La réglementation européenne et française (Directive 2008/98/CE et la loi Grenelle 2) incite à privilégier les procédés de valorisation des déchets organiques basés sur la production énergétique et/ou le recyclage matière. La méthanisation et le compostage en sont deux exemples. Au-delà de l’énergie produite grâce au méthane récupéré, les résidus de matière, appelés respectivement compost et digestat, présentent une valeur agronomique lorsqu’ils sont épandus sur les sols agricoles, où ils ont également un effet potentiel de stockage de carbone (cf. projet "4 pour mille"). L’enjeu au cœur de ces nouvelles filières devient alors d’assurer un développement territorial performant sur le plan environnemental, et de maîtriser et optimiser les procédés de dégradation de la matière organique tout en limitant les émissions gazeuses indésirables qui se produisent à tout moment, jusqu’à l’épandage final.

Organiser les filières sur le territoire

Dans ce contexte, se pose la question de savoir comment organiser sur un territoire les filières de méthanisation et de compostage, pour qu’elles soient implantées le plus pertinemment possible et génèrent le minimum d’impacts environnementaux ? "Nous avons développé une méthodologie permettant d’identifier les besoins d’un territoire en terme de méthanisation grâce aux systèmes d’information géographique", explique Lynda Aissani. "L’identification des besoins permet ensuite de proposer des scénarios d’implantation adaptés, tenant compte de la géolocalisation des ressources et des caractéristiques du territoire, puis d’évaluer leurs performances environnementales." Testé sur le territoire de la Carene (St Nazaire) en Loire Atlantique, cette méthode a permis de définir les implantations des méthaniseurs sur le territoire et d’évaluer les impacts environnementaux potentiels des scénarios satisfaisant aux différents choix d’implantation. Le projet Determeen, actuellement  en cours, vise à stabiliser une méthode à partir de cette expérience afin d’en favoriser l’opérationnalisation par un bureau d’études dans sa mission d’assistance à maîtrise d’ouvrage pour les collectivités territoriales.

Réduire les émissions gazeuses

D’autres travaux concernent la minimisation des émissions gazeuses des procédés. Dans le cas de la méthanisation, un des enjeux est d’éviter les fuites de biogaz qui sont difficiles à prévoir, à localiser et surtout à quantifier. Irstea mène actuellement le projet TrackyLeaks qui ambitionne, grâce à l'utilisation d'une caméra infrarouge à détection de CH4, de valider une nouvelle méthode de quantification des fuites. Cette validation impliquera une étape d'intercomparaison de méthodes. 

Dans le cas du compostage du digestat, il s’agit de maîtriser les émissions azotées pouvant être produites en quantité importante. "Nous avons constaté que ces émissions sont dépendantes de la qualité du digestat traité par compostage. Cette qualité dépend elle-même de la performance de la méthanisation", explique Anne Trémier. "Aussi nos recherches portent aujourd’hui sur le développement d’outil de modélisation du compostage (nombre de retournements, modalité d’aération, etc.) mais aussi de la méthanisation (température, condition anaérobie de la digestion etc.). Ils permettent  de simuler la qualité des produits et les émissions gazeuses que l’on obtient en fin de filière lors de l’épandage du digestat en fonction des déchets utilisés et des traitements mis en œuvre." A terme, ces recherches permettront de produire des outils d’aide à la décision à destination des gestionnaires afin de guider leur choix des procédés et filières à mettre en place.

Partenaires : ADEME, Rennes Métropole, Université de Rennes 1, Ecole de Chimie de Rennes, Inra , BRGM, Suez Environnement, Akajoule

 

* Le "4 pour mille" est un programme de recherche international lancé en avril 2015 par le ministère de l'Agriculture français, dont l'objectif est d'améliorer les stocks de matière organique des sols de 4 pour 1 000 par an et donc le piégeage de CO2.