Le gaz vert : de la production aux enjeux écologiques

publié le 08/09/2020 | mis à jour le 07/02/2024 | par Alexia Lalanne

Qu’est-ce que le gaz vert ?

Le terme « gaz vert » ne désigne en rien la couleur du combustible. Cela sert essentiellement à le différencier du gaz naturel d’origine fossile. Voyons de plus près ce qu’est le gaz vert, aussi appelé biométhane.

Le gaz vert, une énergie renouvelable

Le gaz vert est en réalité du biométhane qui a été purifié. Il est chimiquement composé de méthane (CH₄) et de dioxyde de carbone (CO₂). Il contient également des traces d’eau, de soufre, d’hydrogène, d’azote ou encore d’oxygène.

Le biométhane est issu de la dégradation de la biomasse liquide ou solide. Il s’agit de déchets organiques qui peuvent être :

• des végétaux ;
• des restes agroalimentaires provenant d’activités diverses comme l’agriculture, la pêche ou l’élevage ;
• des boues de stations d’épuration ;
• des ordures ménagères.

Ces déchets sont générés à grande échelle dans le cadre d’autres activités, comme l’industrie. Ils sont ensuite récupérés afin d’être valorisés et transformés en biométhane. C’est l’utilisation de matières premières naturelles qui permet de dire que le biométhane est un gaz d’origine renouvelable. Cette énergie verte se distingue du gaz naturel qui lui est d’origine fossile et dont les stocks ne se régénèrent pas une fois épuisés (il faudrait pour cela attendre des millions d’années et des conditions géologiques bien spécifiques).

Quels sont les avantages du gaz vert ?

Le gaz vert est un combustible dit « écologique ». Cela signifie qu’il est produit avec une ressource renouvelable (la biomasse), que l’on trouve par ailleurs en grandes quantités sur notre territoire. Ce fait n’est pas le seul atout du gaz vert. Voici pourquoi il suscite un grand intérêt pour le présent et l’avenir :

• le gaz vert est plus propre que le gaz naturel ou le gaz de schiste,dont les émissions de CO2 dégradent la qualité de l’air et causent ainsi, des problèmes environnementaux et de santé publique. L’utilisation du gaz vert s’intègre totalement dans un processus de transition énergétique ;
• le biométhane peut être utilisé dans différents domaines, que ce soit pour remplacer une partie du gaz naturel dans les réseaux de distribution, générer de l’électricité, alimenter des réseaux de chaleur, produire un biocarburant, etc. ;
• l’utilisation du gaz vert permet de diversifier les sources des énergies renouvelables et de se prémunir de l’épuisement prochain des énergies fossiles (gaz naturel, mais également pétrole et charbon). Les ressources servant à la production du gaz vert (déchets organiques) sont abondantes et en constant renouvellement ;
• le gaz vert contribue à donner une seconde vie aux déchets organiques en valorisant leur emploi. Les biodéchets représentent une ressource édifiante pour la production de biométhane. À titre d’exemple, les détritus issus de nos ordures ménagères représentent près de 13 millions de tonnes par an, soit l’équivalent de 14 TWh de gaz vert produit ! (Source : GRDF) ;
• les déchets agricoles employés dans le cadre d’une production de biométhane représentent un complément de revenu pour les agriculteurs ;
• le gaz vert participe pleinement au développement et au maintien d’une économie circulaire, via la création d’emplois locaux non délocalisables pour la collecte, le tri et le traitement des biodéchets ;
• le biométhane ouvre la voie à l’indépendance énergétique du pays en valorisant la production énergétique locale. Plus la part de gaz vert injecté dans les réseaux grandira, plus les besoins d’importation de gaz naturel diminueront. À terme, le gaz vert pourrait remplacer le gaz naturel (dont les stocks seront un jour ou l’autre épuisés) ;
• l’utilisation du gaz vert aide à réduire les émissions de gaz à effet de serre (GES). En effet, la chaîne de gaz naturel est hautement polluante, que ce soit lors de l’extraction du gaz dans les sous-sol, lors du transport ou durant l’utilisation ;
• le développement bioGNV (carburant fait à partir de biogaz) contribue à l’essor de la « mobilité verte ». Il s’agit là d’un bio-carburant qui pourrait remplacer le pétrole servant à alimenter les véhicules thermiques.

Tous ces points positifs font du gaz vert un combustible prometteur qui pourrait peut être un jour remplacer son équivalent d’origine fossile.

Biogaz, biométhane, gaz vert, quelles différences ?

Biogaz, biométhane et gaz vert sont trois termes que l’on retrouve souvent. Bien que proches, ils ont tout de même quelques différences que nous allons expliquer.

Le biogaz est un combustible produit grâce à la fermentation de matières organiques (biomasse). Sous cette forme, on peut dire qu’il est « brut ». Il contient en effet une grande partie de méthane et de dioxyde de carbone, mais aussi des impuretés qui le rendent corrosif. Dans cet état, le biogaz ne peut être injecté dans les réseaux de distribution de gaz. Il peut en revanche servir à alimenter des centrales de cogénération qui vont permettre de créer de l’électricité et d’alimenter des réseaux de chaleur pour des collectivités ou des exploitations agricoles, par exemple. L’électricité produite à partir du biogaz est directement injectée dans le réseau d’Enedis.

Le biométhane est quant à lui obtenu après l’épuration du biogaz. Cela consiste à séparer les mélanges gazeux (méthane et dioxyde de carbone) pour obtenir un gaz riche en méthane (environ 97 % de méthane). Plus pur, le biométhane peut être injecté dans les réseaux gaziers pour être consommé.

Le gaz vert possède pour sa part une composition identique au biométhane. Il est ainsi nommé pour mettre en avant le fait qu’il soit « vert » et donc « écologique » (par rapport au gaz naturel). Le biométhane ou gaz vert a besoin d’être purifié pour être injecté sur les réseaux de distribution de gaz. Il peut aussi être transformé en GNV (Gaz naturel véhicule) qui est un carburant gazeux composé de méthane, contrairement au GPL qui est issu du pétrole.

Zoom sur la production de gaz vert

La production de biogaz est un phénomène naturel qui peut s’observer dans la nature. Pour pouvoir l’utiliser dans nos foyers ou ailleurs, l’élaboration du gaz vert se déroule sur des sites spécialisés.

La production de biogaz dans la nature

Le méthane peut se former spontanément dans des endroits où des déchets organiques sont entreposés et fermentent en raison d’une privation d’oxygène. C’est par exemple le cas dans des décharges qui ne sont pas surveillées, les déchets enfouis et coupés de l’air libre peuvent générer un gaz inflammable.

Dans les marais, les marécages ou les tourbières (zones humides riches en matières organiques), le phénomène naturel de fermentation produit également du méthane.

Les méthaniseurs, des structures pour produire du gaz vert

Une large partie du gaz vert injecté dans le réseau de distribution du gaz est quant à lui obtenu grâce à un processus rigoureusement contrôlé : la méthanisation. Aussi appelé « digestion anaérobie », ce procédé biologique naturel consiste à laisser la matière organique se dégrader sous l’effet de micro-organismes. Ces derniers se développent dans des atmosphères dépourvues d’oxygène et vont « digérer » les différentes substances liquides ou solides de la biomasse afin de produire du méthane.

La transformation des déchets organiques en gaz vert se passe au sein d’un digesteur. C’est là que se déroule la phase de méthanisation. Il s’agit là d’accélérer le phénomène qui pourrait se produire naturellement. Ainsi, lors de la phase de méthanisation, les déchets récoltés sont entreposés sous atmosphère anaérobie (absence d’oxygène) à une température de 37 °C pendant 40 à 60 jours. Durant ce délai, les bactéries se multiplient et le processus de fermentation suit son court pour donner du biogaz brut d’un côté et du digestat de l’autre. Le digestat constitue les déchets qui n’ont pas été dégradés. Proche du compost, il est utilisé comme engrais naturel pour fertiliser les champs (d’où peuvent provenir les matières organiques pour créer le gaz vert, ce qui créé une sorte d’économie circulaire).

Après la phase de méthanisation, le biogaz va bénéficier de différents traitements chimiques afin de lui donner les mêmes propriétés que le gaz naturel. C’est à cette étape qu’il est débarrassé du CO₂ et de l’eau qui le composent afin de ne garder que le méthane. Cela lui donnera un pouvoir calorifique équivalent au gaz naturel d’origine fossile.

Avant d’être injecté dans les réseaux de distribution du gaz, le combustible à l’état gazeux est odorisé. Cela permettra de détecter olfactivement toute fuite de gaz dans un logement. L’odorisation ne change en rien le pouvoir calorifique du gaz. Il s’agit simplement d’ajouter un composant facilement détectable à l’odeur et identifiable entre mille (senteur soufrée désagréable).

Power to Gas, une autre façon de produire du gaz vert

Lorsque l’on évoque le gaz vert, on pense immédiatement au biométhane obtenu à partir de déchets organiques. Cependant, il existe une autre méthode pour produire un gaz propre et écologique, le Power to Gas.

Ce procédé aussi complexe que novateur consiste à transformer le surplus d’électricité verte en hydrogène (H), un gaz propre et bas carbone (faible émetteur de CO₂). Cela a de nombreux avantages :

• utiliser l’électricité produite (par les éoliennes et les centrales solaires, notamment) qui n’est pas consommée (déséquilibre entre l’offre et la demande) ;
• transformer une énergie difficile à stocker en un gaz dont les caractéristiques permettent de le réserver pour une utilisation ultérieure.

Le passage de l’électricité à l’hydrogène bas carbone repose sur l’électrolyse de l’eau. Grâce à cela, il est possible de générer du gaz vert à partir d’un courant. Ce système ingénieux permet notamment d’optimiser le rendement des installations d’énergie renouvelable dont la production est aléatoire et dépend beaucoup du climat (soleil, vent).

Produire du biométhane grâce à la pyrogazéification

Autre façon novatrice pour obtenir du gaz vert : la gazéification de la biomasse sèche. Cette méthode utilise la pyrogazéification qui va chauffer les déchets à 1000 degrés dans un environnement pauvre en oxygène. Selon GRDF, la « pyrogazéification correspond à la production de biométhane de 2e génération ». Elle présente donc un intérêt prometteur pour l’avenir des énergies.

Ce procédé thermochimique permet de produire un gaz de synthèse, le « syngaz » (mélange de monoxyde de carbone et d’hydrogène) à partir de ressources issues de la biomasse et de déchets non valorisables ou difficiles à traiter. Cela peut être des résidus agricoles non fermentescibles (caoutchouc, matières plastiques) ou de la biomasse ligno-cellulosique (résidus de cultures tels que les pailles de céréales, les rafles de maïs, les tiges de colza, etc.).

Le syngaz (syngas en Anglais) produit est utilisé comme le biogaz pour la production d’électricité, de chaleur et de méthane de synthèse afin d’être injecté sur le réseau de distribution de gaz.

Comment est utilisé le gaz vert en France ?

Le gaz vert est une énergie renouvelable qui a de l’avenir. Pouvoir le produire sur le territoire sans avoir à importer la matière première est sans nul doute l’un de ses plus grands avantages. Voyons comment cette ressource énergétique est utilisée.

Les nombreuses utilisations du gaz vert en France

Après avoir été produit, le gaz vert est envoyé à différents endroits. Il est notamment acheminé par gazoducs qui sont des canalisations souterraines conçues pour le transport du gaz à haute pression. Sous forme liquide, il peut aussi être transporté à l’aide de citernes (dans le cas du carburant).

Le gaz vert obtenu par méthanisation quitte le site de production et part vers :

• les réseaux de transport et de distribution du gaz naturel afin d’être utilisé dans les habitations pour le chauffage, l’eau chaude sanitaire et/ou la cuisson. Il peut aussi être consommé dans les bâtiments publics et privés, les établissements scolaires et autres édifices chauffés au gaz ;
• les centrales de cogénération qui servent à produire de l’électricité à partir du gaz et qui alimentent des réseaux de chaleur situés à proximité ;
• les zones de stockage du gaz, pour consommer l’énergie ultérieurement ;
• les stations de carburant afin que le bioGNV soit utilisé par les véhicules ayant une motorisation compatible.

Sur les réseaux de distribution gérés par GRDF et des ELD (Entreprises locales de distribution), le gaz vert vient compléter le gaz naturel injecté depuis les différents points d’entrées répartis sur le territoire. Importé en totalité, le gaz naturel entre sur le territoire français au niveau des terminaux méthaniers ou des gazoducs. L’acheminement du gaz naturel liquéfié (plus facile à transporter sous cette forme) par méthaniers est exclusivement réservé à l’hydrocarbure puisé dans d’autres pays. Le gaz vert est généralement transporté par gazoducs, car il est souvent consommé près de l’endroit où il a été produit. Ainsi, utiliser un méthanier pour du gaz vert serait inutile (sauf s’il était voué à l’export), car la distance d’acheminement est peu importante.

Lorsque le gaz vert est injecté dans les réseaux de transport et de distribution, il se mélange au gaz naturel. Il est alors impossible de faire la différence entre les deux combustibles de composition similaire (méthane), mais d’origines différentes. De ce fait, souscrire une offre de gaz 100 % verte ne garantit pas que le combustible qui alimente votre chaudière est uniquement du biométhane. Toutefois, choisir une telle offre soutient la filière de gaz vert et contribue au développement des sites de méthanisation. Plus les consommateurs auront besoin de gaz vert, plus les moyens de le produire augmenteront.

Quels sont les sites d’injection du gaz vert dans le réseau GRDF ?

Les sites d’injection occupent la mission principale d’introduire le gaz vert dans le réseau général de distribution de gaz naturel en France. Ce dernier est géré à 95 % par GRDF et les 5 % restants sont administrés par des ELD (Régaz-Bordeaux en Gironde, R-GDS à Strasbourg, etc.).

Au 1er janvier 2022, le territoire métropolitain français comptait au total 1 308 unités de méthanisation, dont 371 en injection et 759 en cogénération. Fin juin 2022, 71 nouveaux sites d’injection de biométhane ont été mis en service, ce qui a porté leur nombre à 442. Sur ces 442 unités d’injection de gaz vert, 376 sont raccordées au réseau GRDF (source : GRDF, La dynamique du marché).

Plusieurs unités permettent d’injecter du gaz vert renouvelable sur les réseaux :

• les sites d’exploitations agricoles portés par un ou plusieurs agriculteurs où sont récupérés les effluents agricoles et d’élevage ;

• les sites de stations de boues d’épuration (STEP) qui produisent des boues d’épuration à partir des eaux usées ;
• les installations de stockage des déchets non dangereux (ISDND). Il s’agit de lieux d’enfouissement de divers déchets non valorisables dans leur état actuel en tant qu’énergie ou de matière. En revanche, ces déchets produisent du biogaz naturellement, qui est récupéré pour produire du gaz vert ;
• les sites industriels qui utilisent certains déchets de l’industrie agroalimentaire ;
• les sites de traitement des déchets urbains portés par une collectivité territoriale ou un regroupement d’industriels. Les matières premières utilisées proviennent principalement des ordures ménagères, mais également les déchets verts ou les graisses issues de l’agro-industrie. La part biodégradable de ces détritus organiques est appelée biodéchet.

La part du gaz vert distribué sur les réseaux GRDF et autres

Selon le Ministère de la Transition écologique et de la Cohésion des territoires, la capacité des sites de production de gaz vert s’élevait au 30 juin 2022 à 7,6 TWh/an. Ce chiffre est en progression de 18 % par rapport à fin 2021 (source : Tableau de bord : biométhane injecté dans les réseaux de gaz – Deuxième trimestre 2022). Au cours d’un premier semestre 2022, une capacité supplémentaire de 1 139 GWh/an a été installée.

Au deuxième trimestre 2022, la part de biométhane injectée dans les réseaux gaziers s’établit à 1 671 GWh. Ce chiffre montre une hausse de 70 % par rapport au second trimestre 2021.

À travers la loi de Transition Énergétique pour la Croissance Verte (LTECV), le gouvernement français s’est fixé l’objectif d’injecter dans les réseaux 10 % de biométhane (le reste est du gaz naturel) d’ici 2030. Cette volonté est pour l’heure en passe d’être atteinte avec plusieurs années d’avance. En effet, fin 2021, l’injection effective de gaz vert dans les réseaux représentait 9,2 %.

Notez qu’il demeure toujours un écart entre les quantités de gaz vert réellement injectées et les capacités maximales des sites de production. Cette différence est due à plusieurs éléments, comme des travaux de maintenance, un temps de fonctionnement limité ou encore à la montée en charge des installations qui sont nouvellement mises en service.

Comment consommer du gaz vert ?

Les chiffres de la consommation de biométhane en France montrent que la production de cette ressource énergétique se développe de plus en plus. Mais comment en profiter dans un logement ? En choisissant une offre de gaz vert proposée par un fournisseur énergétique.

Qu’est-ce qu’une offre de gaz vert ?

Une offre de gaz vert est une formule énergétique qui vous permettra de souscrire un contrat vous donnant accès à du gaz vert. Selon le fournisseur, l’offre peut inclure :

• 100 % de gaz vert ;
• une part de biométhane et le reste de gaz naturel (par exemple : 10 % de gaz vert).

Selon l’offre, le fournisseur peut également inclure un soutien à un programme de reforestation, par exemple (on parle alors de compensation carbone). Les avantages de chaque offre peuvent changer d’un opérateur à un autre. Pour trouver la formule qui vous correspond le mieux (en termes de tarifs et d’options), n’hésitez pas à utiliser notre comparateur d’offres de gaz vert.

Un contrat de gaz vert est similaire à une formule pour du gaz naturel. Seule l’origine du combustible change. Ainsi, lorsque vous souscrivez une offre verte de gaz, vous devrez payer :

• un abonnement (dont le tarif peut différer d’un fournisseur à l’autre) ;
• les kilowattheures consommés (leur prix varie aussi selon l’énergéticien choisi) ;
• les options choisies (lorsqu’elles sont payantes), comme la location d’un thermostat connecté, l’entretien de la chaudière, etc. ;
• des taxes sur le gaz qui sont identiques à chaque fournisseur énergétique.

Qui sont les fournisseurs de gaz vert en France ?

Quelques fournisseurs proposent une offre de gaz vert dans leur catalogue. Cela permet au consommateur de choisir la formule la mieux adaptée à ses besoins et à son budget. Voici une liste de fournisseurs de gaz vert :

• Ekwateur, propose une offre de gaz 100 % vert et local ;
• Ilek, présente un contrat de gaz vert 100 % renouvelable et local ;
• TotalEnergies met à disposition une offre verte de gaz qui comprend seulement 10 % de biométhane, le reste est du gaz naturel.

Comment reconnaître un fournisseur de gaz vert ?

Pour reconnaître un vrai fournisseur de gaz vert, il suffit de se renseigner sur l’origine du gaz vendu. Il peut s’agir d’une offre :

• 100 % verte (le biométhane est produit localement) ;
• X % verte et le reste de gaz naturel ;
• compensée carbone.

Afin d’encadrer la vente de gaz vert, des certificats de Garanties d’origine (GO) ont été mis en place. Pour pouvoir céder du biométhane aux consommateurs, les fournisseurs sont obligés d’achetés autant de GO que de quantités de gaz commercialisées. Ce sont les producteurs qui vendent ces précieux sésames. Cependant, le mécanisme des Garanties d’origine présente de nombreuses zones d’ombres qui conduisent à des dérives. Pour être sûr de consommer un gaz 100 % vert, tournez-vous vers un fournisseur qui travaille avec des producteurs gaziers locaux.

Notez qu’une « offre compensée carbone » ne peut être comparée à une formule de gaz vert. En effet, utiliser du gaz naturel (d’origine fossile) et planter des arbres (entre autres moyens de contrebalancer les émissions de CO₂ du gaz naturel) ne peut remplacer la production de biométhane. Il est donc important de bien vérifier l’origine du gaz vert lors de la souscription d’un contrat afin de savoir si votre fournisseur énergétique est vraiment vert.

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Comment passer au gaz vert dans son logement ?

Vous souhaitez consommer du gaz vert et valoriser la production de ce combustible d’avenir ? Voici comment faire.

L’indispensable installation domestique de gaz

Pour utiliser du gaz chez soi, il est nécessaire de disposer d’une installation prévue pour cette ressource énergétique. Cela comprend :

• une chaudière à gaz, pour le chauffage et/ou la production d’eau chaude sanitaire ;
• des radiateurs à eau ou un système de plancher chauffant hydraulique ;
• un réseau de tuyauterie pour transporter l’eau chaude vers les sanitaires et les radiateurs.

Un compteur de gaz est également nécessaire. Installé par GRDF ou l’ELD en charge de votre territoire, ce boîtier permettant le comptage de votre consommation. Les modèles actuellement installés sont les compteurs communicants Gazpar.

Les modifications à prévoir au niveau de votre installation de gaz

Consommer du gaz vert à la place du gaz naturel ne nécessite aucun changement au niveau de votre installation. Vous pouvez donc passer d’un combustible à l’autre sans faire de travaux. Votre chaudière ou le chauffe-eau au gaz continuera à fonctionner de la même manière qu’avec du gaz naturel. C’est également le cas pour votre compteur de gaz qui n’a pas besoin d’être changé ou modifié pour acheminer du gaz vert jusqu’à votre logement.

Trouver une offre de gaz vert

Une fois que votre installation est conforme et que vous êtes équipé d’un compteur, il ne reste plus qu’à trouver une offre de gaz vert.

Pour cela, vous pouvez comparer les différentes formules proposées au moment de votre démarche. Les tarifs et les options peuvent varier d’un mois à l’autre. Il est donc important de réaliser vos recherches au moment où vous comptez changer de fournisseur de gaz.

Sachez que le changement d’un fournisseur de gaz vert est gratuit et sans préavis. Cela n’entraînera aucune coupure d’énergie, dans la mesure où le nouveau contrat débute au moment où l’ancien est résilié.

Le gaz vert en bouteille, une façon de consommer plus propre ?

Votre logement n’est pas éligible à un raccordement au réseau de distribution du gaz ? Si GRDF ou une ELD ne peut acheminer du gaz jusqu’à chez vous pour diverses raisons (réseau trop éloigné, contraintes géologiques majeures, etc.), vous pouvez tout de même opter pour le combustible vertueux en optant pour :

• des bouteilles de gaz vert, idéales pour une utilisation d’appoint, avec des appareils de cuisson, notamment ;
• du bio-propane en citerne qui convient pour alimenter un réseau domestique de gaz et permet de se chauffer, avoir de l’eau chaude et/ou cuisiner.

Ces solutions permettent à chacun de consommer du gaz vert chez soi.

Pour conclure, le gaz vert est une véritable alternative écologique et économique au gaz naturel. Le développement des sites de production est en pleine expansion et permet d’envisager l’avenir du biométhane avec optimisme. Offrant un pouvoir calorifique équivalent au gaz naturel, cette ressource énergétique produite à partir de déchets permettra à terme de se chauffer, d’avoir de l’eau chaude et/ou de cuisiner tout en consommant une ressource énergétique propre et produite sur notre territoire.

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