En utilisant intelligemment la biomasse, la Suisse pourrait couvrir elle-même une part substantielle de ses besoins en gaz. C’est ce qui ressort d’une étude menée sous la direction de l’Institut Paul Scherrer PSI. La production de biométhane permettrait de réduire les importations de gaz de manière significative et de rendre la Suisse moins dépendante du marché mondial. Cette étude a été réalisée sur mandat de l’Office fédéral de l’énergie (OFEN) et été publiée au début de l’année.

Les turbulences qui agitent l’actualité dans le monde provoquent en ce moment d’importantes fluctuations sur les marchés de l’énergie. La hausse des prix du pétrole et du gaz assombrit les perspectives économiques et accroît le risque d’inflation. «Mais il existe des moyens de réduire la dépendance aux importations fossiles et d’immuniser en partie notre économie contre de tels évènements», affirme Tilman Schildhauer. Cet ingénieur chimiste travaille au Centre des sciences de l’énergie et de l’environnement de l’Institut Paul Scherrrer PSI, où il mène des travaux de recherche dans le domaine de la méthanisation et des procédés Power-to-X. Dans le cadre d’une nouvelle étude réalisée avec deux autres collègues, il a analysé en détail le potentiel que recèle la biomasse, comme le bois, les boues d’épuration ou les déchets verts, pour remplacer le gaz fossile et donc émettre moins de dioxyde de carbone nocif pour le climat. Les résultats sont encourageants: le recours à des gazéificateurs de bois, à des installations de biogaz et à d’autres dispositifs similaires permettrait de couvrir une part significative des besoins en gaz de la Suisse. Selon l’étude, en effet, ces derniers devraient diminuer d’un facteur trois à cinq et être donc nettement moins importants à l’avenir.

L’étude a été menée au début de l’année par le PSI et la société Verenum AG sur mandat de l’Office fédéral de l’énergie (OFEN). Elle a été publiée sur le site Internet de l’OFEN. Pour la conduire, les scientifiques ont examiné en détail toute une série de procédés différents, avec leurs avantages et leurs inconvénients respectifs. La transformation des résidus de bois, des déchets verts, des boues d’épuration et d’autres types de biomasse permet non seulement de produire du courant électrique et de la chaleur, mais aussi du biométhane.

Réduire la dépendance

«Nous n’atteindrons pas une autarcie complète en matière de gaz, relève Tilman Schildhauer. Mais nous pouvons réduire considérablement la dépendance extrême qui est la nôtre actuellement.» Selon l’étude, deux étapes seraient nécessaires pour y parvenir. Premièrement, il faudrait axer davantage le système énergétique sur des technologies électriques efficaces comme les pompes à chaleur, afin de réduire nettement la demande de gaz. Et deuxièmement, il faudrait utiliser la biomasse pour produire le plus possible de biométhane.

Car à l’avenir également, de nombreux processus continueront à nécessiter du gaz. «Cela n’inclut pas uniquement les centrales à gaz, qui doivent prendre le relais en cas de pénurie lorsque les sources d’énergie renouvelables ne fournissent pas suffisamment d’électricité», souligne Christian Bauer qui a contribué à l’étude et travaille dans le domaine des bilans écologiques au PSI. Dans le futur également, de nombreux processus industriels à haute température et les processus de synthèse dans l’industrie chimique et pharmaceutique continueront en effet d’avoir besoin de gaz.

En raison de sa densité démographique et de sa topographie, la Suisse n’a toutefois pas la possibilité de cultiver des végétaux uniquement pour une utilisation énergétique. «En revanche, nous pouvons remplacer une bonne partie du gaz naturel que nous importons aujourd’hui par du biométhane issu de nos propres sources», affirme Christian Bauer. Environ un quart, voire la moitié des futurs besoins de gaz auxquels on peut s’attendre pourraient être couverts par la production nationale. Telle est l’une des conclusions de l’étude. Le reste ne devrait pas nécessairement être acheminé depuis des pays lointains par des navires transporteurs de gaz naturel, mais pourrait également être importé depuis d’autres pays européens qui disposent davantage de surfaces agricoles et forestières.

Combiner intelligemment installations et infrastructure

Mais comment faire pour utiliser la biomasse dont nous disposons de manière aussi intelligente que possible? «Ce qui est important, c’est d’avoir toujours l’ensemble du système à l’esprit et de ne pas trop se focaliser sur des possibilités communales morcelées», explique Tilman Schildhauer. Les résultats de son analyse montrent, par exemple, que pour produire de l’eau chaude dans un réseau de chaleur, il vaut mieux utiliser des pompes à chaleur plutôt que du bois que l’on peut transporter lorsqu’ailleurs, une grande entreprise industrielle a besoin de ce même bois ou du biométhane qui en est issu pour des processus à haute température et se retrouve forcée, à défaut, d’importer des vecteurs énergétiques.

Il existe des gazéificateurs de bois de petite taille – généralement avec une puissance d’environ 35 kilowatts à 1 mégawatt – et des projets de gazéificateurs de bois de grande envergure. Dans les installations de petite taille, la combustion a lieu en général dans le même récipient que la production de gaz. Le mélange de gaz qui en résulte n’est que partiellement combustible et ne peut pas être injecté directement dans le réseau de gaz. Dans les installations de plus grande taille, la combustion et la gazéification ont lieu le plus souvent dans des zones séparées. «Le produit gazeux que l’on obtient alors ne contient pas d’azote et se prête bien également à la méthanisation», relève Tilman Schildhauer. Des catalyseurs à base de nickel permettent de convertir le monoxyde de carbone et le dioxyde de carbone présents dans le gaz en méthane et en eau. L’eau peut être séparée par condensation et l’on obtient finalement du biométhane. «Ce biométhane, nous pouvons l’injecter directement dans le réseau du gaz, poursuit Tilman Schildhauer. A condition, bien entendu, de disposer de l’infrastructure réseau correspondante.»

Aux yeux du chercheur, l’important est que la biomasse utilisée pour la production de méthane ne concurrence pas la production de nourriture ou de fourrage. Nous parlons ici de flux de matières qui ne peuvent être valorisés d’aucune autre manière, et ces quantités recèlent un potentiel considérable», explique-t-il. Le niveau de maturité technique des installations nécessaires est déjà élevé. Au cours des prochaines années, de nouveaux types de gazéificateurs pourraient être prêts à être commercialisés. Après les investissements initiaux, la transformation progressive du système énergétique devrait alors atténuer aussi considérablement les fluctuations de prix en cas de crises mondiales.

Publication originale

Technologie-Monitoring. Verwertungsprozesse für Biomasse: Vergasung, Methanisierung und Pyrolyse [Suivi technologique. Procédés de valorisation de la biomasse: gazéification, méthanisation et pyrolyse].
Thomas Nussbaumer, Tilman Schildhauer, Christian Bauer
Office fédéral de l’énergie, 1.1.2026

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