Cet article fait partie des 112 cas de l’économie bleue.

Cet article fait partie d’une liste de 112 innovations qui façonnent l’économie bleue. Il s’inscrit dans le cadre d’un vaste effort de Gunter Pauli pour stimuler l’esprit d’entreprise, la compétitivité et l’emploi dans les logiciels libres. Pour plus d’informations sur l’origine de ZERI.

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Cas 51 : Biogaz x Quatre – Revenu x Six

Mar 4, 2013 | 100 Innovations, Energie

Le marché

Le marché mondial du biogaz a à peine atteint 2 milliards d’euros en 2006, mais il devrait atteindre 25 milliards d’euros en 2020. Certains pays sélectionnés connaîtront des taux de croissance de 20, voire 30 % par an. L’Europe et la Chine sont les leaders sur le marché. La production européenne de biogaz pourrait atteindre d’ici 2020 quelque 500 milliards de mètres cubes (m3) par an, soit plus que les niveaux actuels d’importation de gaz naturel de Russie. Les investissements dans les installations de biogaz dans l’UE devraient atteindre 7,5 milliards d’euros, avec jusqu’à quelques milliers d’installations supplémentaires chaque année. L’industrie allemande devrait générer quelque 85 000 emplois à temps plein, où elle est considérée comme le leader technique avec plus de 400 entreprises actives dans ce domaine et une centaine offrant la chaîne de valeur complète. L’Europe de l’Est, souvent fournie par des experts allemands, comptait déjà, en 2010, 5 900 installations de biogaz, soit 3 000 de plus au cours des trois prochaines années, ce qui porte la capacité énergétique totale du biogaz dans cette partie de l’Europe à 4,0 GigaWatts d’électricité (GWel). La Chine comptait en 2010 quelque 5 000 unités industrielles en exploitation capables de produire 13 milliards de cumul de gaz. La Chine a une grande tradition dans les installations de biogaz à petite échelle. Cependant, avec un potentiel identifié de l’ordre de 100 GWel, le gouvernement fait pression pour atteindre 40 GWel d’ici 2020. Seulement la moitié environ des 300 millions de tonnes de déchets solides municipaux (DSM) rejetés chaque année est collectée et envoyée dans des décharges en Chine. Une partie de cette ressource inutilisée qui contamine l’environnement et met en danger la santé de la population, a permis de faire passer le nombre de ménages ruraux ayant accès au biogaz comme principale source d’énergie de 22 millions en 2006 à 40 millions en 2007. La croissance du secteur devrait se maintenir à un solide 10 % par an. On estime que le biogaz en Chine remplace déjà 30 millions de tonnes de charbon brut, ce qui représente une économie importante en émissions de carbone. Le biogaz ainsi produit n’est pas un produit commercial destiné à une utilisation immédiate. Il contient environ deux tiers de méthane, près de 30 % de CO2, quelques pour cent de H2S et de la vapeur d’eau. L’épuration du méthane et la séparation du CO2 sont des conditions préalables au succès commercial. L’avantage du biogaz est qu’il peut être utilisé dans l’infrastructure existante pour le gaz naturel qui est une source d’énergie limitée, alors que le biogaz est renouvelable en permanence.

L’innovation

Le biogaz est encore largement associé à la conversion à petite échelle de déchets animaux par un processus anaérobie en énergie et en boue minéralisée. C’est ce qu’illustre l’initiative louable de Bagepelli (Inde) parrainée par les Bangalore Women for Sustainable Development, qui ont investi 1,1 million d’euros dans la construction de 5 500 usines de biogaz qui transforment la bouse de vache en gaz. Bien que cette initiative génère chaque année 19 800 certificats CER (Certified Emission Reduction), ses applications à petite échelle la rendent utile pour les zones rurales. Les possibilités de valorisation énergétique des déchets biologiques résident dans l’exploitation intelligente des installations industrielles et des eaux usées urbaines existantes, ainsi que dans une compréhension fine des réactions chimiques qui permettent une production de biogaz considérablement plus élevée, en utilisant l’infrastructure disponible et les flux de déchets existants. Erik Danielsson, qui occupait le poste de PDG de Pharmacia AB, une importante société pharmaceutique basée en Suède avant sa fusion avec Pfizer, a poursuivi une carrière d’entrepreneur après avoir pris sa retraite de son activité traditionnelle. Il a observé comment l’élimination des boues d’épuration représentait un coût majeur dans une station d’épuration des eaux et comment, d’autre part, plusieurs flux de déchets tels que les résidus de cultures énergétiques, le fumier animal, les déchets alimentaires provenant de la transformation industrielle étaient tous traités séparément à un coût considérable. Il a imaginé que les usines de traitement des eaux usées existantes, qui n’ont pas suffisamment de matières organiques pour rendre la production de biogaz commercialement viable, pourraient adapter leur modèle économique et leur infrastructure pour inclure les déchets organiques facilement disponibles. M. Danielsson a ensuite créé Scandinavian Biogas en exploitant le fait que le gaz liquéfié peut être transporté sur de longues distances dans des conteneurs standard. La combinaison de déchets alimentaires provenant soit de déchets solides municipaux, soit de déchets provenant de la transformation industrielle des aliments, avec des boues a créé la combinaison chimique correcte pour augmenter la production de biogaz à l’échelle industrielle. Une approche professionnelle du rendement permet la production de CO2 liquide comme sous-produit précieux dans la production de gaz comprimé de qualité automobile, remplaçant directement l’essence par une ressource renouvelable tout en réduisant la pression sur le site d’enfouissement et en augmentant les revenus de l’usine de traitement des eaux. Cette combinaison d’avantages et de revenus par le regroupement dans une infrastructure existante est une caractéristique typique des modèles d’affaires émergents de l’Economie Bleue.

Le premier flux de trésorerie

La première usine en exploitation est située près de Pusan, en Corée. Scandinavian Biogas a décidé de concevoir, construire, exploiter et transférer un digesteur de 14 000 m3 adjacent à la station municipale de traitement des eaux usées (SMEEU) d’Ulsan. Grâce au mélange des déchets alimentaires, au prétraitement des boues et à l’épuration des gaz, la production de biogaz est passée de 3 millions de m3 par an à 12 millions de m3, soit une amélioration d’un facteur quatre. La production complète de méthane purifié est vendue à SK Chemical. Le retour sur investissement (ROI) est supérieur à 20 %, transformant une usine qui dépendait uniquement des recettes fiscales en une activité génératrice de revenus. Le résultat positif est obtenu grâce à la génération de flux de trésorerie multiples : droits d’entrée pour les déchets alimentaires, recettes gazières, avec une augmentation considérable des prix grâce à l’augmentation de l’offre, l’amélioration de la qualité de l’essence des véhicules, les revenus provenant du CO2 liquide et même les revenus supplémentaires générés par la vente de chaleur. La SMEEU traditionnelle n’a jamais paru aussi rentable auparavant.

L’opportunité

Le cas de la Corée donne un aperçu du vaste potentiel mondial du biogaz. Alors que l’usine d’Ulsan est l’une des plus petites installations industrielles de Corée, elle produit déjà 30 000 tonnes de biogaz par jour. Si la même technologie était installée dans toutes les SMEEU de Séoul, la capitale de la Corée, la production quotidienne de biogaz pourrait atteindre près d’un million de tonnes de biogaz, soit 360 millions de tonnes par an. Il n’est pas surprenant qu’une fois que Scandinavian Biogas a prouvé son modèle économique, les investisseurs soient prêts à suivre ce concept commercial. Alors que le gouvernement coréen poursuit une stratégie claire en faveur des énergies renouvelables avec toutes les incitations nécessaires, il est clair que plusieurs centaines de stations d’épuration devraient être rénovées. Si le retour sur investissement reste intéressant, l’avantage est pour les pays qui n’ont pas encore développé leurs SMEEU. Si le biogaz peut être rendu compétitif en Allemagne et en Suède, et quand ces opérations sont finançables à grande échelle en Asie, le temps est venu de tendre la main aux municipalités où le système de traitement des eaux usées ne garantit pas une eau de qualité à la population locale, et où les eaux usées brutes rendent les plages dangereuses, comme dans les grands centres touristiques comme Cape Town (Afrique du Sud) et Rio de Janeiro (Brésil) pour de longues périodes de l’année. La proposition initiée par M. Danielsson, et maintenant activement poursuivie par une équipe de près de 50 professionnels, prouve que si le traitement de l’eau coûte de l’argent, et l’élimination des déchets entreprise séparément coûte de l’argent, les deux combinés génèrent de l’argent. C’est une fois de plus une indication que le modèle de gestion traditionnel du “core business basé sur les compétences clés” arrive au terme de sa logique. C’est cette idée originale de regrouper des activités imitant les systèmes naturels qui pourrait rendre l’économie mondiale durable, alimentée par des sources d’énergie renouvelables où même le digestat à la fin de la production aide à créer de nouveaux sols de surface.

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