Technical and economic analysis of renewable gas production

This report examines renewable methane production methods, focusing on anaerobic digestion, which is the most mature technology, while analysing syngas production methods—hydrothermal and pyro-gasification—that show lower industrial readiness. Power-to-methane technology is also considered, presenting opportunities to harness excess electricity and CO2, though its economic viability remains uncertain. The study highlights the complementary nature of various renewable gas production methods, each utilizing different feedstocks. It underscores the similar applications of renewable methane compared to its fossil alternatives and the new opportunities brought by renewable methane production (digestate valorisation, CO2 capture, circularity, etc) Then, through a benchmark between Italy, Germany, and France, this report sheds light on the different levels of development regarding biogas and biomethane production in these countries, presenting their regulatory schemes and visions regarding the role of biogas in the transition of their energy systems. The last part of this report arises from my internship at the Commission de Régulation de l’Énergie in France, with an examination of French biomethane production plants through a comprehensive cost and profitability analysis. This report recalls the role that renewable methane is playing and is expected to play in the energy transition, given the resource potential and the ambitious production targets in Europe. It highlights the economic aspects through a production costs analysis while also presenting and recalling the co-benefits brought by biogas production. This report shows the significant paradigm shift induced by the energy transition, moving towards the consumption of less and greener gas, and emphasizes the economic, ecological, and sovereignty aspects resulting from this change

Questo rapporto esamina i metodi di produzione del metano rinnovabile, concentrandosi sulla digestione anaerobica, che è la tecnologia più matura, analizzando al contempo i metodi di produzione del syngas—gassificazione idrotermica e pirolitica—che mostrano un livello di prontezza industriale inferiore. Viene considerata anche la tecnologia Power-to-methane, che presenta opportunità di sfruttare l'elettricità in eccesso e la CO2, sebbene la sua fattibilità economica rimanga incerta. Lo studio mette in evidenza la natura complementare dei vari metodi di produzione di gas rinnovabili, ciascuno utilizzando diverse materie prime. Sottolinea le applicazioni simili del metano rinnovabile rispetto alle sue alternative fossili e le nuove opportunità portate dalla produzione di metano rinnovabile (valorizzazione del digestato, cattura di CO2, circolarità, ecc.). Successivamente, attraverso un confronto tra Italia, Germania e Francia, questo rapporto fa luce sui diversi livelli di sviluppo riguardanti la produzione di biogas e biometano in questi paesi, presentando i loro regimi normativi e le visioni riguardanti il ruolo del biogas nella transizione dei loro sistemi energetici. L'ultima parte di questo rapporto deriva dal mio tirocinio presso la Commission de Régulation de l'Énergie in Francia, con un esame degli impianti di produzione di biometano francesi attraverso un'analisi completa dei costi e della redditività. Questo rapporto ricorda il ruolo che il metano rinnovabile sta giocando e si prevede che giocherà nella transizione energetica, dato il potenziale delle risorse e gli ambiziosi obiettivi di produzione in Europa. Sottolinea gli aspetti economici attraverso un'analisi dei costi di produzione, presentando e ricordando anche i co-benefici portati dalla produzione di biogas. Questo rapporto evidenzia il significativo cambiamento di paradigma indotto dalla transizione energetica, verso il consumo di meno gas e più verde, e mette in risalto gli aspetti economici, ecologici e di sovranità derivanti da questo cambiamento.