Gaz naturel renouvelable

Le biogaz et le gaz naturel renouvelable, aussi appelé GNR, sont deux bioénergies dont la production au Québec pourrait fortement augmenter dans les prochaines années.

Le gaz naturel renouvelable représente une solution d’avenir pour réduire la consommation d’énergies fossiles et il peut contribuer à l’atteinte de cibles de réduction des émissions de GES du Québec.

Sites d’enfouissement

Au Québec, les lieux d’enfouissement technique des matières résiduelles sont pourvus d’un système permettant de capter les biogaz émis lors de la décomposition de la matière organique.

Ces biogaz sont parfois brûlés à une torchère, afin d’éviter des émissions de méthane, un puissant gaz à effet de serre.

Dans certaines installations, les biogaz sont utilisés directement pour combler des besoins thermiques ou purifiés pour produire du gaz naturel renouvelable.

Les usines de biométhanisation peuvent utiliser des résidus agricoles, forestiers, municipaux ou industriels pour produire des biogaz ou du gaz naturel renouvelable.

Ces usines doivent être alimentées en biomasse sur une base régulière. Selon leur raison d’être et les ententes locales, elles peuvent être alimentées par :

• des matières organiques agricoles (lisier de porc);
• des résidus de l’industrie agroalimentaire;
• des résidus industriels ou forestiers;
• des résidus municipaux (boues de stations d’épuration, matières organiques municipales, etc.). 

Selon les installations, le biogaz extrait sera utilisé localement pour produire de la chaleur ou purifié pour produire du gaz naturel renouvelable.

Les résidus de la biométhanisation sont appelés digestat. Le digestat peut être composté ou utilisé directement comme fertilisant.

Plusieurs usines de biométhanisation sont déjà implantées au Québec ou sont en train de construire leurs installations. Leur réalisation peut être source d’inspiration pour de futurs projets régionaux ou municipaux : 

• Centre de traitement de la biomasse de la Montérégie 
• Coop Agri-Énergie Warwick 
• Projet de biométhanisation  de la ville de Saint-Hyacinthe
• Centre de biométhanisation  de l’agglomération de Québec

Les biogaz peuvent servir pour : 

• produire de la chaleur – Brûlé dans une chaudière, le biogaz permet d’obtenir une source de chaleur pour la cuisson, le chauffage ou un procédé industriel.
• produire de l’électricité en mode cogénération – Trois centrales électriques au Québec sont alimentées au biogaz et certaines valorisent leur chaleur résiduelle.

Le gaz naturel renouvelable peut être employé pour :

• le chauffage d’édifices (commerciaux, institutionnels ou résidentiels);
• le séchage et la cuisson;
• des procédés industriels dans des usines;
• alimenter les moteurs thermiques de véhicules fonctionnant au gaz naturel.

Le gaz naturel renouvelable peut sans difficulté remplacer la consommation de gaz naturel d’origine fossile. Peu de modifications des infrastructures du réseau de distribution sont requises pour l’injecter et les équipements fonctionnant au gaz naturel n’ont pas non plus à être modifiés.

Au Québec, la réglementation établit que la proportion de gaz de source renouvelable distribuée dans le réseau gazier doit atteindre au moins 1 % à compter de l’année 2020, puis qu’elle devra augmenter graduellement jusqu’à un minimum de 10 % à compter de 2030.

Dès janvier 2023, tous les gaz de source renouvelable, comme le gaz naturel renouvelable, mais aussi l’hydrogène vert, pourront être inclus dans le calcul de la proportion de substances renouvelables intégrées dans le réseau gazier.

Les gaz de source renouvelable regroupent les gaz produits avec des matières organiques ou des énergies renouvelables dont les propriétés permettent leur intégration directe dans le réseau gazier.

Les biogaz qui doivent être épurés avant d’être injectés dans le réseau gazier demeurent exclus de la nouvelle réglementation.

L’usage accru des gaz de source renouvelable à l’échelle du Québec devrait :

• contribuer à réduire les émissions de GES de tous les consommateurs de gaz naturel;
• encourager les projets municipaux et régionaux de production de gaz de source renouvelable fabriqués avec des ressources disponibles localement.

Par ailleurs, les consommateurs de gaz naturel peuvent manifester leur intérêt à être alimentés en gaz de source renouvelable auprès de leur distributeur gazier ou directement auprès de producteurs locaux.

Le procédé de production du gaz naturel renouvelable se déroule en trois étapes.

1. La décomposition de la matière organique 

Lorsque la matière organique se décompose en l’absence d’oxygène, on parle d’un phénomène de digestion anaérobie. Les usines de biométhanisation utilisent des digesteurs anaérobies pour optimiser le processus de dégradation de la biomasse, dans un environnement sans oxygène et avec une température contrôlée.

Lors de cette étape, il se dégage un biogaz, composé de méthane, de gaz carbonique (CO₂) et d’autres gaz contaminants. Il est possible de nettoyer le biogaz de ses impuretés et de l’utiliser directement comme combustible pour produire de la chaleur ou de l’électricité.

2. La purification du biogaz

Le nettoyage et la purification du biogaz capté permettent d’en extraire du biométhane, une molécule identique au méthane que l’on retrouve dans le gaz naturel.

3. La distribution du gaz

S’il respecte toutes les normes de qualité, le biométhane, aussi appelé gaz naturel renouvelable ou GNR, peut être injecté dans le réseau de distribution gazier québécois ou être transmis à un consommateur local. Le GNR peut également être liquéfié ou comprimé.

Le développement de technologies offrira bientôt de nouvelles façons de produire du gaz naturel renouvelable. Parmi celles-ci, deux technologies présentent un potentiel intéressant pour le Québec :  

• La pyrogazéification permet de valoriser la biomasse en la soumettant à un traitement à haute température en l’absence d’oxygène. Ce procédé permet notamment de produire un gaz de synthèse transformable en biométhane.
• La méthanation consiste à combiner de l’hydrogène à une source de CO₂ obtenue par exemple par la purification de biogaz, pour reconstituer du méthane synthétique.

La production de gaz naturel renouvelable est une nouvelle filière énergétique avec un fort potentiel, mais qui n’est pas encore pleinement établie au Québec. Le financement de ce type de projet peut présenter des risques ou encore être difficile.

C’est pourquoi le gouvernement offre plusieurs programmes d’aide financière :

• Programme de soutien à la production de gaz naturel renouvelable : pour des projets de production de gaz naturel renouvelable avec injection dans le réseau gazier ou pour des projets de connexion au réseau de distribution.
• Programme Technoclimat  : pour des projets de démonstration de nouvelles technologies, notamment pour la production de gaz naturel renouvelable.
• Programme de traitement des matières organiques par biométhanisation et compostage  : pour des projets d’infrastructures, municipales ou privées, permettant de traiter des matières organiques.
• Appel de propositions pour soutenir des projets de gestion de matières organiques  : la liste des projets admis est disponible pour consultation.