Transition énergétique : quelle place pour le gaz ?

Pour atteindre la neutralité carbone en 2050, il faut cesser de recourir au gaz d’origine fossile. Parce qu’on ne peut attendre pour agir de savoir si le pari du gaz renouvelable sera gagné, il faut chercher dès maintenant à restreindre l’usage du gaz en misant sur d’autres énergies décarbonées, électricité et biomasse en tête. Synthèse d’une note d’analyse de France Stratégie.

En France, le gaz d’origine fossile est responsable de 20 % des émissions de gaz à effet de serre. Un bilan qui conduit à programmer sa disparition progressive pour parvenir à la neutralité carbone d’ici 2050, conformément aux engagements pris par la France dans le sillage de l’Accord de Paris.

Mais par quoi le remplacer ? Si certains voient dans le gaz renouvelable « un candidat naturel », Dominique Auverlot et Étienne Beeker, tous deux conseillers scientifiques chez France Stratégie, au département Développement durable et numérique, sans remettre en cause l’idée, y apportent des réserves. À commencer par le surcoût annuel de plusieurs dizaines de milliards d’euros qu’entraînerait aujourd’hui le « verdissement du gaz », au regard de la maturité des technologies disponibles. Une perspective qui les incite à questionner les « usages spécifiques » du gaz à l’horizon 2050 en tenant compte de l’ensemble du mix énergétique français, et notamment des concurrents actuels du gaz que sont l’électricité et la biomasse.

Une énergie de transition

Le gaz a bonne presse. Et pour cause : « une centrale à gaz émet entre 350 et 400 grammes de CO2 par kWh, là où les centrales à charbon les plus modernes [en] émettent environs 800 », soulignent les auteurs. À choisir entre deux énergies fossiles, le gaz apparaît donc comme une alternative (plus) « propre », quoique transitoire, pour les pays ayant beaucoup recours au charbon qui s’engagent aujourd’hui dans la transition énergétique.

Avec une production d’électricité déjà très décarbonée, la France, elle, n’en est plus là, mais à l’étape suivante : remplacer le gaz – responsable de 20 % des émissions de gaz à effet de serre. Mais par quoi et pour quels usages ?

Si le gaz renouvelable apparaît comme le candidat naturel, « [il] sera [néanmoins] plus coûteux et moins abondant que le gaz naturel », préviennent Dominique Auverlot et Étienne Beeker, « il serait [donc] logique de n’employer à terme le gaz que pour les usages auxquels il est difficile de substituer de l’électricité ou de la biomasse », ou pour suppléer le système électrique en cas de pic de consommation.

Le chauffage en première ligne

Ces « usages spécifiques » du gaz, pour employer le terme consacré, les auteurs en listent quatre. D’abord le chauffage des locaux résidentiels et du tertiaire. Un secteur responsable de la moitié de notre consommation de gaz à l’heure actuelle. 11 millions de logements sont aujourd’hui chauffés au gaz et « la priorité consiste d’abord à rénover les plus de 3 millions de logements qui sont encore chauffés au fuel », avertissent les auteurs.

Le remplacement du gaz naturel ne s’envisage donc ici que sur le long terme, et plutôt au profit de formes d’énergie concurrentes ayant fait la preuve de leur rentabilité : biomasse (bois), géothermie profonde, solaire thermique, et surtout électricité sous forme de pompes à chaleur ou de chauffe-eau. Une alternative au gaz renouvelable potentiellement deux fois moins chère que le gaz renouvelable pour les gros consommateurs d’énergie, estiment les auteurs, sur la base d’une étude Coenove, suivant les scénarios de l’Ademe.

De là, la nécessité pour la puissance publique d’encourager dès maintenant des solutions de chauffage peu ou pas émettrices de gaz à effet de serre auprès des particuliers, et de modifier la réglementation thermique qui conduit aujourd’hui à opter majoritairement pour le gaz dans la construction des logements neufs.

Des besoins limités

Dans le transport de marchandises, l’urgence se situe du côté des poids lourds. Avec une consommation de huit milliards de litres de diesel annuel, ils sont responsables de 6 % de nos émissions de gaz à effet de serre. Le gaz est-il une alternative pour autant ? Oui et non. Sachant qu’un véhicule au gaz n’émet que 10 % d’émissions de moins qu’un véhicule diesel, l’usage du gaz fossile n’est pas rentable « climatiquement », même de façon transitoire. L’usage du gaz renouvelable dépendra, lui, de son coût relativement à celui des alternatives.

Une solution consisterait à passer à l’électrique pour les poids lourds effectuant de courtes distances (moins de cent ou deux cents kilomètres) et à réserver l’usage du gaz aux camions parcourant des distances supérieures (que l’autonomie des véhicules électriques ne permet pas encore), estiment Dominique Auverlot et Étienne Beeker.

Enfin l’usage de turbines à gaz venant suppléer le solaire ou l’éolien (non stockables) en cas de production insuffisante est utile, sans pour autant constituer la solution. Si c’est en effet le rêve des Allemands pour décarbonner leur électricité, en France « les quantités en jeu sont aujourd’hui faibles », et les avancées technologiques – notamment le développement de « réseaux intelligents » dans les smart cities – devraient « apporter au système électrique une grande partie de la flexibilité dont il aura besoin », prévoient-ils. Restent les besoins en gaz de l’industrie pour la fabrication d’hydrogène, d’ammoniac et de méthanol, qui, eux, sont non négociables.

Du gaz vert, à quel prix ?

Autre enseignement majeur de cette étude : il n’est pas certain qu’une offre de gaz renouvelable puisse répondre à ces besoins spécifiques en gaz, aussi limités soient-ils in fine. De fait, les trois technologies disponibles pour produire du gaz renouvelable n’ont pas encore fait la preuve de leur rentabilité dans une perspective de développement à grande échelle.

La plus mature d’entre elles, la biométhanisation, permet à un agriculteur d’utiliser les déjections animales et certains résidus d’origine agricole pour produire du gaz, traiter ses déchets et diminuer fortement sa consommation d’engrais chimiques. Une martingale environnementale… qui n’a fourni au réseau que 0,08 % de la consommation de gaz française en 2017. Dit autrement : il faudrait multiplier la production par un facteur supérieur à 70 pour atteindre les 10 % de gaz renouvelable à horizon 2030 prévus par la loi relative à la transition énergétique. On est donc loin du compte.

Quant à la pyrogazéification – transformation du bois en gaz, sous l’effet de la chaleur – et la méthanation – transformation de l’énergie électrique en gaz de synthèse par production d’hydrogène puis combinaison avec du CO2 – elles butent non seulement sur des problèmes de coûts élevés et de rendements faibles mais également sur celui de la disponibilité de la ressource : bois et hydrogène. Avec des risques de conflits d’usage à la clé.

Bilan : l’Ademe a calculé que l’utilisation conjointe de ces trois énergies renouvelables pour satisfaire une demande de gaz réduite de 40 % par rapport à notre consommation actuelle entraînerait une multiplication du coût de production du gaz par un facteur compris entre 2,5 et 4. Un scénario coûteux et incertain qui fait dire aux auteurs qu’une option réaliste consisterait plutôt à miser sur le mix énergétique pour réserver le gaz renouvelable à ses usages essentiels : production d’électricité, industrie, et chauffage des locaux « à la pointe » en cas de grand froid.

« Le remplacement du gaz fossile par du gaz renouvelable relève encore largement du pari », concluent les auteurs. Miser sur d’autres options est donc une nécessité. Au risque sinon de ne pas atteindre la neutralité carbone en 2050.

Céline Mareuge, Journaliste France Stratégie – Septembre 2018

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