Institut transfrontalier d’application et de développement agronomique
Faire du biogaz de toute biomasse
Institut transfrontalier d’application et de développement agronomique
Publié le 27/10/2016
Après la « méthanisation tout maïs » avec 900 000 hectares dédiés, l’Allemagne s’engage sur de nouvelles pistes de valorisation de biomasse non alimentaire, comme les pailles. Du côté français, le retard accusé, certes non rédhibitoire, en méthanisation agricole, avec moins de 500 unités, est l’occasion de mieux intégrer cette filière énergétique dans le paysage des productions alimentaires.
Le 38e forum de l’Institut transfrontalier d’application et de développement agronomique (Itada), consacré au biogaz agricole, se tenait de part et d’autre du Rhin et de la centrale de Fessenheim dont les deux réacteurs nucléaires sont arrêtés. Faut-il y voir un symbole ? La matinée de conférences se tenait à Hirtzfelden, et l’après-midi était dédiée à la visite de l’importante unité de méthanisation Badenova à Grissheim. « Formidable réservoir potentiel d’énergie grâce à sa biomasse », introduit Danielle Bras, vice-présidente de la Chambre d’agriculture Alsace (CAA), la méthanisation agricole pose cependant de nombreuses questions sur les implications de cette nouvelle filière dans les équilibres alimentaires, économiques et agronomiques. Et l’Itada a pour rôle de « structurer les échanges » transfrontaliers autour de tels dossiers, rappelle la vice-présidente. Les mix énergétiques allemand et français sont radicalement différents. L’état des lieux national de la méthanisation, présenté par Christophe Gintz, de la CAA, indiquait 439 unités au 31 mars 2016, dont 270 en méthanisation agricole, et plus localement, 76 dans le Grand Est. En Allemagne, rien que dans le Bade-Wurtemberg, on compte 893 installations en 2014, réparties plutôt à l’est du land à vocation d’élevage, que du côté rhénan, présente Jörg Messner, du ministère du Land. Si bien que la part de l’électricité cogénérée par du biogaz représente en Allemagne 5 % de l’électricité totale. « En Allemagne, il n’y a plus eu de gros méthaniseur construit depuis cinq ans, seulement quelques petits de moins de 75 kW pour la valorisation du lisier. » Conséquence, l’essor de la méthanisation repose désormais sur le côté français. On note un bon développement de l’injection où le biométhane est directement injecté dans le réseau de distribution. Il y a, à ce jour, 17 sites injecteurs. Plus généralement, « la pérennité économique reste cependant trop souvent conditionnée aux aides. Et le parcours administratif est contraignant », souligne Christophe Gintz. Il y a également l’incertitude sur les tarifs de rachat d’électricité qui brouille la visibilité économique des porteurs de projets. Actuellement : 17,5 centimes d’euro du kWh pour les unités de moins de 80 kW et un tarif dégressif jusqu’à 500 kW, jusqu’au plancher de 15 cts d’€ du kWh. 9 % de la SAU en maïs à biogaz Pour l’agriculture, ces projets de méthanisation inaugurent de nouvelles formes partenariales (collectivités, entrepreneurs privés, Cuma, GIEE), explique Christophe Gintz. « Les projets collectifs multiressources sont plus complexes car ils demandent de la coordination entre partenaires. » Côté allemand, les tarifs de rachat, cadrés par la loi EEG, sont plus avantageux pour les petites unités. Et pour 2017, ce sera 23,14 cts d’€ du kWh pour les petites unités de 75 kW ou moins ; 13,32 cts d’€ du kWh jusqu’à 150 kW et 14,88 cts d’€ jusqu’à 500 kW. Le point central de l’évolution de la future loi EEG réside dans le conditionnement de la tarification au type de biomasse valorisée en électricité. Clairement, les tarifs de la loi EEG vont inciter les méthaniseurs à se tourner vers d’autres ressources en biomasse que le maïs fourrage plante entière, prévient Martin Strobl, de l’institut agronomique de Bavière. Ce maïs énergie qui absorbe à lui seul 900 000 ha en Allemagne, 9 % de la SAU. Et qui représente 52 % de toute la biomasse méthanisée. Outre-Rhin, on s’active donc à trouver de nouvelles ressources en biomasse. Il y a de l’énergie dans les cannes Martin Strobl a présenté une étude technico-économique qui compare différentes techniques de ramassage de la paille de maïs grain. Laquelle n’est actuellement pas exploitée. On retiendra qu’1 ha de paille de maïs représente l’équivalent énergétique de 0,45 ha de maïs plante entière. Il y a donc de l’énergie à récupérer ! D’autant que la productivité en méthane de la paille de maïs n’est pas si éloignée de celle du maïs plante entière (coefficient de 86 %). Mais après les pertes liées au ramassage, à la minéralisation au stockage, etc., on arrive à 20 % de l’énergie de la plante entière, selon la donnée de rendement de méthane par hectare. Donc, cela vaut-il le coup économiquement ? Intéressante s’il en est, cette étude intègre différents procédés, andainage, broyage, ramassage en vrac, la stabilité aérobie au stockage, etc., pour évaluer le rendement méthanogène/ha récupéré en final. L’étude est complexe, si l’on prend en compte d’autres paramètres tels que les exportations minérales et humiques à compenser. Et il faudra encore intégrer les bonus sur les rachats de la loi EEG. Cultures intermédiaires à valorisation énergétique Mais la paille de maïs n’est pas la seule ressource non vivrière issue de nos champs, méthanisable. Florence Rigel, de la CAC, et Jean-François Strehler, de la CAA, se sont penchés sur les Cultures intermédiaires pièges à nitrates (Cipan), jachères, bordures, qui sont autant de cultures énergétiques potentielles : les Cultures intermédiaires à valorisation énergétique (Cive). Soit plus de 10 000 ha en Alsace. La réussite d’une culture dérobée n’est cependant pas évidente et dépend des conditions pédoclimatiques. Les essais présentés dans le Sundgau et le Ried indiquent de forts écarts en rendements en matière sèche : de 14 tonnes de MS/ha pour un seigle-vesces dans le Ried à 4-6 t MS/ha pour un ray-grass dans le Sundgau, en Cive d’hiver. Et de 2 à 10 t MS/ha pour des Cive d’été, particulièrement dépendantes de l’alimentation hydrique. Ramené à la tonne de matière sèche, on note peu de différence de potentiel méthanogène entre les espèces : le colza, le blé, le sorgho, etc. Et sur le plan de la rentabilité économique, « c’est possible mais les conditions de culture déterminent la rentabilité ». Il faut donc régler la question des limitations hydriques, principal facteur impactant le rendement, et conduire les Cive avec le même sérieux qu’une culture. Marcs, tiges de tabac, fleurs mâles de maïs, rebuts de légumes D’autres ressources en biomasse sont possibles, indique Lars Meyer, directeur de production renouvelable chez Badenova, opérateur badois en énergies. Concrètement, Badenova méthanise déjà 5 000 tonnes de marc de raisin et de pomme, 3 000 t de légumes au rebut, 5 500 t de lignées mâles de maïs semences au moyen d’une microensileuse, 500 t de tiges de tabac, et encore 600 t d’issus de maïs. Badenova mise sur une collecte locale autant que faire se peut. L’entreprise badoise mise clairement sur la paille de maïs, mais il lui faudra affiner les coûts de collecte et de prétraitement par défibrage. C’est ce que propose la société Hantsch à Marlenheim, spécialisée dans les techniques forestières, qui importe les Unimog et équipe les plateformes de traitement de biomasse de broyeur Willibald. Lequel était d’ailleurs proposé en démonstration par Christophe Siffert, responsable développement chez Hantsch. Plutôt qu’une alternative radicale au maïs, les chercheurs du LTZ Augustenberg travaillent aussi à des associations culturales. Le maïs offre en cultures associées la meilleure productivité. C’est pour cela qu’il était une culture pilier des Mayas, rappelle la chercheuse Kerstin Stolzenburg. Avec des topinambours, des pois, des haricots, des courges, les associations dopent la production de biomasse. Plus globalement, difficile pour les autres cultures de rivaliser avec la productivité du maïs, à l’exception du sorgho, mais qui présente un potentiel méthanogène plus faible, car riche en lignines. Et c’est du côté d’une plante pérenne, la sylphie, que se sont tournés les agronomes (lire en encadré). La matinée s’est conclue par une vidéo sur l’installation de Florian Christ à Wœllenheim, qui utilise déjà de la paille de maïs. Ce forum Itada s’est terminé par la visite de l’unité de méthanisation Badenova de Grissheim, dont la production couvre les besoins en gaz et en chaleur de 5 000 foyers. Avec une démonstration du broyeur défibreur mobile Willibald de la société Hantsch à Marlenheim. Le prochain forum de l’Itada posera la question plus précise de la gestion agronomique des terres d’où l’on exporte davantage de biomasse et où l’on réintroduit des digestats.
