La méthanisation, le double atout de la transition énergétique

La méthanisation combine la production de biogaz et de digestat. Le méthane produit est issu de la partie la plus fermentescible du substrat versé dans le digesteur, fraction de biomasse qui se serait dégradée sous forme de CO2 si elle avait été laissée au champ. Autrement dit, la méthanisation participe à la réduction des gaz à effet de serre et à la production d’énergie renouvelable. 

L’énergie contenue dans la matière organique élaborée par photosynthèse (biomasse) est cinq à dix fois plus importante en sortie de parcelle que l’énergie consommée pour la produire (intrants). Outre la production de gaz, cette matière organique permet aussi de stocker du carbone organique restitué au sol dans les digestats, sous forme humique. 

Les émissions de GES au cours de l’étape de production de biomasse sont fortement liées à la quantité d’intrants fossiles utilisés. 

Les fertilisants, notamment azotés, font partie des principaux postes émetteurs de GES, en raison d’une part des émissions liées à la production des engrais et d’autre part, des émissions de N2O (protoxyde d’azote) qui découlent de la transformation des composants ammoniaqués dans le sol. 

Le poste des carburants est aussi émetteur de gaz à effet de serre. 

 

Cive 

 

Les CIVE sont des cultures intermédiaires à vocation énergétique (CIVE). Elles sont produites entre 2 cultures alimentaires pour ne pas concurrencer l’usage des sols. A l’échelle des parcelles, l’introduction des Cive dans les rotations des cultures améliore le bilan carbone et énergétique des parcelles cultivées, et de l’exploitation dans sa globalité, à laquelle elles sont rattachées. Au bout d’une vingtaine d’années, 10% de carbone organique en plus sont stockés dans un sol, selon https://agronomie.asso.fr/aes-10-1. 

Durant toute leur période d’implantation, le développement des Cive permet d’obtenir des biomasses racinaires importantes (de l’ordre de 2tMS/ha), supérieures à des biomasses de couverts intermédiaires de type Cipan (couverts pièges à nitrate) détruites 3 mois après semis. La biomasse contenue dans les chaumes (2tMS/ha pour 15cm) et les racines de Cive participent à une amélioration de l’état organique des sols en complément de l’épandage du digestat. 

 

Une multitude de scénarios a été étudiée pour comparer les bilans Carbone et les bilans énergétiques des Cive aux Cipan. 

« A production de biomasse égale, le stock de carbone des sols des parcelles avec Cipan est au bout d’une vingtaine d’années supérieur à celui des parcelles en Cive », explique Sylvain Marsac, animateur d’équipe Bio-ressources pour ARVALIS – Institut du végétal. Mais la production de biomasse des CIVE (6tMS/ha et plus) est largement supérieure aux CIPAN (2tMS/ha en moyenne). Ces CIVE participent alors au stockage de carbone et à la production d’énergie renouvelable à partir du gaz produit. 

Le bilan énergétique et le bilan carbone des Cive dépendent à la fois du rendement de la culture mais aussi de l’itinéraire technique adopté pour mettre en place ces cultures. Trop d’engrais détériore le bilan d’une Cive et la faucher trop tard compromet la réussite des cultures qui la succèdent. La Cive ne doit pas non plus entrer en concurrence avec la production agricole alimentaire mais être complémentaire. 

En remplissant ces conditions, la Cive constituera alors un complément de revenu en apportant de la MO dans le sol et en fournissant de l’énergie valorisée. 

 

 « Pour rendre la production d’énergie complètement intégrée dans l’exploitation, on souhaite maximiser les services apportés par ces CIVE, explique Sylvain Marsac. Elles doivent à terme être source de diversification, de réductions des risques environnementaux voire de lutte contre différents bioagresseurs. Ces Cive seraient aussi valorisées dans de nouvelles filières comme les biocarburants avancés, la bioraffinerie ». 

 

Par ailleurs, ces Cive multiservices fourniraient de l’azote à la culture suivante, recycleraient des éléments minéraux (N, P, K, S, etc.) via les digestats ou encore, réduiraient l’érosion des sols en offrant une couverture. La portance du sol serait aussi augmentée grâce au système racinaire des Cive. 

 

(1)   https://agronomie.asso.fr/aes-10-1. 

 

A NOTER :

Production nette d’énergie

La production nette d’énergie est la différence entre la quantité d’énergie contenue dans la biomasse récoltée (énergie brute) et la quantité d’énergie (directe et indirecte = énergie primaire totale) mise en œuvre pour la production de biomasse (implantation, conduite, récolte, remise en état).

Pour chaque culture lignocellulosique, cette production nette est comparée à celle d’une culture de référence (blé grain).

 

Frédéric Hénin