La méthanisation permet de transformer des matières organiques, comme des déchets agricoles ou alimentaires, en biogaz. Ce biogaz contient principalement du méthane, mais aussi une part importante de CO₂. Pour obtenir du biométhane injectable dans les réseaux, il faut donc généralement retirer une partie de ce CO₂ lors de l’étape d’épuration.

Et si une partie de ce CO₂ pouvait être transformée directement en méthane dans le méthaniseur ? C’est l’objectif de l’électrométhanogénèse, une piste de recherche qui vise à améliorer la production de biométhane grâce à l’action de micro-organismes stimulés par de l’électricité.

Un biofilm pour faciliter les échanges

Dans un méthaniseur, la production de méthane repose déjà sur l’activité de micro-organismes. Avec l’électrométhanogénèse, on ajoute des électrodes dans le réacteur et on leur applique une faible tension électrique. Certains micro-organismes viennent alors se fixer à la surface de ces électrodes. Ils forment ce que l’on appelle un biofilm : une fine couche vivante composée de micro-organismes organisés. Ce biofilm joue un rôle clé. Il facilite les échanges d’électrons et peut contribuer à transformer le CO₂ en CH₄, c’est-à-dire en méthane. L’intérêt est double : améliorer la quantité de méthane produite et augmenter la part de méthane dans le biogaz.

Des essais menés sur des substrats réels

Les travaux présentés lors des JRI 2026 se distinguent par un point important : les essais ont été réalisés avec des substrats réels, et non uniquement avec des matières synthétiques comme c’est souvent le cas en laboratoire.

Les chercheurs ont testé différents types de matières, dont des substrats frais et du digestat, dans des réacteurs de laboratoire de 650 mL. Ils ont aussi comparé plusieurs types d’électrodes afin d’évaluer leur influence sur les performances du procédé.

Des résultats encourageants, mais encore variables

Les premiers résultats montrent un potentiel intéressant. En moyenne, l’électrométhanogénèse a permis d’obtenir 29 % de CH₄ supplémentaire avec des substrats frais et 22 % avec du digestat, par rapport à une méthanisation classique.

Ces résultats sont encourageants, mais ils restent variables. Les performances dépendent fortement de plusieurs paramètres : la nature des matières traitées, le type d’électrode utilisé et la qualité du biofilm formé. Les chercheurs ont aussi observé certains freins, comme l’encrassement possible des électrodes ou la compétition entre différentes familles de micro-organismes.

Une piste pour optimiser les méthaniseurs

L’électrométhanogénèse pourrait à terme permettre de produire plus de biométhane à partir des mêmes ressources organiques. Elle pourrait aussi s’inscrire dans une logique de Power-to-Gas, en valorisant des surplus d’électricité renouvelable pour stimuler la production de méthane.

La technologie reste toutefois au stade de la recherche. Avant d’envisager un déploiement à plus grande échelle, il faudra mieux comprendre les interactions entre les électrodes, les substrats et les communautés microbiennes. Mais ces travaux ouvrent une voie prometteuse : utiliser l’électricité et le vivant pour améliorer les performances de la méthanisation.