Émissions négatives du lisier : pourquoi le biogaz issu de fumier bénéficie d’un bonus dans le bilan GES

Le biogaz issu de lisier et de fumier peut avoir une empreinte carbone négative, car sa production évite les émissions qui se produiraient lors du stockage ordinaire des effluents d’élevage. Dans le lisier stocké, les bactéries produisent du méthane, et la décomposition de l’azote forme du N₂O. Lorsque ce même lisier est envoyé dans le digesteur, le méthane est collecté et utilisé comme combustible. La méthodologie de la directive RED II en tient compte sous la forme d’un bonus égal à 45 gCO₂e par MJ d’effluents d’élevage utilisés comme matière première, ce qui peut abaisser le bilan de toute la chaîne en dessous de zéro.

D’où viennent les émissions des effluents d’élevage

Le lisier est un mélange de matières fécales, d’urine et d’eau. En conditions anaérobies (cuves, lagunes, litières profondes), les micro-organismes décomposent la matière organique en produisant du méthane. L’ampleur des émissions dépend de la température (plus élevée en été), de la durée de stockage, de la composition de l’alimentation et du mode de gestion. Le fumier en tas produit du méthane et du N₂O selon l’aération et l’humidité. Les émissions d’ammoniac des effluents d’élevage influent indirectement sur les émissions de N₂O.

Comment la digestion modifie le bilan

1. Le méthane du lisier, au lieu de s’échapper dans la cuve, est dirigé vers le biogaz et devient un combustible.
2. Le digestat dans une cuve fermée émet moins de méthane que le lisier non digéré, car la majeure partie de la matière organique facilement dégradable a été transformée.
3. Le remplacement du combustible fossile par du biométhane évite les émissions de CO₂ du gaz naturel.

Il en résulte que la somme des émissions évitées lors du stockage et de la substitution de combustible peut dépasser les émissions de procédé de l’installation.

Le bonus dans la directive RED II

La directive introduit pour le biogaz issu de lisier un terme spécial dans les calculs – un crédit pour l’amélioration de la gestion des effluents d’élevage – d’une valeur de 45 gCO₂e par MJ d’effluents d’élevage (biomasse utilisée comme matière première), qui est soustrait de la somme des émissions. Comme l’énergie contenue dans le lisier est faible, le bonus, converti par MJ de biométhane, dépend de la part de lisier dans le mélange et du rendement en biogaz. Les mélanges à forte part de lisier obtiennent donc une empreinte carbone nettement plus basse.

Exemple de calcul (illustratif)

Hypothèses : installation alimentée principalement en lisier ; émissions de procédé totales (traitement, transport, épuration (upgrading)) E_brut = 25 gCO₂e/MJ de biométhane, et le bonus pour le lisier converti par MJ de biométhane est de 60 gCO₂e/MJ (la valeur dépend de la part de lisier et de son potentiel méthanogène ; retenue ici pour l’exercice). Bilan : E = 25 − 60 = −35 gCO₂e/MJ. La réduction par rapport à 94 gCO₂e/MJ est de (94 − (−35))/94 ≈ 137 %. Une telle « réduction de plus de 100 % » signifie simplement que la chaîne a des émissions négatives au sens de la méthodologie. Ce sont des hypothèses d’exemple ; le résultat d’une installation réelle doit être calculé à partir de ses données.

Conditions pour que le bonus soit réel

• Cuves de digestat fermées ou récupération du biogaz du stockage de digestat ; une cuve ouverte peut dégager des quantités importantes de méthane.
• Faible perte de méthane à l’épuration (upgrading) et postcombustion de l’off-gas.
• Étanchéité de l’installation – contrôles réguliers et mesures des fuites.
• Gestion du digestat – épandage précis sur les champs, limitant le N₂O et l’ammoniac.
• Part de lisier documentée dans les substrats (bilan massique).

Les valeurs par défaut des annexes de la directive RED distinguent les digestats ouverts et fermés, ce qui montre que la différence de solutions techniques peut modifier le résultat de plusieurs dizaines de gCO₂e/MJ.

Regard critique

Le bonus fait parfois l’objet de discussions : d’une part, il reflète des émissions réellement évitées, d’autre part, il soulève des questions sur le fait de savoir si le lisier ne serait pas géré autrement à l’avenir et si les incitations ne favorisent pas le maintien de grands troupeaux. Pour les unités de méthanisation, c’est toutefois un élément courant de la méthodologie, et pour le climat – la preuve que les projets fondés sur les effluents d’élevage comptent parmi les plus efficaces. Nous développons la discussion sur l’agriculture et le climat dans d’autres articles.

Qu’en est-il du fumier solide

Le fumier a un potentiel biogaz plus élevé que le lisier par tonne de matière brute (car il contient plus de matière sèche), et il subit aussi une décomposition anaérobie dans les tas, surtout compactés. Son introduction dans la digestion réduit les émissions, et il contient en outre de la litière, qui peut nécessiter un broyage pour ne pas perturber le mélange. D’un point de vue pratique, les deux types d’effluents d’élevage sont des substrats précieux en raison du bilan GES, et leur disponibilité à proximité de l’unité de méthanisation limite les coûts de transport, qui apporte lui-même de faibles émissions.

Conclusion

Les émissions négatives du lisier résultent d’un calcul d’évitement : au lieu d’émettre du méthane et du N₂O dans la cuve, l’agriculteur produit un combustible. Pour que le bilan soit réellement négatif, il faut veiller à un digestat fermé, à une faible perte de méthane et à l’étanchéité de toute l’installation.