ANALYSE DE CYCLE DE VIE DU BIOGAZ ISSU DE CULTURES ENERGETIQUES

Mis en ligne par quentin_baret
Contact: 
ADEME : Service Bioressources - Direction Production et Energies Durables (DEPD) – Service Prévention et Gestion des Déchets – Direction Consommation durable et Déchets (DCDD)
Type: 
ACV complète disponible sur le web
Comparative: 
oui
Année de publication: 
2011
Langue: 
Français
Code: 
Vehicles/Fuels
Produit: 
biogaz (biométhane)
Sources et qualité
Qualité de l'étude: 
ACV détaillée
Revue Critique?: 
Oui
Cohérence avec la série de normes ISO 14040/44?: 
Oui
Nom(s) du(des) commanditaire(s): 
ADEME
Nom(s) de(s) auteur(s): 
Bio Intelligence Service
Type de(des) auteur(s): 
Entreprise
Objectifs et frontières du système
Unité fonctionnelle: 
"Permettre le déplacement d’un véhicule donné sur un 1 km"
Objectifs, hypothèses et limites: 
Cette étude d’analyse de cycle de vie comparative porte sur la production de 4 types de produits (caractérisés par leur pouvoir calorifique inférieur, PCI, exprimés en MJ/kg) : Diesel (43,1), Essence (43,2), Gaz Naturel (37,2) et Biométhane (37,2). Il est important de souligner que le biométhane étudié n’a pas subi la dernière étape de purification nécessaire pour réduire son taux de dioxygène en dessous des 100 ppm de la norme. Le dioxygène peut poser problème dans les canalisations en cuivre en les corrodant. Ce choix a été fait en raison des probables dérogations que pourrait obtenir le biométhane sur ce paramètre. Un test a été effectué afin de s’assurer que cette éventuelle étape supplémentaire ne pourrait être de nature à inverser les résultats obtenus. Cette étude concerne l’ensemble du cycle de vie du biogaz, depuis la production de la biomasse jusqu’à la combustion soit dans le moteur d’un véhicule soit dans une chaudière. La production de biogaz par gazéification de la biomasse est exclue de cette étude, la technologie étant encore au stade du démonstrateur de recherche. Deux utilisations sont considérées : - Utilisation en tant que carburant véhicule (production sur site et production centralisée), - Utilisation en chaudière (domestique ou industrielle). Ces deux valorisations sont précédées d’une étape d’injection dans le réseau de gaz naturel. Les filières biogaz carburant sont comparées aux filières fossiles conventionnelles (Diesel, essence SP 95 et GNV). La filière biogaz chaleur est comparée à la filière gaz naturel chaleur (choix initial des commanditaires) dans l’optique de l’injection sur le réseau gaz naturel. Les résultats sont analysés en décomposant les étapes de production du biogaz, son épuration et son utilisation.

Enseignement n°1 : les résultats sont en cohérence avec les précédentes études comparatives entre produits bio-sourcés et produits équivalents issus des filières fossiles, mais montrent des transferts de pollution moins marqués. Comme c'est le cas dans les comparaisons de produits bio-sourcés par rapport à leur équivalent fossile, on observe des bilans différenciés selon les catégories d'impact. Les filières bio-sourcées présentent en général des réductions en termes d'émission de GES, ou de consommation d'énergie non renouvelable. En revanche, ces réductions entraînent des transferts de pollution avec des impacts plus pénalisants pour des catégories comme le potentiel d’eutrophisation, d'acidification, la consommation d'eau ou le potentiel de toxicité. La présente étude confirme cette tendance, avec un positionnement général des filières de méthanisation étudiées en ligne avec ce constat général.

Enseignement n°2 : dans les conditions testées, l'incorporation de cultures énergétiques renforce les écarts globaux entre biométhane et ressources fossiles. Notamment, l'augmentation du taux d'incorporation des cultures énergétiques réduit les émissions GES du biométhane obtenu à partir d’un mélange lisier + culture énergétique. Contrairement à l'idée préconçue que la méthanisation de cultures énergétiques devait présenter des bilans GES plus défavorables que celle des déchets, ce travail permet de dresser un bilan différent pour la situation étudiée. On voit en effet que les cultures énergétiques peuvent contribuer, dans le contexte de cette modélisation (co-substrat peu méthanogène), à réduire le niveau des émissions de GES du MJ moyen de biométhane produit.

Enseignement n°3 : On peut déduire de ce travail, et du test réalisé avec du fumier, que l'introduction de cultures énergétiques n'est pas de nature à annuler les gains GES d'une filière de méthanisation par rapport à des équivalents fossiles. L'enseignement précédent montre qu'en France, l'incorporation de cultures énergétiques présente un avantage en matière d'émissions de GES lorsqu'elle est préférée à celle de l'incorporation de substrats moins méthanogènes et/ou devant voyager sur de longues distances.

Enseignement n°5 : Cependant, avec le taux d'incorporation des cultures énergétiques les autres indicateurs évoluent globalement de manière défavorable aux cultures énergétiques, avec des exceptions ou limites. Dans la situation testée, l'introduction de cultures énergétiques vient détériorer le bilan du MJ de biométhane sur quatre catégories d'impact principalement : eutrophisation, acidification, potentiel de toxicité humaine, consommation d'eau (notamment pour les cultures irriguées). Les écarts sur l'oxydation photochimique sont trop peu marqués pour être considérés comme vraiment pénalisants.

Enseignement n°6 : Des critères de sélection des cultures énergétiques les plus
durables à baser sur les indicateurs les plus pénalisés par le transfert de pollution, et non sur les émissions de GES. Parmi les cultures étudiées, aucune n’apparaît pénalisée par ses résultats d'émission de GES ou de consommation d'énergie non renouvelable. Sur les catégories d'impact pour lesquelles une comparaison entre cultures énergétiques est possible dans le cadre de la modélisation retenue (photo-oxydation, acidification, consommation d'eau), seule la consommation d'eau présente des écarts significatifs entre cultures lorsqu’il y a irrigation.

Enseignement n°7 : Des pratiques agricoles qui peuvent améliorer ces résultats et notamment limiter les effets négatifs. Comme évoqué dans des enseignements précédents, il est nécessaire de voir ces bilans comme évolutifs. En raison de la variabilité des pratiques, des marges de progrès existent pour porter cet itinéraire moyen vers des pratiques les plus durables.

Enseignement n°8 : une comparaison intéressante par rapport à d’autres études, mais qui ne peut conclure au positionnement global du bioGNV par rapport aux biocarburants de première génération.

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