Analyse de cycle de vie de la production centralisée et décentralisée de biogaz en exploitations agricoles

• Unité de recherche: OFEN
• Numéro de projet: 103304

Mots-clé (Allemand)

TP0071;F-Biomasse

Description succincte (Allemand)

Analyse de cycle de vie de la production centralisée et décentralisée de biogaz en exploitations agricoles

Publications / Résultats (Français)

On dénombre en Suisse 72 installations de biogaz agricole (chiffres 2010). En termes d’énergie, environ 45,8 GWh sous forme d’électricité et 6,7 GWh sous forme de biométhane sont produits annuellement. Le contexte géographique et politique a donné lieu au développement d’installations de tailles sensiblement différentes (de 50 kWe à près de 1’000 kWe de puissance électrique installée). Si l’augmentation de la capacité de traitement (et donc de production) permet en théorie de meilleurs rendements de conversion de la matière organique, une efficacité énergétique plus favorable, et une meilleure utilisation de l’infrastructure, elle nécessite en revanche un plus grand rayon de collecte des substrats. La présente étude a pour objectif principal la comparaison de systèmes centralisés et décentralisés de production de biogaz en milieu agricole au moyen d’une analyse de cycle de vie (ACV). Cette étude s’appuie en particulier sur des cas concrets d’exploitations de biogaz agricole sur l'ensemble du territoire suisse. Les résultats de l’étude permettent de préciser le type d’installations de biogaz agricole le plus performant du point de vue environnemental. Ce rapport précise dans un premier temps la typologie des installations de production de biogaz agricole et définit 7 cas de référence, allant d’une petite installation (50 kWe) décentralisée sans co-substrats jusqu’à une grande installation (350 kWe) centralisée traitant 50% de co-substrats. Les résultats de l’ACV sont présentés et interprétés pour les 7 cas de référence selon trois méthodes d’évaluation d’impact environnemental : la consommation d’énergie primaire non-renouvelable, les émissions de gaz à effet de serre et l’impact environnemental global (selon la méthode de la saturation écologique ou UBP). Une analyse de sensibilité vis-à-vis des paramètres les plus significatifs vient compléter l’ACV. Afin d’évaluer l’effet d’une installation de biogaz au sein d’une exploitation agricole, trois exploitations ont fait l’objet d’une analyse plus approfondie sous forme d’études de cas. Ces études de cas concernent notamment une petite installation de biogaz (15 kWe) sans co-substrat, une petite installation de biogaz (45 kWe) avec co-substrats, et une grande installation de biogaz (200 kWe) collective avec co-substrats. D’autres catégories d’impacts sont ici prises en considération (en plus de la consommation d’énergie primaire non-renouvelable et des émissions de GES), notamment l’eutrophisation, l’acidification, l’écotoxicité aquatique, la formation d’ozone et le bilan humique. Ces trois études de cas fournissent différents éléments sur les conséquences de la production de biogaz sur le bilan écologique des exploitations agricoles. Ce rapport présente enfin les conclusions générales de l’étude et propose des recommandations concernant la production centralisée et décentralisée de biogaz agricole en Suisse.

Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
ENERS Energy Concept

Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Dauriat,Arnaud

Documents annexés

• Analyse de cycle de vie de la production centralisée et décentralisée de biogaz en exploitations agricoles - Rapport de synthèse [PDF] 447 kB

Rapport final (Français)

On dénombre en Suisse 72 installations de biogaz agricole (chiffres 2010). En termes d’énergie, environ 45,8 GWh sous forme d’électricité et 6,7 GWh sous forme de biométhane sont produits annuellement. Le contexte géographique et politique a donné lieu au développement d’installations de tailles sensiblement différentes (de 50 kWe à près de 1’000 kWe de puissance électrique installée). Si l’augmentation de la capacité de traitement (et donc de production) permet en théorie de meilleurs rendements de conversion de la matière organique, une efficacité énergétique plus favorable, et une meilleure utilisation de l’infrastructure, elle nécessite en revanche un plus grand rayon de collecte des substrats. La présente étude a pour objectif principal la comparaison de systèmes centralisés et décentralisés de production de biogaz en milieu agricole au moyen d’une analyse de cycle de vie (ACV). Cette étude s’appuie en particulier sur des cas concrets d’exploitations de biogaz agricole sur l'ensemble du territoire suisse. Les résultats de l’étude permettent de préciser le type d’installations de biogaz agricole le plus performant du point de vue environnemental. Ce rapport précise dans un premier temps la typologie des installations de production de biogaz agricole et définit 7 cas de référence, allant d’une petite installation (50 kWe) décentralisée sans co-substrats jusqu’à une grande installation (350 kWe) centralisée traitant 50% de co-substrats. Les résultats de l’ACV sont présentés et interprétés pour les 7 cas de référence selon trois méthodes d’évaluation d’impact environnemental : la consommation d’énergie primaire non-renouvelable, les émissions de gaz à effet de serre et l’impact environnemental global (selon la méthode de la saturation écologique ou UBP). Une analyse de sensibilité vis-à-vis des paramètres les plus significatifs vient compléter l’ACV. Afin d’évaluer l’effet d’une installation de biogaz au sein d’une exploitation agricole, trois exploitations ont fait l’objet d’une analyse plus approfondie sous forme d’études de cas. Ces études de cas concernent notamment une petite installation de biogaz (15 kWe) sans co-substrat, une petite installation de biogaz (45 kWe) avec co-substrats, et une grande installation de biogaz (200 kWe) collective avec co-substrats. D’autres catégories d’impacts sont ici prises en considération (en plus de la consommation d’énergie primaire non-renouvelable et des émissions de GES), notamment l’eutrophisation, l’acidification, l’écotoxicité aquatique, la formation d’ozone et le bilan humique. Ces trois études de cas fournissent différents éléments sur les conséquences de la production de biogaz sur le bilan écologique des exploitations agricoles. Ce rapport présente enfin les conclusions générales de l’étude et propose des recommandations concernant la production centralisée et décentralisée de biogaz agricole en Suisse.

Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
ENERS Energy Concept

Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Dauriat,Arnaud

Documents annexés

• Analyse de cycle de vie de la production centralisée et décentralisée de biogaz en exploitations agricoles - Rapport final [PDF] 3'466 kB