Détermination de la part biogénique des émissions de CO2
Le CO2 biogénique joue un rôle de plus en plus important pour les exploitants d’installations d’incinération et de cogénération. Avec l’augmentation des coûts des quotas de CO2 et le renforcement du marché d’échange des certificats verts, la quantification de la part de CO2 biogénique peut réduire les coûts des quotas et donc les dépenses de chaque usine. De plus, les exploitants d’installations peuvent même tirer profit des systèmes d’échange de quotas d’émission.
Mais que signifie CO2 biogénique ?
Les émissions de CO2 résultant de la combustion de la biomasse ou de produits dérivés de la biomasse (biocarburant, bois, déchets issus de travaux de rénovation et de démolition, résidus agricoles, boues d’épuration, farines animales, papier etc.), sont considérées comme biogéniques. Quelle que soit son origine, biogénique ou fossile, une molécule de CO2 agit de la même façon sur l’effet de serre. Cependant, au contraire des énergies fossiles, la biomasse peut se renouveler à l’échelle humaine, avec des cycles plus ou moins longs (cultures annuelles, forêts). De ce fait, la part biogène du CO2 des émissions de fumée est considérée comme étant neutre en carbone.
Le carbone biogénique est contenu dans des matériaux combustibles qui ont poussé récemment, comme le bois, les aliments, les plantes, le papier, etc., et le CO2 contenu fait partie d’un cycle naturel. Le carbone fossile est contenu dans les matériaux combustibles qui se sont développés des millions d’années auparavant, comme le charbon, le pétrole et le plastique.
Comment peut-on déterminer le CO2 biogénique ?
Pour déterminer le contenu biogénique du combustible il existe des méthodes courantes, mais elles reposent sur l’analyse en laboratoire de quelques grammes de combustible. Outre le fait qu’elles prennent du temps, ces méthodes présentent une très grande incertitude en raison de la nature aléatoire des échantillons (analyse de quelques grammes de matière sur des tonnes de déchets !).
En particulier dans les usines d’incinération des déchets ou les usines de cogénération utilisant des CSR (combustibles solides de récupération), les combustibles sont généralement un mélange inconnu de matières organiques biogènes et fossiles. Ces différents matériaux peuvent être identifiés par un marqueur des atomes de carbone, les matériaux fossiles étant composés de 12C et les matériaux biogènes de 14C.
Lorsque le combustible est brûlé, des carbones sont émis dans l’atmosphère. Le CO2 biogénique est ainsi défini comme neutre en CO2, car le CO2 libéré par le processus de combustion n’était lié à la matière que peu de temps auparavant. Seule la partie fossile de l’émission de CO2 est définie comme une source de GES. En déterminant la fraction 14C des gaz de combustion, il est possible de déterminer la partie biogène du combustible.
Réduction des coûts grâce à la détermination du CO2 biogène
La détermination du CO2 biogénique est particulièrement intéressante pour les exploitants d’installations qui brûlent des combustibles fossiles et organiques et qui sont ou seront tenus de mettre en place un système d’échange de quotas d’émission (EU ETS ou SCEQE en français). Grâce à détermination du contenu en CO2 biogène, il est possible de déterminer la valeur exacte du CO2 “neutre” en tonnes/année déductible de ses inventaires d’émissions de GES. Cela signifie qu’en restant en dessous du plafond, les quotas peuvent être vendus ou conservés pour une utilisation future, ce qui représente un avantage financier potentiel.
Mesure du CO2 biogénique par échantillonnage permanent
Pour discriminer l’origine du CO2 émis – biogène ou fossile – on s’appuie sur le principe de la datation au carbone 14 en mettant en œuvre des approches connues, notamment le prélèvement sur cartouche filtrante (technologie Amesa comme pour les dioxines).
Pour la détermination de la fraction biogène, le système AMESA-B extrait une partie des gaz de combustion dans des conditions de proportionnalité de volume et le CO2 est fixé dans une cartouche adsorbante remplie d’ascarite ou de chaux sodée. Après une période d’échantillonnage allant de quelques heures à un mois, la cartouche est envoyée à un laboratoire certifié pour appliquer la méthode du carbone 14 et déterminer la proportion d’isotopes C14 et C12 du CO2. Avec le résultat de l’analyse, et l’information de la fraction C14, il est possible de calculer la fraction émise de CO2 biogénique et fossile ou la quantité d’énergie verte.
Le système d’échantillonnage permanent AMESA-B est conforme à la norme DIN EN ISO 13833.
contenus complémentaires
- Cabinet Merlin | Caractérisation du contenu biogénique des OMr et des CSR (analyse 14C sur UVE)
- ISO 13833:2013(fr) | Émissions de sources fixes — Détermination du rapport du dioxyde de carbone de la biomasse (biogénique) et des dérivés fossiles — Échantillonnage et détermination du radiocarbone
- Méthode pour la réalisation des bilans d’émissions de gaz à effet de serre – conformément à l’article L. 229-25 du code de l’environnement
- DREAL Pays de la Loire | Le carbone biogénique est-il pris en compte dans le calcul du C ?
- QUÉBEC | MINISTÈRE DE L’ENVIRONNEMENT, DE LA LUTTE CONTRE LES CHANGEMENTS CLIMATIQUES, DE LA FAUNE ET DES PARCS (MELCCFP). Guide de quantification des émissions de gaz à effet de serre, 2022, 114 p.
- ATEE (Association technique Energie Bâtiment) & CTBM (Centre technique National du Biogaz et de la Méthanisation) | Guide technique Valorisation du CO2 de méthanisation
- Karibati | Avis d’expert | Matériaux biosourcés, gardiens du carbone | Séquestration du carbone biogénique
contactez nos experts
Si vous souhaitez en savoir plus sur les perspectives offertes par la détermination du CO2 biogénique dans les émissions atmosphériques des installations de valorisation des déchets ou encore de coincinération des CSR ou de la biomasse, nous vous invitons à utiliser notre formulaire de contact pour une prise de rendez-vous. Nos experts se feront un plaisir de répondre à vos questions et vous accompagner dans vos projets.
