tuyaux en polyéthylène (PEHD). Mais un guide technique du Club Biogaz, qui sera validé par la DGPR (Direction Générale de la Prévention des Risques, ndlr) doit bientôt autoriser ce type de canalisation. Sans aller jusqu’à une distribution généralisée, cela permettrait d’envisager des solutions locales, au cas par cas.

A une autre échelle, nos collègues de NaTran et Téréga travaillent déjà sur de grandes canalisations en acier, à haute pression, pour transporter le CO2 fossile des gros industriels vers les stockages offshore tels que ceux de Northern Lights en mer du Nord, afin de le séquestrer. Par capillarité, ces infrastructures pourraient aussi, demain, accueillir du CO2 biogénique.

Au-delà de l’usage industriel, la séquestration du bioCO2 fait donc aussi partie des solutions envisagées ?

Oui, la séquestration est un axe que nous explorons activement. Nous avons lancé un appel à projets spécifiquement sur ce sujet pour encourager les initiatives qui cherchent à séquestrer du CO2 biogénique. C’est un enjeu majeur, car si on séquestre ce CO2 qui est déjà considéré comme neutre, alors le bilan devient négatif : on retire du CO2 de l’atmosphère.

Cela fait aussi partie des possibilités étudiées dans les scénarios du GIEC. C’est ce qu’ils appellent le BECCS — Bioenergy with Carbon Capture and Storage. Cela signifie que la méthanisation, en plus de produire de l’énergie renouvelable, pourrait devenir une filière de décarbonation active. Cela permettrait aussi de valoriser des crédits-carbone de séquestration de bioCO2 dont on sait qu’ils auront une forte valeur sur le marché à l’avenir si les mécanismes réglementaires européens en cours de définition sont au rendez-vous.

En matière de perspectives, quels volumes de CO2 pourraient être valorisés par les unités de méthanisation en France ?

Aujourd’hui, si l’on regarde uniquement les unités de méthanisation, on est déjà proches de 2 millions de tonnes de bioCO2 qui pourraient théoriquement être valorisées chaque année.
D’ici à 2030, on peut imaginer qu’entre 50 et 100 unités pourraient disposer d’une installation de valorisation de leur bioCO2, ce qui sera déjà un très bon démarrage.

Si on se projette à l’horizon 2050, l’ADEME estime que les besoins pourraient atteindre entre 6 et 20 millions de tonnes de bioCO2 par an uniquement pour la production de carburants de synthèse (e-fuels). Or, si la méthanisation et les autres filières de gaz renouvelables se développent comme prévu, on pourrait générer jusqu’à 40 millions de tonnes de CO2 biogénique au même horizon. Il y aura donc largement de quoi alimenter ces nouveaux usages…