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Études prospectives et travaux de recherche : une forte et indispensable complémentarité

Mis à jour le 01/06/2018

L’atteinte d’objectifs ambitieux dans le cadre de la transition énergétique passe nécessairement par une amélioration et une optimisation des interactions entre vecteurs énergétiques (gaz, électricité, chaleur).

Le scénario Énergie-Climat ADEME 2035-2050 publié courant 2017 a mis en avant plusieurs grands enjeux pour respecter nos engagements lors de la COP21 : une stratégie de rénovation adaptée au parc de bâtiments existants, une transition d’ampleur à un rythme élevé dans les transports, une réduction importante des consommations directes d’énergie du secteur agricole, des évolutions technologiques pour contribuer à la baisse importante de la consommation énergétique de l’industrie, l’importance des équilibres et de la convergence entre vecteurs énergétiques (interactions multi-vecteurs notamment) qui servent autant d’enseignements que de perspectives pour les travaux et actions à mener.

 
Les études « Un mix électrique 100 % renouvelable ? » et
« Un mix de gaz 100 % renouvelable en 2050 ? », publiées en 2016 et 2017, ont contribué à questionner la faisabilité de systèmes énergétiques avec de forts taux de pénétration des énergies renouvelables (> 80 %).

Au-delà des résultats, ces travaux permettent de renouveler les priorités de R&D et d’ouvrir de nouvelles voies de recherche. Dans l’étude « Un mix de gaz 100 % renouvelable en 2050 ? », le potentiel théorique de ressources primaires identifié pourrait produire jusqu’à 460 TWh PCS de gaz renouvelable injectable dont 30 % pourraient être fournis par méthanisation, 40 % par pyrogazéification (bois et dérivés, Combustibles solides de récupération [CSR], résidus agricoles) et 30 % par le power-to-gas.
 

L’atteinte des objectifs passe notamment par l’optimisation des technologies

Unité pilote au LERMAB - projet TERRACOTA
Si ces travaux mettent en exergue le potentiel déjà existant, des améliorations sur les performances, la fiabilité et les coûts de ces technologies sont encore évidemment possibles. Par exemple, des projets R&D de différentes ampleurs ont récemment été lancés sur la pyrogazéification pour permettre à court et moyen terme à la filière de répondre à ces objectifs : les projets GENIUS (gazéification pour utilisateurs intensifs d’énergie, piloté par Cogébio), TERRACOTTA (gazéification de CSR pour la cogénération à l’échelle territoriale, piloté par EDF) et ENERXYL WASTES (développement de nouveaux protocoles de gazéification de déchets), soutenus dans le cadre de l’appel à projets de recherche Énergie durable1, contribuent ainsi au développement de solutions en capacité de traiter des gisements de type biomasse, des pneus ou des boues. Les faisabilités technico-économiques et environnementale de ces technologies sont les objectifs premiers de ces projets.

En complément, et afin d’aller au-delà de l’étape production du syngaz, le projet BIOSYP (biométhanation de syngaz de pyrogazéification : couplage de procédés), piloté par TerraWatt, s’intéresse à la faisabilité, technique, environnementale et économique, d’un couplage de procédés de pyrogazéification et de méthanation par voie biologique (biométhanation) afin de proposer une voie de transformation de déchets faiblement ou non méthanisables en biométhane injectable dans les réseaux de gaz.
 
Au-delà des travaux réalisés par l’ADEME, l’intérêt et l’utilisation à court et moyen terme de procédés de méthanation est également souligné dans les scénarios énergétiques de l’association négaWatt, dans le cadre d’une plate-forme stratégique de la DENA2 ainsi que par différents projets en cours notamment en Allemagne (en exemple de projet porté par Audi3). Le projet HyCaBioMe (conversion de l’hydrogène et du dioxyde de carbone par méthanation biologique), piloté par Solagro, s’inscrit dans cette dynamique avec comme objectif de définir un concept d’intégration de la méthanation biologique à l’horizon 2025 sur les unités de production de biogaz en France et de lever les verrous scientifiques (mécanismes biologiques des micro-organismes et transfert des gaz) afin d’être en mesure de concevoir un prototype pré-industriel à l’avenir.
 

La déclinaison des scénarios au niveau territorial

Enfin, la déclinaison de telle démarche à une échelle infra (régionale, départementale...) aussi bien pour tenir compte plus finement des besoins, spécificités et retombées territoriales à ces échelles que pour mettre en avant les leviers et outils opérationnels à mettre en œuvre est en cours sur différents territoires. Ainsi, des initiatives telles que la 3e Révolution industrielle en Hauts-de-France ou la région à énergie positive en Occitanie permettent de définir des voies pour atteindre des objectifs soit normatifs, soit fixés et partagés entre les acteurs régionaux. À l’image de ceux susmentionnés, ces travaux à l’échelle régionale permettent d’évaluer les implications techniques, économiques, organisationnelles, sociales que revêt l’atteinte de ces objectifs.

Les projets présentés ci-dessus sont autant d’exemples de cette complémentarité et des interactions nécessaires, si ce n’est indispensable, entre études prospectives ou exploratoires et travaux de recherche.
 
Contact
Nicolas Tonnet
 
(1) Énergie durable : production, gestion et utilisation efficaces.
(3) Première unité industrielle de méthanation, sise à Werlte près de Brême dans le nord de l'Allemagne.