L'énergie renouvelable est au cœur de la transition énergétique mondiale. Parmi les sources d'énergie les plus discutées, le gaz naturel se présente comme une alternative plus propre que le charbon. Pourtant, cette perception est-elle justifiée ? Le gaz naturel peut-il réellement être considéré comme une énergie renouvelable ?
Définition du gaz naturel et catégorisation
Le gaz naturel est une ressource énergétique fossile présente naturellement dans le sous-sol terrestre. Pour comprendre sa classification parmi les énergies non renouvelables, il est nécessaire d'examiner sa composition et son processus de formation.
Composition et origine du gaz naturel
Le gaz naturel se compose majoritairement de méthane (CH4), un hydrocarbure formé par la décomposition de matières organiques enfouies dans les profondeurs terrestres pendant des millions d'années. Cette transformation s'effectue sous l'action combinée de la chaleur et de la pression, dans des conditions géologiques particulières. Le gaz extrait contient également d'autres composants en proportions variables : éthane, propane, butane, ainsi que des traces de dioxyde de carbone et d'azote.
Classification énergétique
Les réserves de gaz naturel, bien qu'importantes, demeurent limitées car leur formation nécessite des millions d'années. Cette caractéristique fondamentale le classe parmi les énergies fossiles non renouvelables, au même titre que le pétrole et le charbon. À l'opposé, les énergies renouvelables comme le solaire ou l'éolien puisent dans des ressources qui se renouvellent naturellement à l'échelle humaine.
Avantages environnementaux relatifs
Parmi les énergies fossiles, le gaz naturel présente l'empreinte carbone la moins élevée. Sa combustion génère 25% moins de dioxyde de carbone que le fioul et 50% moins que le charbon. Cette caractéristique en fait une énergie de transition, mais ne modifie pas sa nature non renouvelable.
Stocks et durabilité
Les estimations des réserves prouvées de gaz naturel indiquent des stocks suffisants pour plusieurs décennies de consommation au rythme actuel. Cependant, contrairement aux énergies renouvelables dont les stocks se reconstituent en permanence, ces réserves s'épuisent inexorablement à mesure de leur exploitation.
Sources alternatives de gaz naturel renouvelable
Face aux enjeux de la transition énergétique, des alternatives renouvelables au gaz naturel fossile se développent. La production de gaz naturel renouvelable (GNR) par méthanisation représente une filière prometteuse pour réduire notre dépendance aux énergies fossiles.
Le processus de méthanisation pour produire du biogaz
La méthanisation est un processus biologique naturel qui transforme la matière organique en biogaz grâce à l'action de micro-organismes en absence d'oxygène. Le biogaz brut obtenu contient environ 50 à 70% de méthane (CH4), 30 à 50% de dioxyde de carbone (CO2) et des traces d'autres composés. Une étape d'épuration permet ensuite d'obtenir du biométhane avec une teneur en méthane supérieure à 97%, aux propriétés similaires au gaz naturel fossile.
Les sources de matières organiques valorisables
Plusieurs types de déchets organiques peuvent être méthanisés :
- Les résidus agricoles : fumiers, lisiers, résidus de cultures
- Les biodéchets des ménages et de la restauration
- Les boues des stations d'épuration
- Les déchets des industries agroalimentaires
- Les déchets verts des collectivités
La filière du biométhane en plein essor
En France, le nombre d'installations de méthanisation ne cesse d'augmenter. Le biométhane produit peut être : - Injecté directement dans les réseaux de gaz naturel - Utilisé comme biocarburant (BioGNV) pour les véhicules - Valorisé en cogénération pour produire électricité et chaleur
Potentiel de développement
D'après les estimations de l'ADEME, le potentiel technique de production de biométhane pourrait atteindre 90 TWh en 2030, soit environ 20% de la consommation actuelle de gaz naturel en France. Les installations de méthanisation permettent aussi de produire un digestat utilisable comme fertilisant agricole, créant ainsi une véritable économie circulaire.
Impact environnemental du gaz naturel
Le gaz naturel, bien que classé comme énergie fossile, présente des caractéristiques environnementales qui le distinguent nettement des autres combustibles traditionnels. Son utilisation génère des effets moins nocifs sur l'environnement comparé au fioul ou au charbon.
Émissions de gaz à effet de serre
La combustion du gaz naturel libère principalement de la vapeur d'eau et du dioxyde de carbone, avec des émissions réduites par rapport aux autres énergies fossiles. Les données montrent que le gaz naturel émet 25% de CO2 de moins que le fioul et 50% de moins que le charbon. Cette différence notable s'explique par sa composition chimique, majoritairement constituée de méthane (CH4).
Qualité de l'air et particules fines
Un avantage majeur du gaz naturel réside dans sa combustion propre qui ne produit quasiment pas de particules fines, contrairement au fioul et au charbon. Cette caractéristique en fait un combustible de choix pour les zones urbaines sensibles à la pollution atmosphérique.
Comparaison des émissions polluantes
| Type d'énergie |
Émissions CO2 (kg/MWh) |
Particules fines |
| Gaz naturel |
234 |
Très faible |
| Fioul |
312 |
Élevé |
| Charbon |
468 |
Très élevé |
Applications dans le transport
Le gaz naturel comprimé (GNC) utilisé comme carburant permet de réduire de 95% les émissions de CO2 et de particules fines par rapport aux carburants traditionnels. Ces performances environnementales encouragent son adoption dans les flottes de véhicules publics, notamment les autobus urbains.
Réglementation et objectifs en France concernant le gaz renouvelable
La France s'est engagée dans une transition énergétique ambitieuse pour réduire sa dépendance aux énergies fossiles et développer les gaz d'origine renouvelable. Le cadre réglementaire évolue rapidement pour accompagner cette transformation du système gazier français.
La loi de transition énergétique de 2015
La loi relative à la transition énergétique pour la croissance verte (LTECV) adoptée en 2015 fixe des objectifs contraignants pour le développement du gaz renouvelable. Le texte prévoit qu'en 2030, 10% du gaz consommé en France devra être d'origine renouvelable. Pour atteindre ce but, plusieurs mécanismes de soutien ont été mis en place :
- Un tarif d'achat garanti pour le biométhane injecté dans les réseaux
- Des appels d'offres réguliers pour les installations de production
- Des aides à l'investissement via le Fonds Chaleur de l'ADEME
Le rapport de l'ADEME sur un système 100% renouvelable
En janvier 2018, l'ADEME a publié une étude prospective démontrant la faisabilité technique d'un système gazier 100% renouvelable à l'horizon 2050. Selon ce rapport, la production nationale de gaz vert pourrait atteindre 460 TWh par an, principalement grâce à la méthanisation (130 TWh), la pyrogazéification (140 TWh) et le power-to-gas (180 TWh).
Objectifs intermédiaires fixés par la Programmation Pluriannuelle de l'Énergie
La PPE définit des jalons précis pour le développement du gaz renouvelable :
| Année |
Part de gaz renouvelable |
Production visée (TWh) |
| 2023 |
2% |
14 |
| 2028 |
6% |
42 |
| 2030 |
10% |
70 |
Dispositifs de soutien financier
Pour soutenir les porteurs de projets, l'État a instauré plusieurs mécanismes financiers, dont un tarif d'achat garanti pendant 15 ans pour le biométhane injecté. Le niveau de ce tarif varie entre 65 et 140 €/MWh selon la taille et le type d'installation. Des garanties d'origine permettent également de valoriser le caractère renouvelable du biométhane auprès des consommateurs.
Perspectives futures du gaz naturel et de ses alternatives
Face à l'épuisement programmé des ressources en gaz naturel fossile, la France doit envisager une transformation profonde de son système gazier. Les projections actuelles montrent que les réserves mondiales de gaz naturel pourraient s'épuiser d'ici 40 à 60 ans au rythme de consommation actuel.
Vers une transition du système gazier français
Le rapport de l'ADEME de janvier 2018 souligne la faisabilité technique d'un système gazier 100% renouvelable en France à l'horizon 2050. Cette transition nécessitera le développement massif de la production de biométhane par méthanisation des déchets organiques. Les estimations prévoient que la production de biométhane pourrait atteindre 30% de la consommation nationale de gaz d'ici 2035.
Le biométhane comme alternative durable
Le biométhane présente de nombreux atouts pour remplacer progressivement le gaz naturel fossile. Sa production locale permet de réduire la dépendance énergétique tout en valorisant les déchets organiques. Les installations de méthanisation se multiplient sur le territoire français, avec plus de 1000 unités prévues d'ici 2025.
Projections de production de biométhane en France
| Année |
Production (TWh) |
Part dans la consommation |
| 2020 |
2,2 |
0,5% |
| 2025 |
14 |
3% |
| 2030 |
46 |
10% |
| 2050 |
460 |
100% |
Innovations technologiques à venir
De nouvelles technologies émergent pour diversifier la production de gaz renouvelable. La gazéification de la biomasse et le power-to-gas, qui permet de stocker les surplus d'électricité renouvelable sous forme d'hydrogène ou de méthane de synthèse, constituent des pistes prometteuses pour compléter la méthanisation. Ces procédés pourraient représenter jusqu'à 30% de la production de gaz renouvelable en 2050.
Le gaz naturel : une ressource fossile
Le gaz naturel est une ressource fossile issue de la décomposition de matières organiques (végétaux et animaux) sur des millions d'années. Ces matières organiques, enfouies sous terre, ont été soumises à des conditions de pression et de chaleur extrêmes, transformant la matière organique en hydrocarbures, dont le gaz naturel est une composante.
La formation de gisements de gaz naturel nécessite des conditions géologiques spécifiques et des millions d'années. Ces gisements se forment dans des bassins sédimentaires où la matière organique s'accumule et se transforme progressivement. Ce processus lent et complexe signifie que le gaz naturel n'est pas une ressource renouvelable à l'échelle humaine.
Le gaz naturel : "renouvelable" ? arguments pour et contre
Arguments en faveur d'une qualification "quasi-renouvelable"
- Rythme de renouvellement géologique : Le gaz naturel se forme sur des millions d'années, mais le processus de formation est continu. On peut donc parler d'un renouvellement, mais à un rythme géologique, bien trop lent pour être pertinent à l'échelle humaine.
- Recherche et exploration constante : Les progrès technologiques permettent de découvrir de nouveaux gisements et d'améliorer les techniques d'extraction, augmentant ainsi les réserves exploitables. Cependant, cette augmentation ne compense pas la finitude de la ressource.
- Le cycle du carbone : La combustion du gaz naturel libère du CO2, mais les émissions sont généralement moins importantes que celles du charbon. Le gaz naturel peut donc contribuer à la réduction des émissions de gaz à effet de serre, mais il ne représente pas une solution durable face au changement climatique.
- Rôle de transition : Le gaz naturel est souvent présenté comme une énergie de transition vers un système énergétique 100% renouvelable. Cela permet de réduire progressivement la dépendance aux combustibles fossiles les plus polluants, comme le charbon, mais ne garantit pas une transition rapide et efficace vers des sources d'énergie renouvelables.
Arguments contre la qualification "renouvelable"
- Finitude de la ressource : Malgré les efforts de recherche et d'exploration, les réserves de gaz naturel sont limitées et finies. Ce constat souligne la nature non renouvelable de la ressource à l'échelle humaine.
- Impact environnemental : L'extraction, le transport et la combustion du gaz naturel génèrent des émissions de gaz à effet de serre et de polluants atmosphériques. Les fuites de méthane, un gaz à effet de serre 84 fois plus puissant que le CO2 sur 20 ans, constituent une menace majeure pour l'environnement.
- Risque de dépendance aux énergies fossiles : Le développement du gaz naturel peut freiner l'investissement dans les énergies renouvelables et ralentir la transition énergétique. Cette dépendance aux énergies fossiles peut entraver la lutte contre le changement climatique.
- Risque de fuites de méthane : Les fuites de méthane représentent un défi majeur pour l'industrie gazière. Les fuites peuvent survenir pendant l'extraction, le transport, le traitement et l'utilisation du gaz naturel. La réduction des fuites est essentielle pour minimiser l'impact environnemental du gaz naturel.
Alternatives au gaz naturel pour une transition énergétique durable
Le développement des énergies renouvelables offre des solutions durables et à faible impact environnemental pour répondre aux besoins énergétiques mondiaux.
- Énergies renouvelables : L'énergie solaire, éolienne, hydroélectrique, géothermique et la biomasse représentent des sources d'énergie à fort potentiel pour répondre à la demande énergétique croissante. Cependant, l'intégration et la gestion de l'intermittence de ces sources restent des défis à relever.
- Hydrogène vert : L'hydrogène produit à partir d'énergies renouvelables (électrolyse de l'eau) est une source d'énergie propre et flexible. Les technologies de production et de stockage d'hydrogène sont en plein développement, mais le coût de production reste élevé.
- Efficacité énergétique : L'efficacité énergétique joue un rôle crucial dans la transition énergétique. L'optimisation des bâtiments, l'amélioration de l'efficacité des appareils et des transports, ainsi que le développement de technologies plus performantes peuvent réduire les besoins énergétiques et les émissions de gaz à effet de serre.
L'essor des énergies renouvelables offre des perspectives prometteuses pour un avenir énergétique durable. La transition vers un système énergétique basé sur des sources d'énergie renouvelables est indispensable pour lutter contre le changement climatique et assurer la sécurité énergétique mondiale.
Le gaz naturel, bien qu'il puisse jouer un rôle de transition, n'est pas une solution durable. Il est crucial de s'engager dans le développement des énergies renouvelables et de l'efficacité énergétique pour atteindre la neutralité carbone et garantir un avenir énergétique durable.
