Biogaz agricole : pourquoi cette énergie séduit-elle les exploitations familiales ?

La production de biogaz agricole connaît une croissance significative en France et en Europe, avec une augmentation de près de 18% ces dernières années. Cette dynamique positive témoigne d'un intérêt croissant des agriculteurs pour cette source d'énergie renouvelable, qui offre une multitude d'avantages pour les exploitations. Le biogaz agricole représente une solution innovante pour valoriser les ressources locales, réduire les émissions de gaz à effet de serre, diversifier les revenus des exploitations familiales et contribuer à la transition énergétique des territoires ruraux.

Mais qu'est-ce que le biogaz agricole exactement et pourquoi attire-t-il autant les agriculteurs familiaux soucieux d'une agriculture durable? Il s'agit d'une énergie renouvelable produite par un processus biologique appelé méthanisation, qui consiste en la dégradation anaérobie (en l'absence d'oxygène) de matières organiques. Ces matières organiques sont issues de l'agriculture, et comprennent le fumier, le lisier, les résidus de cultures (paille, tiges de maïs, etc.), les cultures intermédiaires à vocation énergétique (CIVE), et d'autres sous-produits agricoles. Le processus de méthanisation, aussi appelé digestion anaérobie, se déroule dans un digesteur (méthaniseur) spécialement conçu à cet effet. Ce digesteur produit du biogaz, un mélange gazeux composé principalement de méthane (CH4), qui est le principal composant du gaz naturel, et de dioxyde de carbone (CO2), ainsi qu'un résidu appelé digestat. Ce digestat, riche en éléments nutritifs tels que l'azote, le phosphore et le potassium, peut ensuite être utilisé comme engrais organique de haute qualité, contribuant ainsi à la fertilité des sols et à la réduction de l'utilisation d'engrais chimiques. À la différence du biogaz issu des stations d'épuration des eaux usées (STEP) ou des installations de stockage de déchets non dangereux (ISDND), le biogaz agricole tire son origine directement de l'activité agricole, ce qui lui confère des spécificités et des atouts particuliers en termes de valorisation des ressources locales et de réduction de l'empreinte carbone de l'agriculture. Le biogaz agricole est donc une solution énergétique intégrée à l'exploitation, favorisant une approche circulaire et durable.

Dans un contexte marqué par la crise énergétique et la flambée des coûts de l'énergie, notamment du gaz naturel et de l'électricité, le biogaz agricole apparaît comme une alternative particulièrement intéressante et stratégique pour les exploitations agricoles familiales. La transition énergétique, avec ses objectifs ambitieux de réduction des émissions de gaz à effet de serre, fixés par la stratégie nationale bas-carbone et les engagements européens, encourage fortement le développement des énergies renouvelables, dont le biogaz agricole. Par ailleurs, les enjeux cruciaux de souveraineté énergétique, visant à réduire la dépendance aux importations d'énergies fossiles, et de diversification des revenus agricoles, incitent les agriculteurs à explorer de nouvelles voies de développement et à investir dans des solutions énergétiques locales et durables. L'évolution de la législation et des aides publiques en faveur du biogaz agricole, avec notamment la mise en place de tarifs d'achat garantis pour l'électricité produite à partir de biogaz, les aides à l'investissement dans les méthaniseurs, et les dispositifs de soutien à l'injection de biométhane dans le réseau de gaz naturel, favorise également considérablement son essor et rend les projets de méthanisation agricole plus attractifs et financièrement viables.

Les avantages économiques pour l'exploitation familiale

L'engouement croissant pour le biogaz agricole auprès des exploitations familiales s'explique en grande partie par ses nombreux et significatifs avantages économiques. La production de biogaz, grâce à la méthanisation, peut considérablement impacter positivement la rentabilité et la pérennité d'une ferme, en lui offrant de nouvelles perspectives économiques. En effet, l'adoption de cette technologie innovante offre une diversification des revenus, une réduction substantielle des coûts énergétiques, une valorisation optimale des ressources locales, et une amélioration de la compétitivité de l'exploitation. Elle permet ainsi de générer une nouvelle source de revenus stable et durable, tout en améliorant la gestion des déchets organiques et en participant activement à la transition énergétique et à la lutte contre le changement climatique.

Réduction des coûts énergétiques

L'un des principaux et plus immédiats avantages du biogaz agricole est la réduction significative des coûts énergétiques pour l'exploitation. L'autoconsommation d'électricité et de chaleur produite à partir du biogaz permet de diminuer considérablement la dépendance aux énergies fossiles, dont les prix sont souvent volatils et imprévisibles, et de maîtriser plus efficacement les dépenses énergétiques. Les exploitations agricoles peuvent utiliser le biogaz pour produire de l'électricité et de la chaleur pour leurs propres besoins, notamment pour le chauffage des bâtiments agricoles, des serres, pour le séchage des récoltes, ou encore pour le fonctionnement des équipements agricoles (tracteurs, pompes, etc.). En produisant sa propre énergie, l'exploitation réduit sa facture énergétique de manière significative, gagne en autonomie énergétique et se protège des fluctuations des prix de l'énergie.

Une exploitation laitière de taille moyenne, par exemple, peut réduire sa facture énergétique jusqu'à 50% grâce à l'installation d'un méthaniseur adapté à ses besoins. Une ferme céréalière, quant à elle, peut économiser jusqu'à 30 000 euros par an en produisant sa propre électricité et en valorisant la chaleur issue de la cogénération. L'autoconsommation, en plus de réduire les coûts, permet de stabiliser les charges d'exploitation, un atout majeur dans un contexte économique incertain et de forte concurrence.

• Autoconsommation d'électricité pour l'éclairage, le fonctionnement des équipements, etc.
• Chauffage des bâtiments d'élevage et des serres pour les cultures hors-sol
• Production de biométhane pour le transport, permettant d'alimenter les véhicules agricoles

Création d'une source de revenus complémentaire

Au-delà de la réduction des coûts énergétiques, un atout considérable, le biogaz agricole offre la possibilité de créer une source de revenus complémentaire et durable pour l'exploitation, renforçant ainsi sa viabilité économique. La vente d'électricité au réseau de distribution, grâce à un contrat d'achat garanti, l'injection de biométhane, après épuration, dans le réseau de gaz naturel, ou encore la vente du digestat, riche en éléments nutritifs, comme engrais organique de qualité, sont autant de pistes à explorer et à valoriser pour diversifier les revenus agricoles. La valorisation des déchets agricoles, autrefois considérés comme des charges, devient ainsi une opportunité économique à part entière, contribuant à améliorer la rentabilité de l'exploitation.

Le tarif d'achat garanti pour l'électricité produite à partir de biogaz, fixé par les pouvoirs publics, permet aux agriculteurs de bénéficier d'un revenu stable et prévisible sur le long terme, assurant ainsi la pérennité de leur investissement. L'injection de biométhane dans le réseau de gaz naturel, après une phase d'épuration pour éliminer le CO2 et les impuretés, offre une alternative intéressante pour valoriser le biogaz à grande échelle et contribuer à la décarbonation du secteur énergétique. Enfin, le digestat, résidu solide ou liquide issu de la méthanisation, peut être vendu comme engrais organique certifié, offrant une alternative écologique et performante aux engrais chimiques de synthèse, et contribuant à améliorer la fertilité des sols et à réduire l'impact environnemental de l'agriculture. La vente de digestat peut générer un revenu supplémentaire de 12 000 à 18 000 euros par an pour une exploitation de taille moyenne, en fonction de la qualité du digestat et des débouchés locaux.

• Vente d'électricité au réseau électrique, avec un tarif d'achat garanti
• Injection de biométhane dans le réseau de gaz naturel, après épuration
• Vente du digestat comme engrais organique, certifié pour l'agriculture biologique

Valorisation des déchets et sous-produits agricoles

Le biogaz agricole permet de transformer efficacement les déchets et sous-produits agricoles en ressources précieuses, contribuant ainsi à une économie circulaire et à une réduction de l'impact environnemental de l'agriculture. Le fumier, le lisier, les déchets végétaux issus des cultures (paille, fanes, etc.), les résidus de cultures énergétiques, et les sous-produits des industries agroalimentaires (lactosérum, pulpes de betteraves, etc.), considérés comme des déchets ou des charges pour l'exploitation, peuvent être valorisés grâce à la méthanisation. Cela permet d'éviter les coûts de traitement et d'élimination de ces déchets, qui peuvent être substantiels, tout en produisant une énergie renouvelable et un engrais organique de haute qualité.

Les exploitations agricoles peuvent ainsi optimiser la gestion de leurs effluents d'élevage, en réduisant significativement les odeurs désagréables et en valorisant les éléments nutritifs contenus dans le digestat, qui est plus facilement assimilable par les plantes que les effluents bruts. La méthanisation permet de réduire de 90% les émissions d'ammoniac issues des effluents d'élevage, contribuant ainsi à améliorer la qualité de l'air et à limiter les risques de pollution des eaux. La valorisation des déchets agricoles contribue ainsi à une agriculture plus durable, plus respectueuse de l'environnement et plus économe en ressources.

En France, le coût de traitement des déchets agricoles, notamment des effluents d'élevage, varie considérablement en fonction des régions et des filières, mais peut atteindre en moyenne entre 60 et 180 euros par tonne. La méthanisation permet d'éviter ces coûts souvent élevés et de générer un revenu supplémentaire grâce à la production de biogaz, valorisé sous forme d'électricité, de chaleur ou de biométhane, et de digestat, vendu comme engrais organique.

Développement d'une activité à la ferme

L'installation d'une unité de méthanisation peut significativement contribuer au développement d'une activité à la ferme, en créant de nouvelles opportunités économiques, en diversifiant les activités agricoles et en renforçant l'autonomie de l'exploitation. La création d'emplois locaux pour l'exploitation et la maintenance de l'unité de méthanisation, la diversification des activités agricoles vers la production d'énergie renouvelable et la vente d'engrais organique, et le renforcement de l'autonomie de l'exploitation vis-à-vis des fournisseurs d'énergie et d'engrais, sont autant d'éléments qui favorisent le développement local et la création de valeur ajoutée sur le territoire. Cette diversification offre une meilleure résilience face aux aléas économiques et climatiques, et permet aux agriculteurs de s'adapter aux évolutions du marché et aux nouvelles attentes de la société.

La méthanisation peut créer de 1 à 4 emplois directs et non délocalisables par unité de méthanisation, selon la taille et la complexité de l'installation, et générer indirectement des emplois dans les secteurs de la construction, de la maintenance et du transport. La diversification des activités agricoles permet aux agriculteurs de se positionner sur de nouveaux marchés porteurs, comme celui de l'énergie renouvelable et celui des engrais organiques, et de compléter leurs revenus traditionnels. Une exploitation diversifiée est plus à même de faire face aux crises, de saisir les opportunités et de s'adapter aux évolutions du marché et de la réglementation.

De plus, la proximité d'une unité de méthanisation peut attirer de nouvelles entreprises et de nouveaux habitants dans les zones rurales, contribuant ainsi à dynamiser le territoire et à lutter contre la désertification rurale.

Aides financières et incitations fiscales

Le développement du biogaz agricole est activement encouragé par les pouvoirs publics à travers une large gamme d'aides financières et d'incitations fiscales, visant à soutenir les investissements dans les unités de méthanisation et à garantir la rentabilité des projets. Les dispositifs de soutien financier, comme les aides à l'investissement, les prêts bonifiés, les garanties bancaires, et les tarifs d'achat préférentiels pour l'électricité produite à partir de biogaz, facilitent considérablement l'accès à cette technologie pour les exploitations familiales, quelle que soit leur taille. Ces incitations sont cruciales pour amortir les coûts initiaux, souvent élevés, et rendre les projets de méthanisation financièrement viables et attractifs pour les agriculteurs.

L'ADEME (Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie), les régions, et les collectivités territoriales proposent des aides financières à l'investissement pour les projets de méthanisation agricole, couvrant une partie des coûts de construction et d'équipement des unités de méthanisation. Le tarif d'achat garanti pour l'électricité produite à partir de biogaz, fixé par l'État, assure un revenu stable et prévisible pour les agriculteurs, pendant une période de 15 à 20 ans. Des incitations fiscales, comme l'exonération de taxe foncière sur les propriétés bâties (TFPB) pour les unités de méthanisation, peuvent également être accordées par les collectivités locales. Ces aides et incitations contribuent à réduire significativement le temps de retour sur investissement, qui peut être ramené à moins de 7 ans pour les projets les plus performants, et à encourager le développement du biogaz agricole sur l'ensemble du territoire.

Les bénéfices environnementaux significatifs

Au-delà des avantages économiques indéniables, le biogaz agricole présente des bénéfices environnementaux significatifs et contribue à la transition vers une agriculture plus durable et respectueuse de l'environnement. Il participe activement à la réduction des émissions de gaz à effet de serre, à l'amélioration de la gestion des effluents d'élevage et de la qualité des sols, au développement de l'économie circulaire et à la préservation de la biodiversité. Ces avantages, reconnus par la communauté scientifique et les pouvoirs publics, font du biogaz agricole une solution prometteuse pour relever les défis environnementaux auxquels est confrontée l'agriculture.

Réduction des émissions de gaz à effet de serre (GES)

Le biogaz agricole permet de réduire considérablement les émissions de gaz à effet de serre, en remplaçant les énergies fossiles, comme le charbon, le pétrole et le gaz naturel, par une énergie renouvelable et bas-carbone. La capture et la valorisation du méthane issu du fumier et du lisier, un gaz à effet de serre 25 fois plus puissant que le dioxyde de carbone (CO2), contribuent activement à limiter le réchauffement climatique. Le biogaz agricole peut être considéré comme une énergie neutre en carbone, car le CO2 émis lors de sa combustion est compensé par le CO2 absorbé par les plantes lors de leur croissance, dans le cadre de la photosynthèse. L'utilisation du biogaz pour produire de l'électricité ou de la chaleur émet environ 80% moins de gaz à effet de serre que l'utilisation de combustibles fossiles.

• Remplacement des énergies fossiles par une énergie renouvelable
• Capture et valorisation du méthane, un puissant gaz à effet de serre
• Réduction significative de l'empreinte carbone de l'agriculture

Amélioration de la gestion des effluents d'élevage et de la qualité des sols

Le biogaz agricole améliore significativement la gestion des effluents d'élevage et contribue à préserver la qualité des sols et des eaux. La méthanisation permet de réduire les odeurs désagréables liées aux effluents d'élevage, qui peuvent être une source de nuisance pour les riverains, et de valoriser le digestat comme engrais organique de qualité. Le digestat, riche en éléments nutritifs, améliore la fertilité des sols, augmente leur capacité de rétention en eau et en éléments nutritifs, réduit l'utilisation d'engrais chimiques de synthèse, qui peuvent avoir un impact négatif sur l'environnement, et diminue le risque de lessivage des nitrates et de pollution des eaux souterraines.

De plus, le digestat améliore la structure du sol, favorise le développement de la vie microbienne et augmente la teneur en matière organique, contribuant ainsi à séquestrer du carbone dans les sols et à lutter contre l'érosion. L'utilisation de digestat peut réduire jusqu'à 30% l'utilisation d'engrais chimiques et améliorer le rendement des cultures de 5 à 10%.

Développement de l'économie circulaire

Le biogaz agricole favorise activement le développement de l'économie circulaire en fermant les cycles de la matière organique et en valorisant les ressources locales. Le retour au sol des nutriments extraits par les cultures grâce au digestat permet de réduire la dépendance aux intrants extérieurs, comme les engrais chimiques importés, et de limiter les pertes d'éléments nutritifs. L'utilisation de cultures intermédiaires dédiées (CIVE), semées entre deux cultures principales, améliore la structure du sol, réduit l'érosion, stocke du carbone dans le sol et fournit de la biomasse pour la méthanisation. L'intégration de la méthanisation dans le système agricole permet une gestion plus durable des ressources, une réduction des déchets et une diminution de l'empreinte environnementale de l'agriculture.

Contribution à la biodiversité

Le biogaz agricole peut contribuer à la préservation et à la restauration de la biodiversité si la gestion des cultures intermédiaires et des prairies temporaires est raisonnée et respectueuse de l'environnement. La diversification des paysages agricoles grâce à la rotation des cultures, à l'implantation de haies, de bosquets et de bandes enherbées, peut favoriser la biodiversité en créant des habitats pour la faune et la flore sauvages. Il est important d'éviter les monocultures intensives dédiées à la méthanisation et de privilégier la valorisation des effluents d'élevage et des résidus de cultures, qui ont un impact environnemental plus faible. La diversité des cultures favorise la présence d'insectes pollinisateurs, d'oiseaux, de mammifères et d'autres espèces animales, contribuant ainsi à maintenir l'équilibre des écosystèmes agricoles.

Les avantages sociaux et territoriaux

Au-delà des avantages économiques et environnementaux, le biogaz agricole présente également des avantages sociaux et territoriaux significatifs, contribuant à renforcer le lien social, à améliorer l'image de l'agriculture, à développer l'emploi local et à promouvoir l'autonomie énergétique des territoires ruraux. Ces bénéfices renforcent le rôle clé de l'agriculture dans le développement durable et l'attractivité des territoires ruraux.

Création de lien social et de dynamique territoriale

Le développement de projets collectifs de méthanisation, regroupant plusieurs agriculteurs, des collectivités locales, des entreprises agroalimentaires et des citoyens, favorise la collaboration, le partage d'expériences et la création de lien social au sein des territoires ruraux. Les partenariats avec les collectivités locales pour l'alimentation des réseaux de chaleur urbains, la production de biocarburant pour les transports en commun, ou la fourniture d'énergie pour les bâtiments publics, renforcent la dynamique territoriale et créent des synergies entre les différents acteurs. L'implication des citoyens dans les projets de méthanisation, par exemple par le biais du financement participatif, crée un sentiment d'appropriation et de responsabilité partagée, et renforce l'acceptabilité sociale des projets.

Amélioration de l'image de l'agriculture

Le biogaz agricole contribue à valoriser le rôle de l'agriculture dans la transition énergétique et la lutte contre le changement climatique, en démontrant l'engagement des agriculteurs pour le développement durable et en luttant contre les préjugés sur l'agriculture intensive. En produisant une énergie renouvelable, en valorisant les déchets organiques et en réduisant l'utilisation d'engrais chimiques, les agriculteurs contribuent à améliorer l'image de leur profession et à renforcer le lien de confiance avec la société. Le biogaz agricole permet de montrer que l'agriculture peut être une source de solutions pour répondre aux défis environnementaux et énergétiques.

Développement de l'emploi local

La construction, l'exploitation et la maintenance des unités de méthanisation créent des emplois qualifiés et non délocalisables dans les territoires ruraux, offrant de nouvelles opportunités professionnelles pour les jeunes générations. Le développement de nouvelles compétences dans les domaines de la biologie, de la chimie, de l'électrotechnique et de la gestion de projet attire les jeunes et contribue à dynamiser le marché de l'emploi local. On estime que chaque unité de méthanisation crée en moyenne entre 2 et 5 emplois directs et plusieurs emplois indirects dans les secteurs connexes.

Contribution à l'autonomie énergétique des territoires ruraux

Le biogaz agricole permet de produire une énergie locale, renouvelable et disponible tout au long de l'année, réduisant ainsi la dépendance aux énergies importées et renforçant la résilience des territoires ruraux face aux crises énergétiques. La production d'énergie à partir de ressources locales contribue à l'autonomie énergétique des territoires ruraux et à leur développement économique, en créant de nouvelles filières et en valorisant les ressources locales. Le biogaz agricole peut être utilisé pour alimenter les bâtiments agricoles, les habitations, les entreprises et les transports en commun, contribuant ainsi à réduire l'empreinte carbone des territoires ruraux.

Les défis et les limites à considérer (avec des solutions potentielles)

Bien que le biogaz agricole offre de nombreuses opportunités, il est important de reconnaître et de surmonter les défis et les limites qui peuvent freiner son développement. Le coût d'investissement initial élevé, la complexité technique et réglementaire, le besoin d'une gestion rigoureuse de l'unité de méthanisation, les controverses potentielles autour des cultures dédiées et la concurrence avec d'autres usages de la biomasse sont autant d'aspects à prendre en compte pour assurer la durabilité et la pérennité de cette filière.

Coût d'investissement initial élevé

Le coût d'investissement initial pour la construction d'une unité de méthanisation peut représenter un frein important pour les petites exploitations familiales. Pour surmonter cet obstacle, il est essentiel d'explorer toutes les options de financement disponibles, telles que les subventions publiques, les prêts à taux réduits, les garanties bancaires et les contrats de partenariat public-privé. Les modèles économiques innovants, comme la méthanisation à la ferme, la méthanisation collective, ou la mutualisation des équipements, peuvent également permettre de réduire les coûts et de faciliter l'accès à cette technologie. Une étude de faisabilité rigoureuse est indispensable pour évaluer la rentabilité du projet et identifier les sources de financement les plus adaptées.

Complexité technique et réglementaire

La méthanisation est un processus biologique complexe qui nécessite un savoir-faire technique pointu et une connaissance approfondie de la réglementation en vigueur. Pour réussir un projet de méthanisation, il est essentiel de se faire accompagner par des experts compétents, tels que des bureaux d'études spécialisés, des conseillers agricoles et des juristes spécialisés en droit de l'environnement. La simplification des démarches administratives et la mise en place d'un cadre réglementaire clair, stable et adapté aux spécificités des projets agricoles sont également nécessaires pour encourager le développement de la filière.

Besoin d'une gestion rigoureuse de l'unité de méthanisation

Une gestion rigoureuse et professionnelle de l'unité de méthanisation est indispensable pour assurer son bon fonctionnement, optimiser sa production de biogaz et garantir sa sécurité et sa conformité environnementale. La formation du personnel, le suivi régulier des paramètres de fonctionnement, la maintenance préventive des équipements et la gestion des risques liés à la sécurité et à l'environnement (odeurs, fuites, incendies, etc.) sont autant d'éléments à prendre en compte. Il est important de mettre en place un plan de gestion rigoureux et de se conformer aux normes et aux bonnes pratiques en vigueur.

Controverses autour des cultures dédiées

L'utilisation de cultures dédiées à la méthanisation, comme le maïs ensilage, peut susciter des controverses en raison de leur impact potentiel sur l'environnement (utilisation d'engrais, consommation d'eau, perte de biodiversité). Pour limiter ces impacts, il est préférable de privilégier la valorisation des effluents d'élevage, des résidus de cultures et des cultures intermédiaires, qui ont un impact environnemental plus faible. Il est également important de mettre en place des pratiques agricoles durables, comme la rotation des cultures, le travail du sol simplifié et la gestion raisonnée des intrants.

Concurrence potentielle avec d'autres usages de la biomasse

La biomasse agricole peut être utilisée pour différents usages, comme la production de biogaz, la production de chaleur (bois énergie), la production de biocarburants ou la fabrication de matériaux biosourcés. Il est donc important de coordonner les différents usages de la biomasse à l'échelle du territoire, afin d'optimiser son utilisation et d'éviter les conflits d'usage. Une planification concertée, associant les agriculteurs, les collectivités locales et les industriels, permet de maximiser les bénéfices économiques, environnementaux et sociaux pour l'ensemble des acteurs.

Le biogaz agricole offre de réelles perspectives de développement pour les exploitations familiales, en leur permettant de diversifier leurs revenus, de réduire leurs coûts énergétiques, de valoriser leurs ressources locales et de contribuer à la transition énergétique. En relevant les défis et en surmontant les limites, le biogaz agricole peut jouer un rôle clé dans la construction d'une agriculture plus durable, plus résiliente et plus respectueuse de l'environnement.