Transition énergétique : alors, ça gaze ?
Solaire, éolienne, hydraulique ou biomasse, les alternatives énergétiques mises en avant dans le cadre de la transition engagée par le gouvernement se comptent à la pelle mais ne seront pas forcément suffisantes pour combler, aux côtés du nucléaire, l’abandon progressif des combustibles fossiles. Dès lors, de nombreux spécialistes s’accordent désormais à considérer le gaz naturel comme une énergie de transition indispensable, capable d’aider au stockage des énergies durables et de produire une électricité au bilan carbone acceptable.
Les grandes orientations de notre système énergétique sont arrêtées depuis 2015 et l’adoption de la loi sur la transition énergétique. Les ressources fossiles incriminées dans le réchauffement climatique doivent être abandonnées progressivement pour inverser la tendance. Pour autant, tous ces combustibles ne se valent pas et certains offrent aujourd’hui encore de jolies perspectives dans le cadre d’une production d’énergie à la fois bon marché et respectueuse de l’environnement. C’est le cas du gaz naturel qui s’impose, de par sa polyvalence et sa mobilisation, comme le relais idéal des énergies solaire et éolienne intermittentes.
« Batterie géante »
Si peu évoqué dans le texte de loi porté par la ministre de l’Environnement, Ségolène Royal, le gaz naturel présente pourtant un certain nombre d’atouts pour contribuer au développement des renouvelables. Le gaz est considéré tout d’abord comme l’énergie « la plus propre » – ou « la moins polluante » – des énergies fossiles ; il n’émet en moyenne que la moitié des émissions de gaz à effet de serre rejetées par la combustion du charbon ou du pétrole. Tandis que 1 kWh produit avec du méthane n’émet que 400 grammes de CO2, le pétrole et le charbon en émettent respectivement 600 et 800 grammes, en plus des suies et des particules fines.
Ces estimations moyennes devraient même diminuer davantage compte tenu des nouvelles innovations disponibles dans la filière gazière. La production d’électricité à partir de gaz naturel s’opère désormais au sein de nouvelles centrales qui fonctionnent grâce au « cycle combiné gaz » (ou CCG). La particularité ? Optimiser les performances à la fois techniques et environnementales des centrales traditionnelles. Dans une centrale au gaz à cycle combiné, l’exploitant tente de produire une quantité d’énergie équivalente sans augmenter la quantité de combustibles consommés. La production repose pour cela sur un nouveau système composé de deux turbines, l’une à combustion et l’autre à vapeur, produisant toutes deux de l’électricité. La centrale CCG de Bouchain (Nord), par exemple, inaugurée cette année par le groupe EDF, offre un rendement proche des 60 % (contre 30 % pour une centrale thermique classique) tout en divisant les émissions de CO2 par deux.
Autre avantage non négligeable du gaz naturel : la facilité avec laquelle on peut le mobiliser et le distribuer en fait un candidat sérieux au développement de nouvelles infrastructures de stockage. Déjà largement utilisé pour pallier l’intermittence des centrales solaire ou éolienne lors des pics de consommation hivernaux, le réseau gazier pourrait désormais servir de « batterie géante ». La technique, baptisée « power-to-gas », propose en effet d’injecter et de stocker, dans le réseau de gaz naturel, de l’hydrogène ou du méthane de synthèse généré à partir d’électricité renouvelable excédentaire. En cas de diminution de la production renouvelable, il suffirait alors simplement de retransformer ce méthane en électricité.
Efficience
Le Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) mène depuis le début de l’année 2016, un nouveau projet de recherche dédié à ces solutions de stockage d’électricité par méthane. Il considère en effet le gaz vert ou renouvelable comme une alternative valable et souhaiterait jouer sur la complémentarité des réseaux électriques et gaziers. Et étudie pour cela l’incorporation d’hydrogène produit à partir d’électricité renouvelable (méthanation), mais également d’autres sources de production de gaz vert comme la méthanisation (fermentation de matières organiques comme les déchets agricoles ou ménagers), ou la gazéification du bois et d’autres combustibles végétaux.
En fin de compte, comme l’explique Alain Dollet, directeur adjoint scientifique de l’Institut des sciences de l’ingénierie et des systèmes, chargé de la cellule Énergie du CNRS, « tant que des procédés efficients de stockage de l’électricité ne seront pas déployés au sein de réseaux plus « intelligents », on aura recours aux centrales thermiques classiques, et, si l’on n’y brûle pas du gaz, ce sera du pétrole, ou pire, du charbon ». Or, le gaz s’impose de ce point de vue comme un choix pertinent pour faciliter la transition énergétique et permet d’ores et déjà d’atteindre de hautes exigences énergétiques et environnementales. Lorsqu’il est associé à des équipements performants.
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