Gas Naturel Renouvelable: une Solution d’Avenir pour le Transport en Amérique du Nord

Par | 2021-03-18

Depuis l’adoption de l’Accord de Paris en décembre 2015 par 196 parties internationales, de nombreux pays et différentes organisations scientifiques se sont mis à la recherche de nouvelles solutions écoénergétiques afin de réduire les émissions de gaz à effet de serre (GES) et atteindre la neutralité climatique mondiale d’ici 2050.

Selon l’Agence américaine de la Protection de l’Environnement (United States Environmental Protection Agency), le secteur des transports américain a généré la plus grande part des émissions de gaz à effet de serre du pays, avec 28,2% en 2018. Au Canada, les statistiques sont similaires : 25 % des émissions de GES proviennent du secteur des transports, suivant de près les émissions de GES du secteur pétrolier et gazier (26 %). Ces émissions proviennent en grande partie des combustibles fossiles consommés par nos voitures, nos camions, nos navires, nos trains et nos avions.

Alors que les inquiétudes ne cessent d’augmenter quant à la longévité des combustibles fossiles, la recherche d’une source d’énergie plus propre et plus durable s’intensifie. Les scientifiques et les ingénieurs du monde entier s’attaquent à cet enjeu depuis de plusieurs années, ouvrant ainsi la voie à de nouvelles solutions alternatives, telles que le gaz naturel renouvelable.

D’où provient le Gaz Naturel Renouvelable (GNR)?

Le gaz naturel renouvelable (GNR ou BioGNV en Europe), aussi connu sous le nom de biométhane, est créé à partir de déchets organiques produits par les activités du quotidien. Lorsque la matière organique pourrit sans oxygène, comme la nourriture ou le fumier, elle produit du méthane qui peut ensuite être transformé en biométhane avec l’expertise et les équipements appropriés.

Il existe deux procédés principaux pour produire du GNR : le captage et le traitement des gaz de décharge et les digesteurs anaérobies. L’illustration ci-dessous (An Overview of Renewable Natural Gas From Biogas de l’EBA) montre les cinq principales sources de matières premières pour le GNR : les déchets solides municipaux, les boues d’épuration, les déchets de jardin et de récolte, les déchets alimentaires et de transformation des aliments ainsi que le fumier.

Il existe plusieurs méthodes pour valoriser le biogaz : l’adsorption à pression alternée, la séparation par membrane, le lavage aux amines, le lavage à l’eau et la distillation cryogénique. Vous trouverez les entreprises qui fournissent la technologie de valorisation du biogaz dans le catalogue BiogasWorld. Une fois purifié, le GNR peut être utilisé comme carburant pour véhicules, sous forme de gaz naturel comprimé (GNC) ou de gaz naturel liquéfié (GNL), dans divers types de véhicules.

Selon le Centre de données sur les carburants alternatifs du Département américain de l’énergie (U.S. Department of Energy’s Alternative Fuels Data Center) en mars 2019, il y avait 914 stations GNC publiques et 678 privées et 66 stations GNL publiques et 55 stations privées dans le pays. En mars 2020, la majorité (91%) des projets d’injection de gazoduc GNR provenant du GNL fournissaient au moins une partie du GNR à un marché de carburant pour véhicules au bout du pipeline.

Quels sont les avantages de l’utilisation du GNR?

Réduction des émissions de gaz à effet de serre

Remplacer le gaz naturel fossile par du gaz naturel renouvelable permet de réduire considérablement les émissions de GES. L’avantage climatique d’un carburant peut être déterminé par son intensité de carbone (IC) ou son empreinte carbone, basée sur une évaluation complète du cycle de vie qui évalue les émissions de GES associées à la production et à la consommation du même carburant.

Selon l’outil AFLEET de l’Argonne National Laboratory, les véhicules au gaz naturel fonctionnant avec du carburant dérivé du GNR peuvent réduire leurs émissions de GES de 75 % par rapport aux véhicules à essence ou diesel.

Voici une comparaison de l’IC moyenne de plusieurs carburants fossiles et renouvelables pour véhicules, établie par l’EPA :

Diversité et Disponibilité des carburants

Comme les matières premières du biogaz proviennent de sources très variés et apparaissent en grande quantité, l’utilisation du GNR augmente et diversifie la production d’énergie locale, contrairement aux carburants de transport produits à l’étranger, comme le pétrole.

Meilleure qualité d’air

Par rapport au diesel ou à l’essence traditionnelle, un véhicule alimenté au GNR génère beaucoup moins d’émissions polluantes, ce qui se traduit par des avantages pour la qualité de l’air au niveau local. La combustion du GNR est similaire à celle du gaz naturel fossile, de sorte que les exploitants de gazoducs ne font aucune distinction entre les deux une fois que le GNR répond aux spécifications requises et est injecté dans le réseau de gazoducs.

Création d’emplois

Grâce à la croissance de l’industrie du GNR, l’augmentation de la production entraînera la mise au point et le développement de nouvelles technologies, tout en créant de nouvelles possibilités de carrière.

Solution rentable pour les flottes de véhicules lourds

La conversion des véhicules lourds au gaz naturel renouvelable peut être rentable pour les propriétaires de parcs automobiles grâce à sa technologie à émissions nulles ou quasi nulles.

  • Le prix du GNR est compétitif et stable par rapport au prix du diesel.
  • Il est possible de mélanger le GNR avec du gaz naturel comprimé ou liquéfié, dans des proportions variables, pour réaliser des économies.
  • Les véhicules et les stations de ravitaillement ont des coûts d’entretien moins élevés.
  • La période de récupération est d’environ 18 à 24 mois, malgré un investissement en capital plus important.

Membres BiogasWorld dans le marché du GNR

En tant qu’entreprise qui relie l’industrie du biogaz et du biométhane, BiogasWorld compte plus de 150 membres et partenaires qui travaillent directement à rendre l’économie plus verte et à réduire les émissions de GES. Nous avons interrogé plusieurs de nos membres qui proposent des solutions de GNR et valorisent son utilisation dans le secteur des transports sur leur rôle au sein marché et leurs attentes pour l’avenir.

Bauer

“Bauer Compressors comprend l’importance du gaz naturel renouvelable (GNR), autant pour réduire l’impact des déchets organiques que pour assurer un avenir plus écologique dans le domaine des transports. Avec plus de deux mille installations de compresseurs GNC et environ deux cents installations de biogaz dans le monde, Bauer Compressors a prouvé que ses conceptions offrent des performances supérieures et la meilleure valeur à long terme. Comme le GNR réduit les émissions de gaz à effet de serre et aide à reconstruire les économies locales pour l’avenir, Bauer Compressors fera partie de la solution.” – Brice Jones, vice-président des ventes industrielles, Bauer Compressors Inc.

Pour en savoir plus sur les produits et les services de Bauer, visitez notre catalogue en ligne.

Clean Energy

Logo Clean Energy Fuel

“Clean Energy fournit du GNR à des dizaines d’organismes de transport en commun et de sociétés de camionnage commercial opérant dans toute l’Amérique du Nord. Elle a vendu plus de 500 millions d’équivalents-litres de diesel (ELD) de GNR l’année dernière et prévoit une augmentation spectaculaire, car les taxes sur le carbone deviennent de plus en plus importantes des deux côtés de la frontière canadienne et américaine. Il est aujourd’hui possible de mettre sur la route un plus grand nombre de véhicules alimentés au GNR qui fonctionnent mieux et produisent des émissions égales ou inférieures à celles des véhicules à essence, au diesel, aux batteries ou à l’hydrogène, et ce, à un coût du cycle de vie inférieur ou très inférieur “, a déclaré Iain Johnstone, directeur régional – Canada, Alaska et Washington, chez Clean Energy Fuels.

Pour en savoir plus sur les produits et les services de Clean Energy, visitez notre catalogue en ligne.

U.S. Gain

US Gain logo

”Le gouvernement, les investisseurs, les entreprises et les consommateurs exigent des réductions d’émissions du secteur des transports en raison de son impact négatif sur la qualité de l’air. Le gaz naturel renouvelable (GNR) est un carburant qui a fait ses preuves en matière de réduction des émissions de carbone et que les flottes peuvent se permettre “, a déclaré Mike Koel, président de U.S. Gain. “Le GNR fonctionne avec les véhicules au gaz naturel existants, s’appuie sur les infrastructures de ravitaillement établies et donne souvent droit à des avantages financiers lorsqu’il est utilisé comme carburant alternatif. C’est une situation gagnant-gagnant, sur le plan environnemental et économique “.

Pour en savoir plus sur les produits et les services de U.S. Gain, visitez notre catalogue en ligne.

DMT

”Alors que presque tous les projets DMT en Amérique du Nord (NA) injectent du GNR dans le pipeline, nous avons de nombreux projets qui utilisent ensuite ce GNR comme carburant pour les véhicules. Le transport étant l’une des principales sources de changement climatique et de polluants de la qualité de l’air, les véhicules à gaz naturel (VGN) alimentés au GNR représentent au moins 40 % de l’utilisation des VGN et sont prêts à faire entrer l’Amérique du Nord dans un avenir plus propre”, a déclaré Robert Lems, directeur général de DMT Clear Gas Solutions.

Pour en savoir plus sur les produits et les services de DMT, visitez notre catalogue en ligne.

Hexagon

”La vision d’Hexagon est celle d’un air pur partout. À l’appui de cette vision, les produits Mobile Pipeline® d’Hexagon Agility facilitent le transport du GNR à partir de sources dans nos communautés rurales qui ne sont pas en mesure de livrer leur GNR au système de distribution de gaz naturel. En plus de nos produits Mobile Pipeline, notre équipe Clean Solutions est un fournisseur de confiance de systèmes d’alimentation en GNC/GNL pour de nombreuses flottes de premier plan en Amérique du Nord. Nous sommes très fiers des multiples rôles que nous jouons dans la chaîne de valeur du GNR”, a déclaré Mark Babcock, directeur du développement commercial chez Hexagon.

Pour en savoir plus sur les produits et les services d’Hexagon visitez notre catalogue en ligne.


Réglementation au Canada

Norme sur les combustibles propres

La Norme sur les combustibles propres est en œuvre depuis 2018 et devrait être publiée d’ici la fin de 2021, suite à la réception de recommandations publiques à la fin de 2020.

Selon l’approche proposée, le programme devrait avoir une approche basée sur la performance, conçue pour stimuler l’innovation et l’adoption de carburants à faible teneur en carbone dans l’ensemble de l’économie. Les crédits de conformité peuvent être obtenus de trois façons:

  • Entreprendre des projets qui réduisent l’intensité en carbone des combustibles fossiles tout au long de leur cycle de vie (p. ex. le captage et le stockage du carbone, l’électricité renouvelable sur place, le cotraitement)
  • Fournir à des clients des combustibles à faible intensité en carbone (p. ex. éthanol, biodiesel)
  • Investir dans les technologies avancées de véhicules (p. ex. véhicules électriques ou à pile à combustible à hydrogène)

Les règlements définitifs de la norme sur les carburants propres pour les combustibles gazeux devraient être publiés en 2021 et entreront en vigueur en 2023. Avec un objectif de réduction de 30 millions de tonnes annuelles de GES d’ici 2030, le règlement s’appliquera aux carburants du transport, du secteur industriel et de la construction et permettra également aux producteurs de carburants à faible teneur en carbone de générer des crédits en tant que catégorie de conformité ; le biométhane et le biogaz sont inclus dans les carburants admissibles. Les parties en question seront les producteurs de gaz naturel, les sociétés de transport et les services publics.

Règlement sur les véhicules lourds du Canada

Annoncée en 2018, cette réglementation vise à réduire les émissions de CO2 des véhicules lourds, tels que les bus scolaires, les autocars, les camions et autres.

Elle permettra aux entreprises d’économiser plus de 19,4 milliards de dollars canadiens en carburant d’ici 2030. Au fil des ans, les normes d’émissions de CO2 pour les véhicules lourds deviendront plus strictes et exigeront, en 2027, une réduction de 25 %.

Les règlements introduiront des normes plus strictes pour les véhicules et les moteurs à partir de l’année modèle 2021, et elles augmenteront en rigueur jusqu’à l’année modèle 2027 pour donner aux fabricants et aux propriétaires de véhicules lourds le temps de s’adapter.


Réglementation aux États-Unis

Aux États-Unis, le gouvernement fédéral met en œuvre plusieurs politiques visant à soutenir l’utilisation du gaz naturel renouvelable pour les véhicules lourds ainsi que l’utilisation de technologies à émissions nulles ou quasi nulles.

Pour en savoir plus sur les autres politiques fédérales, étatiques et provinciales que nous n’avons pas mentionnées, nous vous invitons à consulter le site web de la RNG Coalition.

Normes relatives aux carburants renouvelables (Renewable Fuel Standards)

Gérée par l’Agence de protection de l’environnement (EPA), cette politique impose des volumes de biocarburants au secteur des transports. Ces biocarburants se répartissent en quatre catégories : biocarburants cellulosiques, diesel produit à partir de la biomasse, biocarburants avancés et carburants renouvelables.

Pour qu’un carburant puisse être considéré comme un carburant renouvelable dans le cadre du programme RFS, l’EPA doit déterminer si le carburant remplit les conditions requises par la loi et les règlements. Entre autres, les carburants doivent permettre une réduction des émissions de gaz à effet de serre (GES) par rapport à une base pétrolière de 2005.

L’EPA a approuvé des filières de carburant dans le cadre du programme RFS pour quatre catégories de carburant renouvelable. Les filières avancées déjà approuvées comprennent l’éthanol produit à partir de la canne à sucre, le carburéacteur produit à partir de la caméline, l’éthanol cellulosique produit à partir de la canne à sucre, le gaz naturel comprimé provenant des digesteurs des installations de traitement des eaux usées municipales, etc.

  • Le diesel à base de biomasse doit permettre une réduction de 50 % des GES sur le cycle de vie.
  • Le biocarburant cellulosique doit être produit à partir de cellulose, d’hémicellulose ou de lignine et doit permettre une réduction des GES de 60 % sur l’ensemble du cycle de vie.
  • Le biocarburant avancé peut être produit à partir de biomasse renouvelable admissible (à l’exception de l’amidon de maïs) et doit permettre une réduction de 50 % des GES.
  • Le carburant renouvelable (ou conventionnel) désigne généralement l’éthanol dérivé de l’amidon de maïs et doit atteindre un seuil de réduction des GES de 20 % sur le cycle de vie.

Norme californienne sur les carburants à faible teneur en carbone (California’s Low Carbon Fuel Standard)

Créée par le California Air Resources Board (CARB) en 2011, la Norme sur les carburants à faible teneur en carbone est un programme fondé sur le marché qui vise à réduire l’intensité carbonique des carburants utilisés en Californie. Elle s’inscrit dans le cadre de la loi AB 32 de 2006 sur les solutions au réchauffement climatique, qui vise à réduire les émissions de gaz à effet de serre de 20 % d’ici à 2030 et de 80 % d’ici à 2050.

Le programme LCFS offre de multiples possibilités de génération de crédits pour encourager la production et l’utilisation de carburants à faible teneur en carbone. L’une d’entre elles est le crédit basé sur la filière des carburants, où chaque crédit LCFS représente une tonne métrique de dioxyde de carbone réduite. Pour en savoir plus sur le LCFS, consultez l’article récapitulatif de US Gain.

Prolongation du crédit d’impôt pour les carburants de substitution

En décembre 2020, les États-Unis ont annoncé la prolongation des crédits d’impôt pour les propriétaires de véhicules fonctionnant au biodiesel, au diesel renouvelable, à l’électricité et pour les producteurs de biocarburants de deuxième génération. Les entreprises peuvent bénéficier d’un crédit de 0,50 $ par gallon pour l’utilisation commerciale du gaz naturel, du gaz naturel renouvelable et d’autres carburants alternatifs.

Les promoteurs de projets peuvent également bénéficier d’un crédit d’impôt pour l’installation de l’infrastructure de la station GNC, à hauteur de 30 % du montant. Lisez cet article pour en savoir plus sur l’extension du crédit d’impôt pour les carburants alternatifs.


Des entreprises, des organisations et des municipalités qui ouvrent la voie au GNR

UPS achète plus de 6 000 camions fonctionnant au gaz naturel

En 2019, United Parcel Service (UPS) a annoncé son intention d’acheter plus de 6 000 camions fonctionnant au gaz naturel sur trois ans, soit un investissement de 450 millions de dollars, dans le but de réduire sa consommation de combustibles fossiles et l’impact environnemental de sa flotte de 123 000 véhicules.

UPS a également accepté d’acheter 230 millions d’équivalents de gallons d’essence (GGE) de GNR sur sept ans, ce qui en faisait les plus grands utilisateurs de GNR du secteur des transports à l’époque.

Comme indiqué dans son rapport d’activité 2020 sur le développement durable publié en juin 2020, UPS prévoit qu’au moins 1 million de tonnes métriques d’émissions seront évitées grâce à cet engagement.

LA Metro signe un contrat pluriannuel pour plus de 47 millions de gallons de gaz naturel renouvelable

En février 2021, Los Angeles Metro a signé un nouvel accord avec Clean Energy Fuels, un fournisseur de solutions de ravitaillement en carburant, pour un volume estimé à 47,5 millions de gallons de gaz naturel renouvelable afin d’alimenter la flotte de bus de la ville.

“Metro s’est engagé à assurer un cheminement sans heurts vers un avenir neutre en carbone”, a déclaré Cris Liban, responsable en chef du développement durable de Metro. “Notre utilisation du GNR aux côtés de nos moteurs à ultra-faible émission de NOx sur notre flotte de GNC existante constitue la stratégie la plus rentable, la plus équitable et la plus propre pour l’air alors que nous poursuivons notre transition vers une flotte de bus à 100% d’émissions nulles d’ici 2030 et une agence à émissions nettes nulles d’ici 2050.”

Cet accord marquera l’achèvement de l’objectif quinquennal de Metro visant à faire passer sa flotte de véhicules diesel à un carburant plus propre et à faible teneur en carbone. En effet, 2 400 bus fonctionnent désormais au GNR, le premier carburant renouvelable et commercialement disponible fabriqué entièrement à partir de déchets organiques.

L’usine de traitement des déchets organiques de Toronto convertit les déchets alimentaires en GNR

En mai 2020, la ville de Toronto a commencé à installer des équipements à l’installation de gestion des déchets solides de Dufferin, qui doivent permettre de valoriser le biogaz produit par le traitement des déchets alimentaires en énergie gazeuse renouvelable.

L’installation collecte environ 160 000 tonnes de matières organiques par an et est en mesure de gérer 55 000 tonnes qui sont utilisées pour produire 3,3 millions de mètres cubes de GNR. Cette quantité est suffisante pour alimenter la majorité de la flotte de collecte des déchets de Toronto, et équivaut également à retirer 1 871 voitures de la circulation.

Enbridge Gas s’associe à la ville de Hamilton pour alimenter le premier autobus à bilan carbone neutre de l’Ontario

En mars 2021, la ville de Hamilton et Enbridge Gas ont annoncé que le premier train fonctionnant au GNR en Ontario. En un an environ, le Hamilton Street Railway utilisera et détournera 450 tonnes de déchets organiques des sites d’enfouissement, soit l’équivalent de 138 camions à ordures et de 36 000 litres de diesel consommés en un an.

” Le gaz naturel renouvelable offre une excellente occasion à la HSR et à la ville de Hamilton de poursuivre leurs efforts pour réduire les émissions de GES de l’entreprise et d’atteindre les objectifs décrits dans notre déclaration d’urgence sur le changement climatique et notre politique d’entreprise sur l’énergie et la durabilité. Nous sommes fiers de nous associer à Enbridge Gas dans le cadre de cette initiative novatrice qui ouvrira la voie pour que l’avenir du transport en commun dans notre collectivité soit éconergétique et durable “, déclare le maire de Hamilton, Fred Eisenberger.

Conclusion

En conclusion, le GNR est une excellente source d’énergie renouvelable qui permet d’atteindre une partie de l’objectif de réduction des émissions de GES. Actuellement, la première génération de GNR (décharges et digestion anaérobie) donne de bons résultats, mais le plus grand potentiel de production de GNR se trouve encore dans la deuxième (Power-to-gas) et la troisième génération (gazéification de la biomasse).

Nous devons, plus que jamais, ouvrir la porte à de nouvelles options en matière d’énergies vertes. Dans une perspective d’avenir, BiogasWorld s’engage à se tenir au courant des nouveaux développements, des innovations et des meilleures pratiques du secteur. Nous mettons régulièrement à jour notre site web et nos comptes de médias sociaux (Twitter et LinkedIn) avec les dernières informations du secteur. En outre, nous publions chaque année un rapport d’information sur le marché du biométhane, disponible pour nos membres premium.

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Sources