Déploiement du biogaz : une technologie innovante offerte en location

Pour DualMétha et Teré­ga, c’est une évi­dence, il faut faciliter le déploiement d’une fil­ière de gaz décar­boné. DualMétha a dévelop­pé depuis qua­tre ans un procédé de méthani­sa­tion basé sur une rup­ture tech­nologique, et s’est asso­cié avec Teré­ga pour lancer un busi­ness mod­el inno­vant. Retour sur deux petites révo­lu­tions pour un grand pas vers la décarbonation.

DualMétha, la méthani­sa­tion aux onze cuves

Présent depuis 30 ans en méthani­sa­tion, Yann Merci­er a con­staté les faib­less­es de la méthani­sa­tion tra­di­tion­nelle. Cette expéri­ence l’a amené à con­cevoir une solu­tion tech­nique très inno­vante, robuste, facile à exploiter et économique. Il a donc fondé, en asso­ci­a­tion avec le groupe Ful­ton, la société DualMétha, avec un procédé breveté. Sur le principe, la con­fig­u­ra­tion est sim­ple : une cuve cen­trale entourée de 11 petites cuves indépen­dantes. Pour le démar­rage, la cuve prin­ci­pale est amor­cée par un charge­ment en dige­s­tat liq­uide en prove­nance d’une autre unité, ce qui apporte des bac­téries anci­ennes et vivaces. Puis, les autres cuves sont entière­ment chargées tous les trois jours, mais les unes après les autres, avec des intrants plutôt secs (fumi­er, CIVE…), sans aucune pré­pa­ra­tion. Une fois les intrants intro­duits dans la cuve, un sys­tème automa­tisé rem­plit celle-ci par le bas avec du dige­s­tat liq­uide de la cuve prin­ci­pale, jusqu’à ras bord. La petite cuve est alors fer­mée, ce qui enclenche le proces­sus de for­ma­tion du biogaz, qui dure entre 18 et 30 jours selon la nature des intrants. Le biogaz sera récupéré au fur et à mesure via la cuve prin­ci­pale. Un post­di­ges­teur ser­vant aus­si de stock tam­pon com­plète l’ensemble. « Ce procédé a de nom­breux avan­tages, explique son con­cep­teur. Les intrants sont chargés sans trans­for­ma­tion sim­ple­ment par ben­nage dans la cuve, ce qui évite tout équipement (et toute panne !) pour les intro­duire ou les pré­par­er et sim­pli­fie donc la main­te­nance. La matière est imprégnée com­plète­ment par le dige­s­tat liq­uide sous sa pres­sion. Con­traire­ment à l’infiniment mélangé, la matière n’est pas renou­velée dans la cuve et peut donc dégager un max­i­mum de biogaz, même sans être préal­able­ment déchi­quetée. Pour être exact, seul un petit débor­de­ment de matière fine est envoyé vers la cuve cen­trale, cette dernière pro­duisant égale­ment une par­tie du biogaz. Le ren­de­ment est donc opti­mum. » À la fin de cycle de « dégazage », la cuve est sim­ple­ment vidée par un grap­pin : le dige­s­tat sec est récupéré, les cail­loux et résidus indésir­ables sont enlevés. Comme il y a 11 cuves qui pro­duisent, l’unité fonc­tionne en per­ma­nence. Chaque cuve peut recevoir un mélange d’intrants dif­férent. Ce sys­tème per­met d’éviter un arrêt com­plet de la pro­duc­tion. En cas de prob­lème dans une cuve, il est sim­ple d’intervenir sans inter­rompre les autres. DualMétha est adap­té aux méthani­sa­tions agri­coles, mais acceptera aus­si facile­ment des biodéchets de col­lec­tiv­ités. Un seul agi­ta­teur (cuve prin­ci­pale), deux pom­pes et des ponts roulants avec grap­pin sont présents. « Nous pen­sons réduire de 10 à 20 % le CAPEX, mais surtout de 50 % les OPEX, hors coûts d’achat des intrants. »

Déploiement de DualMétha avec l’appui de Teréga

Opéra­teur gazier, Teré­ga pos­sède 5 000 km de canal­i­sa­tions de trans­port de gaz et 25 % de la capac­ité française de stock­age. Le groupe a opéré une stratégie sur les activ­ités en amont avec la pro­duc­tion et en aval pour les usages, dans l’optique de favoris­er l’émergence de gaz décar­boné. L’opérateur ne peut inter­venir directe­ment sur la pro­duc­tion, du fait de régle­men­ta­tions européennes. Sa fil­iale Teré­ga Solu­tions a donc dévelop­pé une stratégie avec un axe de rup­ture tech­nologique et un busi­ness mod­el de loca­tion. « Notre vision est de met­tre en place un sys­tème mul­ti­én­ergie décar­boné gaz, élec­tric­ité, chaleur, explique Jérémy Per­rot, directeur de la busi­ness unit “bio­méthane et mobil­ité gaz” de Teré­ga Solu­tions. La pre­mière con­di­tion est d’optimiser les flux et les inter­ac­tions de ce mix énergé­tique par une dig­i­tal­i­sa­tion de la pro­duc­tion et des usages. Un smart grid qui doit être dévelop­pé au niveau indus­triel et ter­ri­to­r­i­al. C’est pourquoi nous avons créé une busi­ness unit “dig­i­tal et mul­ti-éner­gies”. Nos deux autres busi­ness unit con­cer­nent l’hydrogène d’une part et le bio­méthane et la mobil­ité gaz d’autre part. Pour ce qui con­cerne la méthani­sa­tion, nous ne voulions pas être des assem­bleurs. Pour nous, le bio­méthane est une clé essen­tielle de la nou­velle économie cir­cu­laire ; notre objec­tif est de faire le lien entre les pro­duc­teurs déten­teurs du gise­ment, agricul­teurs ou col­lec­tiv­ités, et les usages du bio­méthane. Nous avons donc mené une dou­ble stratégie : rup­ture tech­nologique et nou­veau busi­ness model. »

Côté tech­nologique, Teré­ga Solu­tions a mis en place un parte­nar­i­at en prenant des par­tic­i­pa­tions avec deux entre­pris­es qui ont dévelop­pé cha­cune un sys­tème de méthani­sa­tion inno­vant. La pre­mière est DualMétha, dont Teré­ga a pris 20 % des parts, avec une con­cep­tion inno­vante « mul­ti cuves » qui fait l’objet d’un pro­jet pilote que nous détail­lons plus loin. La sec­onde est Métha­Joule du groupe Chadasay­gas dans laque­lle Teré­ga a pris une par­tic­i­pa­tion de 40 %. Elle a égale­ment dévelop­pé un sys­tème de méthani­sa­tion inno­vant sur la base d’un process de voie sèche dis­con­tin­ue. Le point com­mun des deux est de per­me­t­tre par des investisse­ments et des frais d’exploitation bas, de pro­duire du biogaz à moin­dre coût et de sim­pli­fi­er l’exploitation.

Unités de méthani­sa­tion en location

Teré­ga Solu­tions et DualMétha ont mis en place pour la tech­nolo­gie DualMétha un sys­tème de loca­tion à des­ti­na­tion des agricul­teurs. Objec­tif : per­me­t­tre de mul­ti­pli­er les pro­jets de méthani­sa­tion, en lev­ant de nom­breux obsta­cles. Teré­ga gère le finance­ment de l’unité con­stru­ite par DualMétha. Teré­ga reste pro­prié­taire de l’équipement et le pro­pose à la loca­tion à des agricul­teurs qui en tireront le revenu de la vente de biogaz. Le tout est prévu sur des con­trats adossés aux con­trats de vente (générale­ment de 15 ans) au terme desquels l’installation pour­ra être acquise par les agricul­teurs pour une valeur résidu­elle. « Avec notre solu­tion pack­agée, nous prenons les risques d’investissement et nous per­me­t­tons à des agricul­teurs dont l’accès aux prêts est lim­ité d’accéder à la méthani­sa­tion. Notre objec­tif est surtout de per­me­t­tre le déploiement de la méthanisation. »

Après la con­struc­tion par DualMétha d’un démon­stra­teur à Prémery, dans la Nièvre, sub­ven­tion­né en par­tie par l’ADEME, dont la pro­duc­tion va débuter à l’automne, un pre­mier pro­jet en loca­tion est en con­struc­tion à Neu­vy-Pail­loux, dans l’Indre. Ce pro­jet sera doté de cuves enter­rées pour faciliter le charge­ment des intrants et con­som­mer moins d’énergie. Il est porté par la société STRAW-Berry regroupant qua­tre agricul­teurs désireux de s’impliquer durable­ment pour leur ter­ri­toire. L’unité de pro­duc­tion, asso­ciant une cuve cen­trale de diges­tion liq­uide à onze cuves périphériques de diges­tion solide, sera louée à STRAW-Berry pour une durée de 15 ans par Teré­ga Solu­tions. « Nous conser­vons l’unité en pro­priété. Les exploitants n’auront qu’un loy­er à pay­er, la main­te­nance étant assurée par Teré­ga et DualMétha. Avec ce sys­tème adossé à Teré­ga et DualMétha, les agricul­teurs vont cer­taine­ment gag­n­er en sérénité, sans rater le virage de la méthani­sa­tion qui per­met une ori­en­ta­tion vers une agri­cul­ture durable », souligne Jérémy Per­rot. Avec un débit de 135 Nm3/h, elle pro­duira du bio­méthane prin­ci­pale­ment à base de pailles et de CIVE provenant des exploita­tions des qua­tre agricul­teurs parte­naires du pro­jet. Les travaux devraient débuter en octo­bre 2021 et s’achever en avril 2022, pour un mon­tant total d’environ 5 mil­lions d’euros financés à hau­teur de 70 % par Teré­ga Solu­tions et de 30 % par STRAW-Berry. Ce pro­jet béné­fi­cie par ailleurs d’un sou­tien financier de l’ADEME octroyé dans le cadre de l’appel à pro­jets Méthani­sa­tion 2020. À par­tir de juil­let 2022, mois où s’effectuera l’injection du gaz vert dans le réseau de GRTgaz, env­i­ron 10 500 tonnes par an de bio­masse seront ain­si val­orisées par une pro­duc­tion de bio­méthane cor­re­spon­dant à la con­som­ma­tion de 1 300 foy­ers (soit l’équivalent de la pop­u­la­tion du vil­lage de Neuvy-Pailloux).

« Alors que la tra­jec­toire des tar­ifs de rachat est en baisse, la solu­tion DualMétha avec des CAPEX et OPEX bas est com­péti­tive. Le monde agri­cole est notre pri­or­ité, avec cette tech­nolo­gie adap­tée, mais nous regar­dons aus­si le poten­tiel des déchets organiques des ter­ri­toires. Dans tous les cas, la baisse des coûts de pro­duc­tion du biogaz sera pri­mor­diale pour la méthani­sa­tion qui est une com­posante main­stream de l’énergie cir­cu­laire. Pour obtenir les 10 % de biogaz prévus en 2030, il y a du chemin à faire. DualMétha et Teré­ga souhait­ent avoir le rôle de loco­mo­tive, grâce à ce parte­nar­i­at stratégique unis­sant deux acteurs majeurs du gaz renou­ve­lable en France », con­clu­ent à l’unisson Yann Merci­er et Jérémy Perrot.