Biomasse énergies et alimentation point d’étape sur le projet Cyclorganic : démonstrateur territorial des transitions agricoles

Face aux défis du changement climatique et de la transition écologique, le projet Cyclorganic , porté par la Chambre régionale d’agriculture du Grand Est (CRAGE) pour sa première année de maturation (2024), se distingue par son ambition d’intégrer l’économie circulaire au cœur des pratiques agricoles. Ou comment produire à la fois de la biomasse pour l’énergie, l’alimentation, le sol et le climat, grâce à l’arrivée dans les territoires d’un nouveau modèle de bioraffinerie, usant entre autres de la méthanisation pour produire des biogaz et valoriser leurs coproduits. 

L’année 2024 a permis de réaliser plusieurs études de faisabilité pour mieux comprendre les impacts environnementaux, économiques et agronomiques des innovations proposées.  Ces travaux sont le préalable indispensable au passage à l’action pour Cyclorganic, à savoir sa phase de réalisation 2025-2030.Par cet article, vous aurez un aperçu du contenu de chaque étude réalisée. Pour échanger sur certains points et obtenir des informations plus détaillées, nous vous invitons à contacter Terrasolis ou les autres partenaires de Cyclorganic 2024 : CRAGE, CCI Grand Est, Grand Reims.

ÉTUDES SUR LES USAGES :  

Étude de marché : comprendre et anticiper les usages du biogaz

Pilotée par la CCI Grand Est, avec l’appui de la CCI Marne et de Neoma , cette étude vise à déterminer les usages potentiels des biogaz produits sur la future bioraffinerie (CH4, H2, CO₂) qui devrait démarrer son activité en 2027. Pour ce faire, un questionnaire a été adressé aux industriels du Grand Reims afin d’évaluer leur intérêt pour ces ressources et leurs besoins spécifiques. 

En résumé, les entreprises locales expriment un intérêt croissant pour le biométhane, bien qu’elles privilégient la flexibilité et la sécurité d’approvisionnement plutôt que la proximité du producteur/fournisseur. Les contrats de vente de biométhane (BPA) pourraient offrir une solution intéressante pour garantir l’origine locale. 

Concernant l’Hydrogène Vert et le CO2 Biogénique, l’absence d’une demande mature est notée, mais plusieurs projets émergents dans la région montrent un potentiel de développement. Cependant, la transition vers l’hydrogène vert est jugée complexe en raison des adaptations nécessaires dans les processus industriels. 

En conclusion, bien que la demande pour ces gaz soit encore à un stade précoce, les résultats indiquent une évolution potentielle dans les prochaines années, stimulée par les régulations environnementales croissantes. 

Acceptabilité sociétale : lever les freins et faciliter l’adhésion 

La méthanisation, bien qu’elle représente une solution énergétique prometteuse, peut parfois susciter des interrogations ou des résistances au sein de la société civile. C’est pourquoi Terrasolis , en collaboration avec Set Up et ses consultants indépendants, a mené une étude approfondie pour identifier les freins sociétaux à cette technologie. 

Trois axes structurent ce travail : 

• Identifier les freins : Quelles sont les principales préoccupations des citoyens concernant la méthanisation ? 

• Répondre aux idées reçues : Comment déconstruire les mythes ou les malentendus qui entourent ce processus ? 

• Favoriser l’acceptabilité : Quelles actions ou démarches peuvent être mises en place pour accompagner l’émergence de nouveaux projets ? 

La suite de cette étude consistera pour la phase de réalisation 2025-2030 de Cyclorganic à animer des ateliers de concertation et à développer des outils pédagogiques pour les parties prenantes du projet. 

ÉTUDES SUR LES INDUSTRIES  

Bioraffinerie et gaz portés : des technologies adaptées pour des coûts maîtrisés 

En partenariat avec ADF Industries, l’étude s’est concentrée sur l’identification et l’implantation de technologies clés pour maximiser l’utilisation des ressources issues de la méthanisation. Un état des lieux des technologies existantes et pertinentes pour le projet a dans un premier temps été effectué. Cela inclue : 

• l’épuration du biogaz,  

• la liquéfaction du CO2,  

• La liquéfaction du biométhane,  

• la méthanation  

• La production d’hydrogène par plasmalyse de méthane.  

Dans un second temps, une recherche de porteurs de technologies concernant le Biogaz porté a été effectué. L’objectif principal de ce travail est d’accompagner les propriétaires de méthaniseurs dans l’accès à des solutions de biogaz porté (transportables) qui serait ensuite transformé sur le site de la bioraffinerie.. Cela permettra de mobiliser plus de biogaz, notamment pour des fermes loin des réseaux d’injection. 

Le transport du biogaz représente un défi technique et économique. Des potentiels partenaires ont d’ores et déjà été identifiés à ce sujet. Ils développent actuellement des procédés capables de liquéfier le biogaz et le transporter sans engendrer de surcoût excessif pour l’exploitant méthaniseur. Cette technologie pourrait s’avérer déterminante pour le projet et ses sites de réplicabilité en mutualisant et réduisant les coûts de transformation du biogaz sur un seul site.  

Modèle économique et valorisation des externalités positives

En collaboration avec ENERVIVO et ENTHROPIE, une réflexion approfondie a été menée sur les bénéfices indirects de la méthanisation, souvent sous-évalués mais essentiels à intégrer dans les modèles économiques. 

Les externalités positives identifiées sont de 3 ordres : 

• Energie et déchets : Diminution des GES, valorisation de biodéchets, stabilisation des réseaux de gaz… 

• Pratiques agricoles : Impact environnemental des CIVES, qualité de l’eau, retour au sol des digestats. 

• Economie du territoire : Création d’emplois, soutien aux activités locales 

L’étude a mis en avant que certains de ces bénéfices étaient déjà quantifiables et monétisables (ex: évitements de GES).. D’autres reste encore à approfondir en phase de réalisation afin de trouver un système économique capable de rétribuer ces externalité positives.  

Le travail effectué a également permis de mettre au point une calculette capable de quantifier ces externalités positives et d’évaluer le potentiel économique et environnemental qu’elle représente. Ce travail permettra de renforcer l’attractivité de tels projets pour les territoires, en proposant des modèles économiques viables et durables. 

ÉTUDES SUR LA PRODUCTION AGRICOLE :  

Conception de systèmes de cultures méthanisables innovants

Terrasolis supervise également la réalisation de toutes les études “agricoles”. La première, confiée en prestation à Agrosolutions se penche sur la manière d’intégrer des cultures énergétiques dans les rotations agricoles actuelles. 

• Champagne crayeuse : Cette zone fait face aux défis d’insertion des Cultures Intermédiaires à Vocation Énergétique (CIVE) , notamment avant certaines cultures de printemps comme la betterave ou l’orge de printemps sans en pénaliser le rendement... La culture de luzerne offre une opportunité intéressante à explorer en matière d’articulation avec les CIVE. 

• Tardenois : La présence de maïs dans les rotations constitue un précédent favorable pour l’introduction des CIVE. L’arrivée du méthaniseur peut de plus être l’occasion de diversifier l’assolement au-delà des cultures énergétiques avec par exemple des cultures alimentaires bas-intrants. 

Perspectives : Pour, aller plus loin dans le développement des Cive, en surface et en rendement, sur une ferme de grandes cultures, l’évaluation Système telle que pratiquée sur la ferme expérimentale Terrasolis  produira dans les années à venir des enseignements utiles aux agriculteurs du Grand Reims, et d’ailleurs. 

Évaluer l’impact environnemental de la bioraffinerie

Grâce à l’outil Maelia , développé par Maelab , il est possible de simuler les effets des changements de rotations/pratiques sur un territoire pour alimenter une bioraffinerie ou plus simplement un méthaniseur 

• Impacts positifs : Augmentation du stockage de C dans les sols grâce aux CIVE et à l’épandage de digestats, renforçant à long terme la fertilité des sols. 

• Impacts négatifs : Risques d’émissions de NH₃ (ammoniac) liés à l’épandage de digestats. 

Perspectives : L’outil Maelia a démontré un potentiel intéressant pour simuler la production de biomasse agricole d’un territoire et les impacts agronomiques associés à des changements de pratiques. L’outil continuera d’être utilisé pour piloter stratégiquement sur un territoire le déploiement de nouveaux outils de transformation de la biomasse agricole tels qu’une bioraffinerie Cyclorganic.

Dimensionnement technico-économique des méthaniseurs

Avec l’appui de la Chambre d’Agriculture de la Marne, une étude a évalué la performance technique et économique de petits méthaniseurs sans épuration, ni injection, destinés à produire du “gaz porté” (ou transporté vers un autre lieu de valorisation). 

Perspectives : Des méthaniseurs de petites tailles peuvent rester compétitifs quand ils ne supportent pas les coûts d’épuration et d’injection du biogaz. A condition d’intégrer le coût de transport du biogaz, cette approche ouvre des horizons nouveaux pour proposer aux agriculteurs des modèles de méthaniseurs plus accessibles, adaptés à des investissements réduits et maitrisés par rapport aux grandes unités. 

Étude des gisements en biomasse méthanisable 

Biomasse agricole (avec Agrosolutions) :  

L’étude met en avant un potentiel suffisant en CIVE et en paille sur le territoire du Grand Reims pour le développement d’une bioraffinerie, bien que la paille soit encore difficilement valorisable dans les méthaniseurs actuels. Des travaux supplémentaires sont nécessaires pour : 

• Augmenter les surfaces cultivées et les rendements en CIVE. 

• Développer des solutions techniques permettant d’intégrer la paille dans les unités de méthanisation. 

Biomasse non agricole (avec Agrex) :  

Les déchets des collectivités et les coproduits des agro-industries constituant un gisement potentiel pour une bioraffinerie, bien qu’ils aient souvent déjà d’autres débouchés comme l’alimentation animale. L’étude conclue que la biomasse non agricole n’est pas une ressource facilement mobilisable sur le territoire du Grand Reims. Néanmoins, il sera utile d’approfondir la question de la réorientation d’une partie de ces ressources vers les sols (dont elles proviennent), créant ainsi une boucle bénéfique locale d’économie circulaire. 

Pourquoi suivre le projet ? 

Cyclorganic est un projet complet qui de 2025 à 2030 va concevoir, tester et diffuser de nouveaux modèles de production agricole, conciliant transition énergétique, développement durable et économie locale. En suivant son avancement, vous pourrez : 

• Monter en compétence sur ces questions complexes de transition des systèmes agricoles, de production de biomasse et de bouclage des cycles en participant aux réunions de restitution des résultats 

• Challenger les innovations pendant leur phase de conception, aussi bien sur les techniques de production de biomasse que sur les technologies de transformation et de consommation des biogaz. 

• Vous immerger dans ce projet de territoire où l’agriculture, l’industrie, la recherche et la société civile collaborent pour relever les défis d’une transition agricole, alimentaire et énergétique. 

Que vous soyez agriculteur, industriel, expert ou simplement curieux, ce projet représente une occasion unique de vous informer et de vous inspirer. 

Quelles sont les prochaines étapes ? 

L’année 2025 sera charnière pour ce projet ambitieux. D’ici là, plusieurs étapes clés sont prévues : 

• Janvier 2025 : Présentation du projet devant un comité d’experts de la Banque des Territoires.  

• Mars 2025 : Réponse de la Banque des Territoires concernant les conditions de financement de Cyclorganic du projet. Et préparation de la convention. 

• Mi-2025 : En cas de validation (Selon les modalités validées avec la Banque des Territoires), démarrage des travaux pour une durée de cinq ans, avec des jalons réguliers pour l’évaluation des avancés. 

Pour plus d’informations sur le projet : 

etienne.lapierre@terrasolis.fr

nicolas.poupard@terrasolis.fr