Les chaînes d’approvisionnement en biogaz et en biométhane libèrent deux fois plus de méthane qu’on ne le pensait

Une nouvelle analyse de l’Imperial a révélé que le biogaz et le biométhane, bien que plus respectueux du climat, dégagent plus de deux fois plus de méthane qu’on ne le pensait auparavant.

Bien que le biogaz et le biométhane restent plus respectueux du climat que les alternatives non renouvelables, les chercheurs appellent à une meilleure surveillance et réparation des fuites pour s’assurer que le biogaz et le biométhane continuent à être à la hauteur de leurs références vertes.

Le biométhane et le biogaz sont produits à partir de la décomposition de matières organiques, y compris les aliments, les déchets animaux, les cultures énergétiques, l’herbe ou les boues d’épuration, ce qui en fait des alternatives renouvelables au gaz naturel, au charbon et au pétrole. Cependant, des chercheurs de l’Imperial College de Londres ont identifié des pièges potentiels dans les chaînes d’approvisionnement énergétique pour ces gaz plus respectueux du climat, concluant que davantage d’efforts devraient être faits pour réduire les fuites de méthane.

Le méthane piège environ 27 fois la quantité de chaleur dans l’atmosphère sous forme de dioxyde de carbone (CO2) et est responsable d’au moins un quart du réchauffement climatique, selon le rapport AR6 du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat.

La nouvelle étude impériale, publiée aujourd’hui dans Une Terre journal, a constaté que les chaînes d’approvisionnement du biométhane et du biogaz libèrent plus de deux fois plus de méthane que l’estimation précédente de l’Agence internationale de l’énergie (AIE). Il révèle également que 62 % de ces fuites étaient concentrées dans un petit nombre d’installations et d’équipements de la chaîne, qu’ils appellent des « super-émetteurs », bien que du méthane se soit avéré être libéré à chaque étape.

Les chercheurs disent qu’une attention urgente est nécessaire pour réparer les fuites de méthane, et savoir précisément où la majorité d’entre elles se produisent aidera les usines de production à le faire.

L’auteur principal de l’étude, le Dr Semra Bakkaloglu, du Département de génie chimique et de l’Institut du gaz durable de l’Impériale, a déclaré : « Le biométhane et le biogaz sont d’excellents candidats pour les sources d’énergie renouvelables et propres, mais ils peuvent également émettre du méthane. les effets de réchauffement de la consommation d’énergie, nous devons agir de toute urgence pour réduire leurs émissions.

« Nous voulons encourager l’utilisation continue du biogaz et du biométhane comme ressource renouvelable en prenant les mesures nécessaires pour lutter contre les émissions de méthane. »

Les chercheurs notent que par rapport à l’industrie pétrolière et gazière, l’industrie du biométhane souffre d’installations de production mal conçues et mal gérées ainsi que d’un manque d’investissements pour la modernisation, l’exploitation et le suivi. Étant donné que les chaînes d’approvisionnement en pétrole et en gaz naturel ont été principalement exploitées par de grandes entreprises dotées d’énormes ressources pendant des décennies, elles ont pu investir davantage dans la détection et la réparation des fuites.

Qu’est-ce que le biométhane et le biogaz ?

En réponse à la crise climatique, de nombreux pays remplacent les sources d’énergie fortement émettrices de carbone, comme le gaz naturel, le charbon et le pétrole, par du biométhane et du biogaz.

Bien qu’ils soient fabriqués à partir d’un mélange de CO2 et de méthane, le biométhane et le biogaz libèrent moins des deux gaz, ce qui en fait des alternatives énergétiques plus vertes.

Cependant, ces carburants de remplacement libèrent toujours du méthane le long de leurs chaînes d’approvisionnement, comme dans les installations de traitement et à partir de longs pipelines. Cette nouvelle analyse nous permet de mieux comprendre où, quand et combien de méthane est libéré à partir de l’approvisionnement en biométhane et en biogaz.

Analyse des émissions

Les chercheurs ont analysé 51 études précédemment publiées sur les mesures mobiles de méthane et les données de site provenant de sources d’émission le long de la chaîne d’approvisionnement en biométhane et biogaz. Ils ont analysé les données et calculé les émissions totales de méthane à l’aide d’un modèle statistique appelé Monte Carlo. Cela leur a permis de prendre en compte toutes les mesures des émissions totales de la chaîne d’approvisionnement à chaque étape de la chaîne, qu’ils ont ensuite comparées aux émissions hors site rapportées à partir des mesures sur l’ensemble du site dans des études publiées précédemment.

Ils ont constaté que les chaînes d’approvisionnement libèrent jusqu’à 343 g de méthane équivalent CO2 par mégajoule de pouvoir calorifique supérieur, ce qui peut représenter 18,5 mégatonnes de méthane par an. Les estimations de l’AIE avaient signalé des émissions de seulement 9,1 mégatonnes en 2021.

Alors que les émissions globales de méthane provenant du biogaz et du biométhane sont inférieures à celles du pétrole et du gaz naturel, la quantité de méthane rejetée par leurs chaînes d’approvisionnement par rapport à la production totale de gaz est beaucoup plus élevée que pour le pétrole et le gaz.

Les données sont rapportées en « équivalents CO2 », une unité de mesure utilisée pour comparer les émissions tout au long de la chaîne d’approvisionnement en pétrole et en gaz naturel sans interférer avec les opérations en aval. Cette unité nous permet également de comparer le potentiel de réchauffement climatique de diverses émissions de gaz à effet de serre provenant de différentes études.

Les chercheurs ont identifié les raisons de la fuite des chaînes d’approvisionnement comme des modèles d’émissions intermittentes, ce qui les rend plus difficiles à suivre ; utilisation insuffisante de l’équipement de traitement ; et des stratégies d’exploitation et d’entretien inadéquates. Étant donné qu’il est peu probable que les super-émetteurs restent constants dans le temps, les chercheurs affirment qu’une surveillance continue est nécessaire pour détecter les schémas d’émission intermittents ou les fuites imprévisibles des chaînes d’approvisionnement.

Le Dr Bakkaloglu a déclaré : « Pour éviter que les émissions de méthane du biogaz annulent les avantages globaux de l’utilisation du biogaz, une attention urgente est nécessaire, y compris une surveillance continue des chaînes d’approvisionnement en biogaz. Nous pensons qu’avec les bonnes techniques de détection, de mesure et de réparation, toutes les émissions peuvent être évitées. . Nous avons besoin de meilleures réglementations, de mesures continues des émissions et d’une collaboration étroite avec les exploitants d’usines de biogaz afin de lutter contre les émissions de méthane et d’atteindre les objectifs de l’Accord de Paris. »

« Compte tenu de la croissance du biométhane due aux stratégies nationales de décarbonisation, des efforts urgents sont nécessaires pour que la chaîne d’approvisionnement en biométhane s’attaque non seulement aux émissions de méthane, mais également à la durabilité du biométhane. »

Le co-auteur, le Dr Jasmin Cooper, également du Département de génie chimique, a déclaré : « Résoudre les problèmes de conception fondamentaux et les problèmes d’investissement dans l’industrie des biocarburants et du méthane serait un bon point de départ pour arrêter ces fuites et en empêcher d’autres. »

Les chercheurs se concentrent désormais sur les super-émetteurs au sein des chaînes d’approvisionnement pour mieux comprendre comment les réduire en utilisant les meilleures technologies disponibles.