Pourquoi ce méthane n'est-il pas valorisé ?

Comment expliquer que 383 millions de tonnes équivalent pétrole de méthane par an ne soient pas valorisées ?

Pour des raisons liées au mode de combustion interne des générateurs utilisés :

A - raisons techniques

B - raisons technico-économiques

      2 types de moteurs à combustion interne : 

          - les moteurs à explosion, comme celui de votre voiture

          - les turbines et micro-turbines

A / Raisons techniques

A - 1 / Qualitative
La combustion interne exige un méthane très propre.
Tout comme le carburant que vous mettez dans votre voiture est passé du pétrole brut à l'essence ou au GPL via une raffinerie, le méthane contenu dans les biogaz doit être nettoyé des impuretés qui l'accompagnent tels que les siloxanes, le souffre, l'eau, les poussières, l'ammoniac, etc... Il faut donc placer en amont de l'injection du méthane, une raffinerie (usine à gaz) qui va épurer le méthane afin de rentrer dans les conditions techniques du cahier des charges des constructeurs de moteurs à combustion interne afin d'éviter la destruction du moteur.
Cette épuration va nécessiter de fréquents nettoyages, donc des pertes de temps de production, de nombreux changements et nettoyages de filtres qui provoqueront, en cascade, toute une redondance de déchets non valorisables
.

A - 2  / Quantitative
         Le taux et les volumes de méthane doivent correspondre aux minimums requis par les constructeurs  

A - 1 - 1 / Le taux de CH4 ne doit pas être inférieur à :
                - minimum 45 % de CH4 pour les moteurs à explosion
                - minimum 30% de CH4 pour les turbines et micro-turbines

              Or la maîtrise du taux de Ch4 est très difficile et très complexe car le méthane peut varier en fonction de différents                          paramètres qui peuvent se combiner entre eux, comme par exemple :
               - la qualité des déchets fermentescibles
               - le taux d'humidité des déchets
               - la température
               - le facteur anaérobie (absence d'air)
               - l'équilibre acido/basique
               - etc...
             En effet, c'est toute une chaîne successive d'organismes vivants, des bactéries méthanogènes, qui vont produire le méthane.
           Ces bactéries sont très sensibles aux variations des éléments précités ce qui peut engendrer des baisses brutales de taux de méthane et des arrêts de production des générateurs.

A - 1 - 2 / Le volume restant en fonction du taux de CH4 précédent  doit correspondre aux minimums requis par les                                    constructeurs de moteurs à combustion interne                                                   

B / Raisons technico-économiques

B - 1 / Raisons économiques liées au prétraitement du méthane

B - 1 - 1 / Le coût d'investissement est triplé par le coût de prétraitement qui rallonge d'autant le temps de retour sur investissement... temps de retour sur investissement trop long, se situant entre 11 et 15 ans...

B - 1 - 2 / Le prétraitement auto-consomme 25% de l'énergie produite ce qui diminue d'autant l'efficacité nette énergétique et repousse encore le seuil de rentabilité

B - 2 / Raisons technico-économiques de maintenance globale (prétraitement + générateur)

B - 2 - 1 / La disponibilité du système de production : le temps de nettoyage annuel du système global est d'environ 1 500 heures par an ce qui limite la production annuelle à 7 200 heures par an en moyenne et donc repousse, une nouvelle fois le seuil de rentabilité.

B - 2 - 2 / Le coût des différents filtres (gaz, huile, air, eau etc...) et vidanges d'huiles, coûts sur lesquels les fabricants sont dans l'incapacité de s'engager sur le long terme, 10 à 20 ans, correspondant au temps de retour sur investissement moyen en fonction des aléas rencontrés.

B - 2 - 3 / Le coût de la main d'oeuvre et des frais de déplacements des équipes en charge des différentes opérations de maintenance, coûts sur lesquels les fabricants sont dans l'incapacité de s'engager sur le long terme, 10 à 20 ans, correspondant au temps de retour sur investissement moyen en fonction des aléas rencontrés .

B - 2 - 4 / Les coûts d'incertitudes liés aux changements des filtres et aux fréquentes vidanges d'huiles, coûts de traitement de cette redondance de pollutions générées et coûts de recyclages qui peuvent évoluer dans le temps en fonction des réglementations des pays et des zones géographiques, d'autant plus que le temps de retour sur investissement est long : 11 à 15 ans.

B - 3 / Raison économique supplémentaire spécifique aux turbines et micro-turbines à gaz

Les turbines et micro-turbines exigent une pression du méthane de 3 à 5 bars nécessitant une surpression via un surpresseur très énergétivore qui auto-consomme 35% de l'énergie produite en moyenne.
Autoconsommation d'énergie qui repousse d'autant le temps de retour sur investissement pour les turbines et les micro-turbines.

C'est la raison pour laquelle l'étude E-Cube des retours d'expériences fait état d'un taux record d'aléas de 94 % !!!
Dont 65% de rentabilité inférieure aux prévisions...

Ceci étant la preuve que la combustion interne est une usine à gaz très complexe, rigide, totalement inadaptée aux petits gisements de biogaz inférieurs à 200m3/h de CH4.