Le biogaz monte en pression

Première agglomération en Rhône-Alpes à créer une unité d’épuration et d’injection de biométhane issu de boues de station d’épuration, la métropole Grenoble-Alpes a fait un choix innovant et ambitieux en engageant sa station d’épuration Aquapôle dans un grand projet de production de biométhane. Objectif : produire assez de biogaz pour alimenter 2500 foyers par an.

Ae biogaz contribue de façon optimale au mix énergétique des territoires en les rendant acteurs de leur approvisionnement en énergie. Il participe à la mise en place d’une économie circulaire territoriale, en termes de valorisation de ressources locales, de production d’énergies renouvelables et de traitement écologique des eaux usées. Les installations d’assainissement sont à la fois consommatrices mais également source d’énergie. Dans un contexte de limitation des impacts climatiques et de rationalisation des consommations énergétiques, cette nouvelle technologie de traitement permet de produire un biogaz valorisable en énergie.

Grenoble-Alpes Métropole est l’une des agglomérations pionnières en France à faire le pari de l’injection de biométhane. En inaugurant samedi dernier, la production de biométhane issue des boues de sa station d’épuration Aquapole, elle inscrit son territoire dans une dynamique d’innovation au service de la transition énergétique. Cette nouvelle unité de méthanisation des boues était une étape importante du plan de modernisation d’Aquapole de 48 millions d’euros lancé en 2013. Il prévoyait également une meilleure nitrification des boues et une désodorisation du site. Au total, 17 installations étaient recensées fin décembre 2015, contre 6 douze mois plus tôt, pour une production de 82 gigawatts heures (GWh). Elle aurait permis de faire l’économie de 15 000 tonnes de gaz à effet de serre l’année dernière.

La méthanisation est un procédé biologique naturel permettant de valoriser des matières organiques. Pendant 40 à 60 jours, ces matières sont placées à l’intérieur d’une cuve, le digesteur, qui est chauffée et brassée en l’absence d’oxygène. Elle produit une énergie renouvelable, le biogaz, et un fertilisant, le digestat. Les produits « digestibles » sont les lisiers, fumiers, les végétaux, des déchets agro-alimentaires, des boues, des déchets de cuisine, des graisses, etc. (source : ADEME, Solagro)

Mise en service en 1989, la station d’épuration « Aquapole » assure le traitement et la dépollution des eaux usées de 55 communes soit 460 000 habitants et 88 millions de m3 d’eaux usées chaque année. Exploitée en régie par Grenoble-Alpes Métropole depuis le 1er juillet 2014, Aquapole est la deuxième en France après Strasbourg, et la première en Rhône-Alpes, à réinjecter dans le réseau de gaz naturel du biométhane produit à partir des boues d’épuration.

Ce seront 1800 tonnes de CO2 rejetées en moins chaque année (soit une réduction de 25% des rejets de gaz à effet de serre de la Régie Assainissement de la métropole grenobloise).

« En améliorant notamment la nitrification, nous avons doublé le volume de boues à traiter. Beaucoup plus que ne peut en ingérer l’actuel brûleur », expliquait Christophe Mayoussier, vice-président chargé de l’assainissement à la métropole à Environnement magazine en mars 2015.

Station d’épuration Aquapôle

Plutôt qu’augmenter la part des boues à composter, les élus grenoblois ont opté pour une solution qui économise transport et énergie : la méthanisation.

Gaz Electricité de Grenoble (GEG), énergéticien grenoblois, et SUEZ se sont associées pour construire cette unité d’épuration et d’injection de biométhane qui devrait produire 17 GWh/an.

Le volet valorisation du biogaz issu de la méthanisation des boues d’Aquapôle a fait l’objet d’un appel d’offres lancé en juillet 2013 et remporté en décembre 2013 par GEG et son partenaire le groupe SUEZ. Ce groupement a donc conçu, financé et construit l’unité de traitement du biogaz produit, après digestion des boues, avant injection dans le réseau de distribution. Dans le cadre d’un contrat de concession, cette unité sera exploitée pendant 15 ans.

GEG et SUEZ ont décidé de s’associer avec une ambition commune d’être moteur de l’économie circulaire et partenaire sur le long terme des territoires. En tant qu’entreprise publique locale grenobloise, GEG présente un fort ancrage local qui la conduit naturellement à bâtir des modèles énergétiques locaux et durables. Son partenaire SUEZ fortement implanté en région Rhône-Alpes est à la pointe dans le secteur de la valorisation du biogaz en biométhane. Le groupement a également fait installer par Prodeval un système membranaire, conçu et assemblé à Valence, pour épurer le biogaz. Enfin, GEG étudie une valorisation des garanties d’origine permettant le développement de la mobilité durable au travers du bioGNV.

En associant leurs savoir-faire respectifs, GEG et SUEZ ont démontré leur capacité à co-construire un projet de territoire ambitieux en réponse aux attentes de la communauté urbaine Grenoble-Alpes Métropole.

A ce jour, quatre installations sont raccordées au réseau de gaz. Le premier raccordement a eu lieu à Lille en juin 2011. Le Centre de valorisation organique (CVO) de Lille Métropole qui traite chaque année 65 000 tonnes de déchets organiques, injecte 200 Nm3/h de biométhane dans le réseau de GRdF.

En 2014, Ségolène Royal, ministre de l’Écologie, annonçait un appel à projets pour lancer 1 500 méthaniseurs d’ici 2017 et 10 % de biométhane dans les réseaux de gaz en 2030. Elle surenchérissait ainsi sur le plan énergie méthanisation autonomie azote (Pemaa) lancé en mars 2013 par le ministre de l’Agriculture Stéphane Le Foll, qui prévoyait déjà 1 000 unités de méthanisation. À ce jour, la France compte environ 160 méthaniseurs, dont 140 sur des exploitations agricoles. En 2013, la production d’électricité représentait 350 GWh/an et celle de chaleur 500 GWh/an. La dynamique de ce secteur est importante avec 60 nouvelles installations par an.

La loi de transition énergétique à donc fixé le cap de 10 % de biogaz dans les réseaux en 2030. Pour réussir cet enjeu, France Biométhane, présidée par Cédric de Saint-Jouan, demande aux préfectures d’aider les investisseurs en autorisant les sites de méthanisation et l’injection.

Aux fournisseurs de matières organiques, il demande l’accélération de la mise en place du tri des déchets dans les activités capables de fournir au minimum 10 tonnes par an – soit un restaurant de 180 couverts par jour ; cette mesure est en réalité obligatoire depuis ce début d’année.

Le projet d’unité d’épuration et d’injection en chiffres :

Durée de travaux : 18 mois

Durée d’exploitation : 15 ans

Investissement : 3 M€

Production prévisionnelle annuelle : de 14 à 17 GWh

Consommation annuelle en gaz naturel : environ 2 500 foyers

Tonnes de CO2 évitées/an : 3 500

Trajets en voiture : 30 000 000 km/an

Les acteurs du projet :

Grenoble-Alpes Métropole : Autorité concédante

Aquabiogaz (Filiale de GEG ENeR et de SUEZ – Services France) : Concessionnaire

PRODEVAL : Conception et construction du système d’épuration

BG Ingénieurs Conseils : Assistant à Maîtrise d’ouvrage

GRDF : Gestionnaire du réseau de distribution

Etude de l’agence de l’eau sur la méthanisation des boues de stations d’épuration

Vigilance ! : Dans les autres pays européens, le biogaz se développe très vite. Aux Pays-Bas, où la filière existe depuis une vingtaine d’années, la production de gaz vert est dix fois supérieure à celle de la France. En Allemagne, 165 sites d’injection étaient recensés, fin 2014. Il faut souligner nénamoins que la méthanisation ne permet pas le traitement de l’azote. Lorsqu’1 kg d’azote entre dans le méthaniseur, il en ressort 1 kg. Même si sa forme a changé (digestat). « Le risque pour les régions d’élevage est d’importer encore plus d’azote sur un territoire en zone vulnérable pour alimenter les méthaniseurs » met en garde Arnaud Clugery, d’Eau et rivières de Bretagne qui vient de mettre au point une grille d’évaluation pour les projets de méthanisation. Pour éviter par exemple que le plan d’épandage du digestat se situe dans le zonage du plan algues vertes. Paradoxe : la méthanisation est une solution avancée par le plan algues vertes de 2010 alors que celles-ci sont très difficiles à méthaniser toutes seules. Second écueil : éviter de tomber dans le piège allemand (la méthanisation en Allemagne utilise surtout le maïs plutôt que les déchets. Plante qui demande beaucoup d’eau, d’engrais et de désherbant) où au final, le bilan est néfaste pour l’environnement, comme pour les agrocarburants de première génération. L’Ademe prépare justement un bilan global de la filière. Histoire de vérifier que ce n’est pas une « fausse bonne idée » !