Une quarantaine d'agriculteurs français exploitent ou exploiteront à très court terme une unité de méthanisation.

Pour mener à bien leur projet, tous ont fait preuve d'une motivation sans faille et d'une grande disponibilité. Deux qualités indispensables, tant la concrétisation d'une telle démarche est complexe et longue (voir ci-après).

A chaque étape, le porteur de projet, exploitant individuel ou en société, doit se poser les bonnes questions pour maximiser les facteurs de réussite. Ils sont avant tout technico-économiques : élaboration de la ration du digesteur, valorisation de l'énergie thermique et épandage des digestats.

Un projet de méthanisation se réfléchit à l'échelle de l'exploitation et de son environnement socio-économique. Dès le début, il faut muscler les aspects technico-économiques du dossier, en associant le conseiller de gestion.

Cela affine le projet et inspire la confiance des partenaires financiers. Il s'agit de profiter au mieux des conditions tarifaires parues en mai 2011 qui définissent un tarif de base, une prime à l'efficacité énergétique et une prime au traitement des effluents d'élevage.

Compte tenu des coûts d'investissement et du tarif de base auquel le producteur vend son électricité à EDF, les deux primes doivent être maximisées pour assurer une rentabilité satisfaisante au projet.

Une ration disponible et équilibrée

Produire du biogaz requiert un approvisionnement suffisant et sûr en intrants fermentescibles. L'inventaire commence sur la ferme : effluents d'élevage, déchets organiques divers, cultures intermédiaires...

L'incorporation de cultures de vente dans le digesteur est possible mais les organismes délivrant des aides à l'investissement sont peu enclins à financer des projets ayant recours à ces substrats entrant en concurrence avec les cultures alimentaires.

Les effluents d'élevage (lisier, fumier) ont un faible pouvoir méthanogène. Ils sont toutefois indispensables car ils ensemencent le digesteur avec les bactéries qui produisent le biogaz et jouent un rôle dans la régulation du pH de la ration.

L'arrêté tarifaire attribue une prime à l'incorporation des déjections animales, selon la puissance de l'unité et la part de ces apports dans la masse totale de la ration.

L'évaluation du gisement se poursuit autour de l'exploitation : fermes alentours, collectivités, entreprises...

Dans tous les cas, il faut quantifier les intrants disponibles au cours d'une année et évaluer leur pouvoir méthanogène et leur saisonnalité.

Ces paramètres détermineront le dimensionnement de l'unité : taille des éléments de l'installation, puissance du cogénérateur, recettes électriques attendues... La fourniture de certains intrants saisonniers nécessite des ouvrages pour les stocker.

Si l'unité emploie des substrats provenant de l'extérieur, il faut s'assurer de la durabilité de l'approvisionnement et de ses bonnes conditions selon un contrat. La ration doit être équilibrée.

A ce stade du projet, le concepteur de l'unité, les chambres d'agriculture et des associations de développement local peuvent vous accompagner.

Inclure des déchets exogènes dans la ration du digesteur offre diverses perspectives : augmentation des recettes énergétiques, perception d'une redevance de traitement de biodéchets, image... Mais il faut encadrer les modalités d'approvisionnement selon un contrat.

« Traiter des déchets est régi par la réglementation des installations classées (ICPE 2781). Dans le contrat avec le producteur de déchets, il faut donc reprendre les contraintes réglementaires (articles 13 à 17 de l'arrêté du 10 novembre 2009), conseille Denis Ollivier, chef du service agriculture innovante au sein de Trame. Il s'agit de rappeler au producteur et aux intermédiaires leurs obligations. »

Des contrats pour les intrants exogènes

Le contrat doit renseigner sur la source, l'origine, l'apparence et les teneurs en eau et en matière organique de la matière. Le déchet à traiter doit faire l'objet d'un agrément préalable, le producteur doit donc indiquer tout changement dans le process dont est issu le déchet.

« Imposé par la réglementation, l'information sur un changement de caractéristiques permet au méthaniseur d'en tenir compte dans l'équilibre de la ration. Par ailleurs, les textes fixent le contenu du bordereau de livraison. Je suggère de le retranscrire dans le contrat. Un contrat doit préciser les modalités de livraison, d'analyse, de calcul et révision de prix mais aussi les pénalités en cas de problème », ajoute Denis Ollivier.

Thierry Thénoz, qui construit une unité de 190 kW à Lescheroux (Ain), apporte des précisions concrètes : « Je préfère travailler avec les collecteurs de déchets plutôt qu'avec leurs producteurs. Cela évite de s'occuper de la logistique. Je préconise de traiter avec plusieurs collecteurs pour diversifier les approvisionnements. »

Le contrat peut être tripartite, entre le producteur, le collecteur et l'agriculteur. « Le contrat est un document important mais il ne vaut que par la volonté et le respect mutuels des parties, prévient Thierry Thenoz. En cas de défaut de la part d'un fournisseur, l'agriculteur doit avoir un plan B et la capacité de mobiliser un gisement de biomasse provenant de son exploitation. »

Et l'agriculteur de conclure : « La profession agricole possède un capital très important, à savoir le pouvoir épurateur du sol. Il ne doit pas le brader. »

Le paiement d'EDF pour l'électricité produite constitue la principale recette de l'atelier méthanisation. Mais seule une bonne valorisation de la chaleur assure la rentabilité du projet.

D'une part, la prime à l'efficacité énergétique peut rapporter jusqu'à 4 centimes d'euro/kWh si au moins 70 % de l'énergie produite est valorisée (depuis l'arrêté du 19 mai 2011, le calcul ne prend plus en compte la chaleur destinée au fonctionnement de l'unité).

Bien que ce maximum soit difficile à atteindre, il est possible d'obtenir autour de 3 cE/kWh en trouvant des débouchés pour cette chaleur.

D'autre part, la vente de cette chaleur à des utilisateurs génère des recettes supplémentaires. Les débouchés peuvent se trouver dans la ferme (bâtiments d'élevage, séchage de végétaux, de bois ou de digestat, atelier de transformation...) ou dans un rayon proche (habitations, entreprises, bâtiments publics...). Compte tenu du coût du réseau de chaleur (50 à 100 E/m), l'usage doit se situer de préférence à proximité de l'unité.

L'installation produit une quantité d'énergie thermique stable au cours de l'année, alors que la plupart des besoins en chaleur sont saisonniers. Il est donc recommandé de trouver des débouchés complémentaires (chauffage d'une serre en hiver et approvisionnement d'un séchoir au printemps et en été par exemple).

Comme pour les intrants, un débouché de secours est le bienvenu au cas où l'une des valorisations de chaleur disparaît.

Disposer d'une surface où épandre les digestats

Après digestion, les matières méthanisées forment le digestat, un liquide noir et désodorisé aux propriétés fertilisantes.

Comme la majorité des rations des digesteurs additionnent les déjections animales de la ferme à d'autres matières, elles génèrent des volumes et des quantités d'azote, de phosphore et de potassium supérieures à ceux des effluents d'élevage concernés par le plan d'épandage.

Le porteur de projet, épaulé par des organismes techniques, doit évaluer l'aptitude qu'a son exploitation à absorber le digestat et prévoir d'éventuels ouvrages de stockage.

Les études sur les pouvoirs fertilisants et amendants des digestats n'en sont encore qu'à leurs débuts. Nous savons néanmoins que la digestion minéralise les intrants, transformant l'azote organique en ammonium disponible pour les plantes.

La fraction ligneuse, importante pour l'humus du sol, est préservée. Le digestat brut s'épand avec une tonne à lisier, au minimum équipée de pendillards.

Un investissement encore élevé

Chaque projet de méthanisation est un cas particulier. Difficile de généraliser sur les dépenses et les recettes d'un tel atelier. Il faut ajouter à la somme de départ les dépenses opérationnelles. Selon la puissance et l'organisation mise en place, un méthaniseur nécessite une heure à 3h30 de main-d'oeuvre par jour.

L'entretien et la réparation représentent 2 à 3 % de l'investissement par an. L'électricité requise pour le process, les charges liées à d'éventuelles cultures énergétiques (25 à 35 €/t) et autres consommables sont aussi à comptabiliser.

La manutention d'intrants exogènes (environ 2 €/t) et l'épandage du digestat (3 €/t) s'ajoutent aux charges, ainsi que le suivi de l'installation, les frais financiers, administratifs et d'assurances.

Au premier rang des recettes figure le revenu de la vente d'électricité à EDF. La valorisation de la chaleur apporte une prime (voire l'infographie) et un revenu en cas de vente d'énergie thermique à des tiers. Il est possible de percevoir une redevance de la part des fournisseurs de déchets. Mais attention, étant donné l'immaturité de ce dernier marché, un tel revenu peut être très volatil. La situation peut même se retourner et ces matières devenir payantes. C'est ce qui s'est passé en Allemagne. La méthanisation à la ferme génère d'autres recettes plus compliquées à chiffrer : économies d'engrais minéraux et de chauffage, baisse des nuisances olfactives des effluents, confort d'épandage, image... Parce qu'en France la méthanisation reste une filière très jeune, les coûts d'investissement sont élevés : de 5 500 E/kWe (pour 500 kWe) à parfois plus de 10 000 E/kWe (pour moins de 50 kWe) selon la puissance de l'unité. Des subventions existent encore, provenant de l'Ademe, des régions, des départements et de l'Europe. Elles varient selon des critères définis à l'échelle régionale. Elles peuvent couvrir 15 à 40 % de l'investissement.

Pour les obtenir, l'exploitant doit présenter un projet rentable (temps de retour brut sur investissement de cinq à dix ans, aides comprises), pérenne, avec des fournitures d'intrants maîtrisées. Il doit prouver qu'il est impliqué dans le projet et qu'il comprend les technologies concernées.

L'investissement collectif peut faciliter la mise en place d'une unité de méthanisation, à condition que tous les partenaires soient coordonnés et sur la même longueur d'onde.

De plus, cette solution permet d'attribuer la gestion du projet à plusieurs personnes ou de dégager du temps à l'une d'elles, un véritable avantage compte tenu du temps et de l'énergie qu'exige une telle démarche.

En revanche, elle réclame la définition d'une organisation et d'un fonctionnement collectifs.

A savoir

Une unité de méthanisation produit du biogaz en fermentant des matières organiques. Ce biogaz alimente un cogénérateur qui transforme 40 % de l'énergie du biogaz en électricité via un alternateur.

Un système récupère la chaleur du cogénérateur et chauffe un circuit d'eau, valorisant 40 % de l'énergie initiale. Les 20 % restants sont perdus.

L'électricité est vendue à EDF selon un contrat de quinze ans, défini par l'arrêté du 19 mai 2011.

Appuis techniques

Des organismes indépendants pour vous accompagner

• Trame : www.pardessuslahaie.net/trame. Tél : 01 44 95 08 00.

• Association des agriculteurs méthaniseurs de France (AAMF, animée par Trame et Aile) : www.pardessuslahaie.net/agriculteurs-methaniseurs

• Association d'initiatives locales pour l'énergie et l'environnement (Grand Ouest) : www.aile.asso.fr. Tél. : 02 99 54 63 23.

• Rhône alpénergies-environnement : www.raee.org/. Tél. : 04 78 37 29 14.

• Solagro : www.solagro.org. Tél.  05 67 69 69 69.

• Ademe : www.ademe.fr.

• Chambres d'agriculture.

par Nicolas Levillain et Corinne Le Gall (publié le 13 janvier 2012)