MINES LA REVUE DES INGÉNIEURS #513 - Septembre 2021 - 46

Groupes & Clubs
Couvrir le besoin
français en gaz par
du renouvelable
devient possible à
l'horizon 2050 : une
visioconférence
du 15 avril 2021 du
Groupe Intermines
LanguedocRoussillon.
LE
GAZ
RENOUVELABLE
FACTEUR D'ACCÉLÉRATION DE
LA TRANSITION ÉNERGÉTIQUE
NICOLAS COSTES (P15, INSA), GRDF, responsable d'agence Intervention Gaz - nicolas.costes@mines-paris.org
ANNE COUDRAIN (P83, IHEST), directrice de recherche honoraire IRD - anne.coudrain@mines-paris.org
La production de gaz renouvelable s'appuie depuis une
dizaine d'années sur la filière du biométhane, qui transforme
des déchets fermentescibles en gaz avec une empreinte carbone
dix fois moindre que celle du gaz naturel. Le succès de
cette filière est attesté par le doublement annuel du nombre
de ses exploitations. La filière a pour projet d'atteindre 10 %
de gaz renouvelable circulant dans les réseaux d'ici 2030.
Les perspectives s'élargissent avec deux technologies émergentes
: la pyrogazéification et la conversion d'électricité en
gaz nommée " Power to gas " . Plusieurs démonstrateurs fonctionnent
déjà en France et à l'étranger mais le cadre réglementaire
n'a pas encore été établi.
La pyrogazéification correspond à un enchaînement par
pyrolyse et gazéification à partir de biomasse sèche pour
produire un gaz combustible riche en CO et H2. Appelé " syngas " ,
ce gaz peut être valorisé en cogénération (transformation
en électricité et en chaleur) ou en injection dans les
réseaux de gaz. Le procédé génère également de la chaleur
qui peut être valorisée localement (procédés industriels ou
réseau de chaleur).
D'après l'ADEME, le bois représentera en 2050 plus de 80 %
des intrants de la filière. Ce modèle apparaît donc en concurrence
avec les systèmes de chaufferies ou cogénérations
biomasse, qui sont des solutions matures disposant d'un
cadre réglementaire de soutien. L'avantage de la pyrogazéification
avec injection dans les réseaux est de faciliter la
valorisation énergétique tout au long de l'année grâce aux
capacités de stockage de gaz, tandis que les solutions traditionnelles
connaissent de fortes tensions sur les périodes
hivernales.
Le contexte réglementaire sur la gestion des déchets évoluant
(nécessité du tri à la source, augmentation des taxes
de stockage des déchets), la pyrogazéification est une
opportunité économique et une alternative innovante à l'incinération
ou l'enfouissement de déchets ménagers peu
valorisables.
Le " Power to gas " consiste à utiliser l'électricité dite " fatale "
d'origine renouvelable (éolien, photovoltaïque) qui n'aurait
pas été consommée (comme la production éolienne durant
la nuit) pour produire de l'hydrogène par électrolyse de l'eau.
Cet hydrogène peut alors être injecté dans le réseau de gaz
à raison d'une certaine quantité définie par le gestionnaire
de réseau, ou être combiné à du CO2
suivant un procédé de
méthanation pour produire du CH4 qui pourra également
être injecté dans le réseau. Il peut aussi être utilisé dans certains
procédés industriels ou pour la mobilité sous forme de
carburant.
Dans un mix énergétique largement dominé par les énergies
renouvelables intermittentes, le défi devient celui de la gestion
concomitante de l'offre et de la demande. L'hydrogène
est un atout pour stocker l'énergie lors des périodes de
faibles demandes et la restituer lors des périodes de fortes
consommations. Les infrastructures gazières existantes permettent
en effet de stocker environ 130 TWh. Dans son scénario
100 % Gaz renouvelable 2050, l'ADEME estime que 35
à 135 TWh de gaz injecté seront issus de cette filière.
L'hydrogène produit par différentes sources d'énergie
constituera demain le pont de complémentarité entre les
énergies. L'hydrogène vert est celui produit à partir de
sources renouvelables, l'hydrogène bleu (bas carbone) celui
produit à partir d'électricité nucléaire ou de gaz naturel (avec
captage du CO2
) et l'hydrogène gris celui produit à partir de
sources fossiles.
En considérant une demande de gaz de l'ordre de 300 TWh
annuel en 2050 (tenant compte du déclin de la demande
grâce aux progrès réalisés en efficacité énergétique),
l'ADEME projette différents scénarios pour atteindre un mix
de gaz 100 % renouvelable à partir des filières présentées
ci-dessus. La réussite de ces scénarios repose certes sur la
technologie mais aussi sur le pari de la transformation silencieuse
d'un imaginaire : la pensée collective qu'il existe une
complémentarité entre différentes ressources et différents
besoins - tout un programme ! 
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#513_SEPTEMBRE_2021

MINES LA REVUE DES INGÉNIEURS #513 - Septembre 2021

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