La méthanisation : entre transition énergétique et risques environnementaux

Au beau milieu des champs fleurissent de drôles de dômes. En Bretagne comme ailleurs en France, la méthanisation se développe rapidement. Rien que dans la région, le nombre de méthaniseurs a été multiplié par quatorze en onze ans, passant de quinze unités en fonctionnement en 2011, à 215 en 2022 selon l’association Aile¹. La Bretagne fait d’ailleurs partie des régions recensant le plus de méthaniseurs en France. Mais que se passe-t-il sous ces dômes ?

Digestion, gaz et énergie

Il existe des méthaniseurs “individuels” à la ferme, d’autres partagés par plusieurs exploitants ou encore gérés par des collectivités locales ou des industriels. Peu importe le type de structure, le principe reste le même : amplifier un mécanisme naturel appelé la digestion anaérobie pour produire de l’énergie.

« La méthanisation est une chaîne trophique de plusieurs micro-organismes qui digèrent de la matière organique », explique Anne Trémier, directrice de l’unité de recherche Opaale, à l’Inrae², à Rennes. Du lisier aux chaumes de blé en passant par les restes alimentaires, tout peut y passer. Une fois la matière placée dans le digesteur, une grande cuve chauffée et sans oxygène, les micro-organismes se mettent à table, et en digérant, libèrent un biogaz majoritairement composé de méthane.

« Mais comme on ne transforme pas par magie des déchets en gaz, il subsiste un résidu, poursuit Anne Trémier. On l’appelle le digestat et c’est une sorte de pâte brune plus ou moins liquide qui contient les nutriments de la matière organique d’origine. » À l’issue du processus de méthanisation, deux produits sont donc créés : du biogaz et du digestat, que les agriculteurs épandent pour ses vertus fertilisantes. Le biogaz, lui, peut être brûlé pour chauffer l’exploitation ou alimenter une turbine et produire de l’électricité (cogénération). Le gaz peut aussi être épuré pour ne garder que le méthane, et redirigé dans le réseau (injection).

HOLGER T.K. / ADOBE STOCK — L'azote contenu dans le digestat est très volatile.

« Pendant longtemps, les scientifiques ont travaillé sur l’optimisation de la production énergétique. Aujourd’hui, on cherche plutôt à optimiser l’ensemble du système pour qu’il réponde à des objectifs de durabilité », souligne Anne Trémier. Le développement de la méthanisation a donc impulsé des changements dans la recherche mais aussi dans les pratiques agricoles. Car certaines cultures ont un potentiel méthanogène plus important que d’autres, et c’est vers celles-ci que les agriculteurs ont tendance à se tourner. Pour certains opposants à la méthanisation, elle justifie ainsi un modèle d’agriculture intensive, qui vise à produire de l’énergie avant de nourrir. Toutefois, en Europe, l’introduction de matière potentiellement alimentaire dans les méthaniseurs est règlementée³. « L’idée c’est de ne pas cultiver des plantes pour faire de l’énergie mais pour alimenter les animaux ou les gens. Il y a cependant la rotation des cultures et entre des cultures principales on met ce qu’on appelle des cultures intermédiaires, qu’on peut valoriser énergétiquement », explique Anne Trémier.

Si la méthanisation est encouragée par les pouvoirs publics, c’est parce qu’elle est considérée comme productrice d’énergie renouvelable, qu’elle permet de valoriser des déchets et qu’elle diversifie les revenus des agriculteurs. Elle représente en outre une production nationale de gaz, sujet particulièrement sensible dans le contexte de guerre en Ukraine.

Utilisé comme fertilisant, le digestat contient lui de l’azote ammoniacal, « un nutriment directement assimilable par les plantes mais très volatile, c’est aussi un précurseur de particules fines, prévient Aurélia Michaud, ingénieur à l’Inrae, spécialiste des sols. L’idéal est d’injecter le digestat dans la terre ou de le recouvrir après épandage. »

Gestion du risque

« Comme toute technologie, la méthanisation ne peut pas être que vertueuse », admet Anne Trémier. La filière maîtrise l’approvisionnement et les débouchés, mais l’opposition se cristallise autour des risques. Car si la méthanisation ne crée pas de contaminants, elle ne les élimine pas toujours. Parmi eux, des bactéries ou des virus, dans le digestat.

« Sur le plan sanitaire ce n’est pas plus dangereux que d’épandre du lisier, nuance Anne-Marie Pourcher, chercheuse à l’Inrae. Le problème est dans la concentration. » Si un éleveur méthanise en circuit fermé, le risque est contenu. Mais dans le cas de méthaniseurs collectifs, avec des intrants qui proviennent de différents élevages et dont on épand le digestat à différents endroits, les pathogènes peuvent se disséminer.

Et les accidents survenus sur des méthaniseurs ravivent les inquiétudes. Entre 1996 et 2020, 130 « événements » ont été recensés, d’après un rapport du ministère de la Transition écologique publié en 2021. Ce sont en majorité des fuites de biogaz ou de digestat et des incendies, avec parfois des conséquences environnementales graves, comme à Châteaulin (Finistère), en 2020, où une cuve de digestat a débordé dans un fleuve, entraînant une « mortalité aquatique » et une restriction de l’usage de l’eau pour 180 000 personnes, détaille le rapport. De manière générale, celui-ci pointe « des lacunes dans la gestion du risque et dans la formation des opérateurs ». Des perturbations qui révèlent « une filière en plein développement, qui doit encore se structurer pour arriver à maturation ».