Dans un rapport spécial publié mi-août, le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) a montré en détail comment l’agriculture intensive a dégradé l’environnement, une crise qui exige de repenser en profondeur la façon dont les aliments sont produits, les terres utilisées et les déchets gérés. L’agriculture et la déforestation produisent près d’un quart des émissions de gaz à effet de serre, le méthane émis par le bétail contribuant de manière importante au réchauffement de la planète.
Transformer les déchets organiques pour produire du gaz et de l’électricité est actuellement une solution prônée dans tous les pays pour limiter les émissions de gaz à effet de serre dans l’atmosphère, responsables du réchauffement climatique. Un défi mondial.
Responsable d’un quart des émissions de gaz à effet de serre, l’agriculture fait aussi partie de la solution pour réduire notre dépendance aux énergies fossiles, grâce notamment à la production de biogaz et de bio-méthane à partir des déchets agricoles. L’enjeu est désormais de développer ces processus pour améliorer leur performance et réduire leurs effets secondaires.
Conscients des dangers des dérèglements climatiques pour leur propre population, de nombreux pays proposent ses dispositifs et encouragent leurs citoyens à adopter une attitude écoresponsable en terme énergétique.
En Israël, le gouvernement a pris de nombreuses mesures dont celles de mener des campagnes nationales pour encourager le recyclage, mieux traiter les déchets agricoles, limiter les ustensiles à usage unique, inciter financièrement les particuliers à produire de l’énergie solaire…
VALORISER LES DÉCHETS, UNE PRIORITÉ
Mais, bien souvent, ces mesures sont marginales et loin d’être efficaces pour réduire de manière significative les rejets dans l’atmosphère de gaz à effet de serre (GES). Pour réussir, il faut notamment utiliser plus intelligemment les terres et les déchets, un constat qui fait l’unanimité parmi les experts. Le principal groupe scientifique de l’ONU sur le changement climatique a d’ailleurs affirmé que la question du traitement des déchets sera cruciale pour maintenir sur la planète des niveaux de température plus acceptables tout en nourrissant une population en hausse.
Rien qu’aux Etats-Unis, le bétail produit plus d’un milliard de tonnes de déchets chaque année, déversés ensuite dans des cours d’eaux ou laissés à l’air libre en attente de décomposition. Les conséquences sont désastreuses avec l’évaporation d’odeurs pestilentielles, une contamination des sols, l’appauvrissement en nutriments des terres, une libération de méthane et d’oxyde nitreux, deux gaz à effet de serre qui ont un impact direct sur le réchauffement climatique.
Eviter ce processus et faire en sorte que la décomposition des déchets soit neutre pour l’environnement est devenu un sujet de recherche pour de nombreux scientifiques de par le monde. Des études et expériences sont menées pour trouver le meilleur moyen de réduire l’empreinte carbone, réussir à produire une énergie propre et renouvelable grâce à des méthodes de traitement plus écoresponsables.
LE BIOGAZ UNE SOLUTION
La production et l’utilisation de biogaz et plus généralement de bioénergie est une solution. Cette énergie provient de la fermentation de matière organique dans une sorte de grande cuve en l’absence d’oxygène et n’accroit que très faiblement l’effet de serre si le carbone produit a lui-même été absorbé auparavant par les végétaux dont il est issu. Mais ce processus, appelé méthanisation, qui génère cette énergie propre a un revers car il s’accompagne d’un résidu le digestat (sorte de boue qui reste au fond du méthaniseur) et pollue, à terme, les nappes phréatiques. L’objectif des scientifiques est de limiter la production et les effets nocifs de ce résidu.
En Israël, la start-up Sustainable Green Technologies, SG Tech, a fait une avancée majeure en concevant une technologie de méthanisation qui réduit à la fois l’impact négatif sur l’environnement lié au traitement des déchets organiques, permet de limiter la quantité de digestat absorbé dans les sols tout en produisant une énergie propre et des engrais.
“Actuellement on peut utiliser du fumier de vache sans aucun traitement qui servira alors de fertilisant. Ce même fumier non traité peut être transformé en biogaz et produire deux ou trois produits dérivés (susceptibles d’être toxiques). En utilisant un processus adapté, vous pourrez valoriser le fumier de vache sans que cette transformation ne se traduise par des odeurs nauséabondes et une contamination des sols et de surcroit vous produisez de l’énergie propre et des engrais » explique le Dr. Daniel Madar, un des responsables de la start-up SG Tech.
L’objectif des scientifiques est d’améliorer l’efficacité du procédé de méthanisation en limitant les effets secondaires néfastes pour l’environnement, dont la dispersion dans les sols de digestat.
« Ce résidu du processus de méthanisation qui contient beaucoup de nitrates et de sel est dangereux car épandu dans le sol, il s’infiltre vers les cours d’eau et dans la nappe phréatique. Il freine l’efficacité des traitements biologiques pour purifier l’eau dans les stations d’épuration », ajoute Daniel Madar.
Faute de trouver les moyens appropriés pour réduire la production de digestat et malgré les éventuels risques, de nombreux agriculteurs irriguent leur terre avec de l’eau contenant ce résidu. « Ce digestat peut être utilisé comme fertilisant car il contient de nombreux nutriments mais leur concentration est trop élevé et il s’avère à terme toxique, polluant et accroit la salinisation des sols » souligne Daniel Madar.
ATTENTION AU DIGESTAT
En fait en voulant produire une énergie propre le biogaz on génère parallèlement un produit potentiellement toxique. « On est dans un cercle vicieux, face à une impasse écologique dans le secteur du traitement des déchets », résume-t-il.
SG Tech, fondée en 2015 et qui exporte déjà en Europe et aux Etats-Unis souligne avoir réussi avec son processus à éviter les écueils classiques de la méthanisation et ajoute que son procédé est adapté aux élevages de taille moyenne (jusqu’à 2000 têtes de bétail). La start-up se targue d’avoir mis au point la seule technologie de méthanisation qui optimise véritablement le traitement des déchets.
« Il s’agit de la seule méthode globale qui permette de traiter les déchets de l’élevage en produisant de l’énergie propre, une eau d’irrigation propre et un compost organique riche en nutriments », explique Daniel Nadar. “Le processus permet de produire 20% de plus d’énergie que les techniques classiques et surtout la quantité de digestat issu de la méthanisation est très faible, bien moindre que si l’on utilise les processus classiques », renchérit Reuven Eitan, un des scientifiques chez SG Tech. Les éleveurs pourront ainsi réduire leurs coûts d’exploitation, optimiser la gestion de leurs déchets, devenir auto-suffisants en énergie et produire des engrais.
LES LIMITES DU BIOGAZ
La production de biogaz est actuellement la meilleure solution pour valoriser les déchets agricoles, même si elle n’est pas totalement neutre pour l’empreinte carbone. Mais elle reste la plus respectueuse de l’environnement en terme de production énergétique. Les chiffres sont là pour le prouver.
Une étude montre que si le montant annuel de déchets produit par le bétail aux Etats-Unis était transformé en énergie renouvelable comme le biogaz, cela permettrait de fournir 108,8 milliards de kw/h d’energie, et dégagerait dans l’atmosphère 69,6 millions de tonnes de m3 de GES. La même quantité d’énergie fournie par des centrales à charbon rejetterait dans l’atmosphère 109,3 millions de tonnes m3 de GES, soit 63% de plus que l’énergie verte, une preuve supplémentaire de l’intérêt d’une bonne gestion des déchets et de leur transformation en biogaz.
A titre de comparaison en Israël, les émissions de GES liées à l’agriculture se sont élevées en 2015 à 2,26 millions de tonnes métriques, soit 2.8% du total de GES relâché dans l’atmosphère par le pays. En Israël comme ailleurs il est illusoire de penser que la production de biogaz permettra, à terme, de se substituer totalement à la combustion au charbon ou à d’autres énergies fossiles car il n’y aura jamais suffisamment de déchets organiques à traiter.
“Seuls 7% des besoins en énergie d’Israël seraient satisfaits si tous les déchets du pays étaient recyclés en biogaz. Une situation équivalente dans les autres pays“, selon Madar.
“Le biogaz n’est pas un produit substituable au charbon, au gaz naturel ou au pétrole mais si nous utilisons efficacement les déchets pour produire de l’énergie nous réduisons le coût de traitement des déchets et leur impact négatif sur l’environnement », donc il faut développer son usage à titre individuel, poursuit Daniel Madar.
L’objectif de SG Tech est d’accélérer l’exportation de sa technologie et de l’installer dans une dizaine d’exploitations en Israël. Un objectif qui s’inscrit dans un marché très porteur, celui de la méthanisation. Les investissements se sont accélérés ces dernières années dans ce secteur d’autant que de nombreux gouvernements incitent fiscalement leurs agriculteurs à se doter d’unités de méthanisation.
En France le gouvernement s’est clairement prononcé pour le développement de la filière biogaz dans le cadre d’un projet de loi « énergie-climat” et favorise la construction de méthaniseurs (ou digesteurs) avec l’objectif d’atteindre 10% de sa consommation totale de gaz fournie par du gaz vert à l’horizon 2030, contre moins de 0,1% aujourd’hui.