Quelle est la quantité de gaz naturel renouvelable disponible ?

Il y a plus de 23 millions de véhicules au gaz naturel dans le monde, dont plus de 175,000 aux États-Unis. Parmi ceux-ci, 64 % de l'ensemble du carburant routier utilisé dans ces véhicules en 2021 était du gaz naturel renouvelable (GNR), selon le groupe professionnel NGV Americas. Ce pourcentage augmente en Californie, où il atteint 98 %. Contrairement au gaz naturel ordinaire, le GNR n’est pas obtenu à partir de ressources fossiles et constitue un carburant neutre en carbone, voire négatif en carbone. Cependant, la quantité de matière première organique disponible à partir de laquelle le GNR peut être fabriqué est limitée. Alors, quelle quantité de GNR peut être produite exactement à partir de ressources existantes et potentielles ? Jetons un coup d’œil.

Disponibilité du GNR aujourd'hui et demain

Le GNR est fabriqué à partir de biogaz, qui est le produit d'un processus biologique connu sous le nom de fermentation anaérobie. Il est obtenu lorsque les composants indésirables du biogaz, tels que le CO2 et l'azote, sont retirés.

Une variété de matériaux organiques nourrit les bactéries productrices de biogaz. Dans de nombreux cas, le GNR est produit de manière opportuniste dans des installations qui génèrent une matière première en tant que sous-produit de leur exploitation. Les usines de traitement des eaux usées et les fermes laitières peuvent produire du GNR à partir de boues d'épuration et de fumier. Une autre option consiste à transformer les déchets alimentaires en biogaz et GNR. Bien qu'il n'y ait que quelques entreprises de GNR, de plus en plus cherchent à augmenter leur production.

La base de données de l’Argonne National Laboratory enregistre la capacité totale de production annuelle de GNR aux États-Unis. En 2021, la capacité de production était d’environ 660 millions de gallons d’équivalents essence (GGE). Il s’agit d’une augmentation de 20 % par rapport à l’année précédente. C’est beaucoup de GNR, mais ce n’est qu’une fraction. -environ 3 % - de la consommation totale de gaz naturel chaque année dans le pays, au-delà de la seule consommation des véhicules. 

Il est peut-être possible d’augmenter la production de GNR aux États-Unis et dans d’autres pays de plusieurs ordres de grandeur. Selon une étude citée par l’American Gas Association, les États-Unis pourraient avoir le potentiel de produire jusqu’à 36 milliards d’équivalents GGE de GNR chaque année d’ici 2040. Si tout cela était utilisé dans des applications de transport, cela suffirait à carburant environ les deux tiers de tous les véhicules diesel du pays.

Comment le GNR est-il transporté et distribué ? 

La production de GNR n'est qu'une partie du défi pour rendre le GNR plus accessible. Le GNR doit également être transporté et distribué aux utilisateurs finaux. Comparé à d'autres carburants alternatifs, le GNR offre de nombreux avantages. Le GNR est, chimiquement, presque identique au gaz naturel obtenu à partir de ressources fossiles. Par conséquent, le GNR peut être injecté dans l'infrastructure existante de transport et de distribution de gaz naturel, tant qu'il respecte les spécifications de chaque pipeline. Les utilisateurs finaux peuvent également acheter du GNR auprès de producteurs de GNR et recevoir du gaz naturel des entreprises de services publics. Ils peuvent affirmer qu’ils utilisent, en réalité, le GNR. Aux États-Unis, 3 millions de miles de lignes de distribution et plus de 300,000 miles de pipelines de transport sont prêts à accepter le GNR conforme aux spécifications et le livrer aux clients. C’est quelque chose dont les producteurs et les utilisateurs d’hydrogène ne peuvent que rêver. 

Combien y a-t-il de stations de ravitaillement en GNR ?

Enfin, le GNR doit pénétrer dans le réservoir des véhicules. Les systèmes nécessaires pour alimenter un véhicule avec du GNR ou avec du gaz naturel fossile sont identiques. Les deux carburants sont interchangeables et peuvent être mélangés. 

Cependant, le réseau de stations de ravitaillement en gaz naturel est moins dense que celui de l'essence ou du diesel. Il y a environ 1,500 stations publiques et privées distribuant du gaz naturel comprimé aux États-Unis, contre plus de 150,000 stations-service à essence ou diesel. La majeure partie de l'approvisionnement en GNR est envoyée aux États qui bénéficient de crédits de carburant à faible teneur en carbone pour le gaz naturel. Actuellement, seules la Californie, l’Oregon et l’État de Washington offrent ces crédits, ce qui pousse les fournisseurs à privilégier l’expédition de carburant vers ces États. Les flottes peuvent vérifier auprès de leur fournisseur de carburant local pour connaître la source exacte de leur gaz naturel.  

Les entreprises qui souhaitent passer leurs véhicules au GNR choisissent souvent de construire une installation de ravitaillement dans leurs propres locaux. Ces entreprises peuvent choisir parmi plusieurs catégories de pompes à carburant distribuant du gaz naturel comprimé ou du GNR comprimé. Pour le ravitaillement sur site, la plupart des entreprises opteront pour des stations de remplissage temporisé. Les systèmes de remplissage à temps conviennent mieux aux véhicules capables d'effectuer un quart de travail complet avec un seul réservoir avant de « rentrer à la maison » pour la nuit afin d'être réapprovisionnés. Les stations de remplissage horaire offrent une plus grande flexibilité et efficacité aux gestionnaires de flotte, leur permettant de profiter des tarifs d’électricité réduits pendant la nuit.

Saviez-vous que le GNR peut compenser les coûts de carburant ?

Le GNR peut également être produit et utilisé localement. Certaines entreprises ont la possibilité d'intégrer la production et l'utilisation de carburant dans le cadre de leurs opérations habituelles. Certaines entreprises de gestion des déchets, par exemple, collectent le biogaz émanant des décharges qu'elles gèrent. Le biogaz est raffiné en GNR, puis utilisé pour alimenter leur flotte de collecte des déchets avec du carburant. Cela peut entraîner des émissions nettes négatives de gaz à effet de serre. Les émissions de méthane qui, autrement, se retrouveraient dans l’atmosphère à partir des décharges sont évitées. Il s’agit d’un énorme effort de décarbonisation, étant donné que le méthane est un gaz à effet de serre plusieurs fois plus puissant que le dioxyde de carbone, et qu’il s’agit essentiellement d’un carburant gratuit pour l’entreprise de gestion des déchets.

La Californie est à l'avant-garde de l'utilisation et de la production de GNR.

Le GNR représentait 98 % de la consommation totale de carburant des véhicules au gaz naturel en 2021 en Californie, selon le gouvernement. C’est une augmentation par rapport à 92 % en 2020.

Une entreprise locale de gestion des déchets, la Ville de Perris, exploite l'un des plus grands digesteurs de déchets organiques jamais construits. En utilisant des déchets résidentiels tels que les déchets de jardin et les restes de nourriture, elle produit environ 1 million de GGE de GNR chaque année. Une partie de ce GNR alimente la flotte de collecte des ordures, et le reste est vendu via une interconnexion au réseau local de gaz naturel. 

Ce n’est pas par hasard que le GNR est si populaire dans l’État. Les politiques de réduction des émissions de carbone et de qualité de l’air de la Californie (c’est-à-dire la norme sur les carburants à faible teneur en carbone) ont fortement incité les flottes à utiliser le GNR comme alternative au gaz naturel et aux carburants pétroliers traditionnels. Alors que d’autres États tels que l’Oregon, Washington et le Colorado envisagent des règles similaires, il est très probable que l’appétit pour le GNR continue de croître. Si vous souhaitez en savoir plus, lisez les différents facteurs à prendre en compte lors du passage aux moteurs à gaz naturel.