Taille, part, croissance et analyse de l’industrie du marché du biométhane, par type (cultures énergétiques, fumier animal, déchets municipaux, boues d’épuration, autres), par application (construction, industrie, production d’électricité, transport, autres), perspectives régionales et prévisions jusqu’en 2035

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APERÇU DU MARCHÉ DU BIOMÉTHANE

La taille du marché mondial du biométhane est estimée à 2,36 milliards USD en 2026 et devrait atteindre 3,97 milliards USD d'ici 2035, avec un TCAC de 5,93 % de 2026 à 2035.

Le marché du biométhane se développe à mesure que les gouvernements, les services publics, les opérateurs de transport et les utilisateurs industriels augmentent l'adoption de carburants gazeux renouvelables. La production mondiale de biométhane a atteint environ 8 milliards de mètres cubes en 2023, alors que plus de 1 500 usines de biométhane étaient en activité dans le monde. L'Europe représentait près de 50 % de la capacité de production mondiale, soutenue par plus de 1 500 usines opérationnelles d'ici 2024. Le biométhane peut permettre de réduire les émissions de gaz à effet de serre sur son cycle de vie de plus de 80 % par rapport au gaz naturel fossile lorsqu'il est produit à partir de fumier, de déchets organiques, de boues d'épuration et de résidus agricoles. Le marché du biométhane est de plus en plus soutenu par l'injection de gaz dans les réseaux, les mandats de transport renouvelables, les réglementations de gestion des déchets et les objectifs de décarbonation industrielle.

Le marché américain du biométhane est principalement tiré par des projets de gaz naturel renouvelable utilisant du gaz de décharge, du fumier laitier, des boues d'épuration et des déchets alimentaires. Le pays comptait plus de 400 installations opérationnelles de gaz naturel renouvelable en 2024, contre moins de 50 installations en 2015. Le transport reste une application majeure, le gaz naturel renouvelable représentant plus de 60 % de la consommation totale de carburant des véhicules routiers au gaz naturel. Les projets laitiers peuvent réduire les émissions de gaz à effet de serre du cycle de vie de plus de 100 % dans le cadre des systèmes de comptabilisation du carbone, car les émissions de méthane évitées génèrent des avantages environnementaux substantiels. La Californie reste le premier État à consommer du gaz naturel renouvelable.

PRINCIPALES CONSTATATIONS

DERNIÈRES TENDANCES

Le marché du biométhane connaît une adoption accélérée des matières premières à base de déchets, des systèmes d'injection de gaz dans les réseaux, du biométhane liquéfié, de la récupération du dioxyde de carbone et de l'optimisation des installations numériques. Plus de 1 500 usines de biométhane étaient opérationnelles dans toute l'Europe d'ici 2024, démontrant une conversion rapide du biogaz conventionnel vers du gaz renouvelable de qualité pipeline. Les matières premières de déchets et de résidus représentent environ 80 % des nouvelles usines de biométhane européennes mises en service, ce qui reflète la préférence politique pour les ressources à faible teneur en carbone plutôt que pour les cultures énergétiques dédiées. Les systèmes avancés de séparation par membrane peuvent permettre une récupération du méthane supérieure à 99 %, tandis que les technologies d'adsorption modulée en pression produisent généralement du biométhane avec des concentrations de méthane supérieures à 96 %.

Le biométhane liquéfié est une autre tendance importante du marché du biométhane, en particulier pour le camionnage lourd et le transport maritime. Le bioGNL peut réduire les émissions de gaz à effet de serre pendant son cycle de vie de plus de 80 % par rapport au diesel conventionnel dans des conditions de matières premières favorables. La récupération du dioxyde de carbone gagne également en importance, car le biogaz brut contient généralement environ 55 % de méthane et 45 % de dioxyde de carbone avant valorisation. Les plateformes de surveillance numérique améliorent de plus en plus le rendement en méthane, la disponibilité des installations, la gestion des matières premières et la maintenance prédictive. Les utilisateurs industriels signent également des accords d'approvisionnement à long terme en biométhane alors que les entreprises visent un approvisionnement en énergie 100 % renouvelable et une réduction des émissions de portée 1 provenant des processus thermiques.

DYNAMIQUE DU MARCHÉ

Conducteur

Demande croissante de gaz renouvelables et réduction des gaz à effet de serre.

Le principal moteur de la croissance du marché du biométhane est le besoin croissant de remplacer le gaz naturel fossile par des alternatives renouvelables capables d'utiliser les infrastructures gazières existantes. Le biométhane peut réduire les émissions de gaz à effet de serre du cycle de vie de plus de 80 % lorsqu'il est produit à partir de déchets organiques et peut entraîner des réductions supérieures à 100 % dans les projets basés sur le fumier où les émissions de méthane évitées sont créditées. L'Union européenne s'est fixé pour objectif de produire 35 milliards de mètres cubes de biométhane par an d'ici 2030. Aux États-Unis, plus de 400 installations de gaz naturel renouvelable étaient opérationnelles d'ici 2024.

Retenue

Coûts de projet élevés et exigences complexes d'interconnexion du réseau de gaz.

L'investissement initial élevé reste une contrainte importante sur le marché du biométhane, car les projets nécessitent des digesteurs anaérobies, des équipements de modernisation, des systèmes de compression, des infrastructures de matières premières, une interconnexion au réseau, des technologies de surveillance et un contrôle de la qualité du gaz. Une installation commerciale peut nécessiter plus de 10 systèmes de traitement majeurs avant que l'injection par pipeline ne devienne techniquement possible. Les petits projets sont confrontés à des difficultés particulières car les coûts de valorisation par unité de gaz augmentent lorsque les volumes de production restent limités. Les fuites de méthane doivent également être étroitement contrôlées, car le méthane a un effet de réchauffement à court terme nettement plus élevé que le dioxyde de carbone.

Expansion du biométhane dérivé des déchets et des carburants de transport renouvelables

Opportunité

La plus grande opportunité du marché du biométhane réside dans la conversion du fumier agricole, des déchets alimentaires, des gaz de décharge, des boues d'épuration et des résidus de récolte en gaz renouvelable de qualité pipeline. La production mondiale de déchets organiques dépasse le milliard de tonnes par an, créant une base de matières premières substantielle et inexploitée.

Le fumier de bétail offre des avantages particulièrement importants en matière de décarbonation, car le captage du méthane empêche les émissions atmosphériques incontrôlées. Le transport lourd présente également des opportunités majeures, puisque le gaz naturel renouvelable représente déjà plus de 60 % de la consommation de carburant des véhicules routiers au gaz naturel aux États-Unis.

Variabilité des matières premières, fuites de méthane et cadres politiques incohérents

Défi

Le marché du biométhane est confronté à des défis techniques et commerciaux liés à la disponibilité des matières premières, à la variabilité saisonnière, aux fuites de méthane, à la gestion du digestat et à l'évolution des systèmes d'incitation. Le biogaz brut ne contient généralement que 50 à 65 % de méthane, ce qui nécessite une valorisation avancée avant son injection dans le réseau ou son utilisation dans un véhicule ; cependant, les exploitants d'usines doivent atteindre des spécifications de qualité stables dépassant environ 95 % de méthane.

La composition des matières premières peut changer quotidiennement, affectant le rendement en gaz et la stabilité opérationnelle. Un taux de fuite de méthane de 1 % peut affaiblir considérablement la performance climatique du cycle de vie, car le méthane est un puissant gaz à effet de serre.

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SEGMENTATION DU MARCHÉ DU BIOMÉTHANE

Par type

• Cultures énergétiques : les cultures énergétiques représentent environ 14 % du marché du biométhane par type de matière première. L'ensilage de maïs, l'ensilage d'herbe, la betterave sucrière et d'autres cultures spécifiques ont toujours soutenu la digestion anaérobie car ils fournissent des rendements prévisibles en méthane et des caractéristiques de transformation stables. L'ensilage de maïs peut générer environ 200 mètres cubes de méthane par tonne de solides volatils dans des conditions favorables. Cependant, les changements politiques favorisent de plus en plus les déchets et les résidus, car les cultures dédiées peuvent créer une concurrence pour l'utilisation des terres.

• Fumier animal : le fumier animal représente environ 26 % du segment des matières premières du marché du biométhane et offre certains des avantages les plus importants en matière de gaz à effet de serre sur le cycle de vie. Les exploitations laitières, porcines et avicoles génèrent des flux continus de déchets organiques adaptés à la digestion anaérobie. Une seule grande ferme laitière comptant 5 000 bovins peut fournir suffisamment de fumier pour la production commerciale de gaz naturel renouvelable lorsqu'elle est soutenue par des systèmes de collecte efficaces. Les projets de biométhane basés sur le fumier peuvent atteindre des réductions d'émissions sur le cycle de vie supérieures à 100 % grâce à des méthodologies reconnaissant les émissions de méthane évitées.

• Déchets municipaux : Les déchets municipaux représentent environ 31 % du marché du biométhane, ce qui en fait la plus grande catégorie de matières premières. Les déchets alimentaires, les matières organiques séparées à la source, les gaz de décharge et les résidus organiques commerciaux offrent un potentiel de production substantiel. Plus d'un milliard de tonnes de nourriture sont gaspillées chaque année dans le monde, créant ainsi une importante ressource en gaz renouvelable. La digestion anaérobie peut détourner les matières organiques des décharges tout en générant du biogaz brut contenant environ 55 % de méthane. Les projets de gaz de décharge capturent le méthane qui autrement s'échapperait dans l'atmosphère, tandis que les digesteurs de déchets alimentaires assurent une conversion et une récupération contrôlées du digestat.

• Boues d'épuration : les boues d'épuration représentent environ 17 % de l'utilisation des matières premières du marché du biométhane. Les usines municipales de traitement des eaux usées utilisent déjà la digestion anaérobie dans de nombreuses grandes installations, créant ainsi des opportunités de valorisation du biogaz existant en biométhane de qualité pipeline. La digestion des boues d'épuration brutes peut produire du biogaz contenant environ 60 % de méthane, selon les conditions de traitement et la teneur en matières organiques. Les systèmes de valorisation peuvent augmenter la concentration de méthane au-delà de 95 %, permettant ainsi son injection dans les réseaux de gaz ou son utilisation comme carburant de transport.

• Autres : Les autres matières premières représentent environ 12 % du marché du biométhane et comprennent les résidus de récolte, les déchets industriels de transformation des aliments, les résidus d'abattoirs, les graisses, les huiles, les déchets de brasserie, les sous-produits de distillerie et les résidus de transformation agricole. Les substrats à haute énergie tels que les graisses peuvent produire des rendements de méthane nettement supérieurs à ceux du fumier conventionnel, même si une charge excessive peut perturber la stabilité biologique. Les usines de transformation alimentaire fonctionnant 365 jours par an peuvent fournir des flux de déchets organiques prévisibles adaptés aux installations de digestion dédiées.

Par candidature

• Construction : La construction représente environ 12 % des applications du marché du biométhane, principalement grâce à l'utilisation de gaz renouvelables dans le chauffage des bâtiments, les systèmes énergétiques temporaires, la fabrication de matériaux de construction et l'exploitation d'équipements à faible émission de carbone. Les bâtiments représentent environ 30 % de la consommation finale mondiale d'énergie, créant ainsi d'importantes opportunités de substitution des gaz renouvelables. Le biométhane peut remplacer le gaz naturel fossile dans les chaudières sans modifications majeures lorsque la qualité du gaz dépasse 95 % de méthane et que les normes des pipelines sont satisfaites.

• Industriel : Les applications industrielles représentent environ 27 % de la demande du marché du biométhane. L'agroalimentaire, les produits chimiques, la céramique, le verre, le papier, les métaux et d'autres industries à forte intensité thermique peuvent utiliser le biométhane comme substitut direct au gaz naturel fossile. La chaleur industrielle représente une part importante de la consommation énergétique mondiale, de nombreux processus nécessitant des températures supérieures à 500°C. Le biométhane de qualité pipeline contient généralement plus de 95 % de méthane, ce qui le rend compatible avec les brûleurs, chaudières, fours et systèmes de production combinée de chaleur et d'électricité existants.

• Production d'électricité : la production d'électricité détient environ 22 % du marché du biométhane par application. Le biométhane peut alimenter les moteurs à gaz, les turbines, les systèmes de production combinée de chaleur et d'électricité et les centrales de production flexibles. Une installation de production de biogaz de 1 MW peut fournir de l'électricité à environ 1 000 foyers, en fonction de l'utilisation des capacités et des modes de consommation régionaux. Le biométhane valorisé offre une flexibilité supplémentaire car il peut être stocké dans l'infrastructure gazière existante et converti en électricité pendant les périodes de demande de pointe.

• Transport : Le transport représente environ 29 % des applications du marché du biométhane et constitue la plus grande catégorie d'utilisation finale. Le gaz naturel comprimé renouvelable et le biométhane liquéfié sont de plus en plus utilisés dans les bus, les camions à ordures, les poids lourds, les flottes et les navires maritimes. Aux États-Unis, le gaz naturel renouvelable représente plus de 60 % de la consommation totale de carburant des véhicules routiers au gaz naturel. Le bio-GNL peut réduire les émissions de gaz à effet de serre pendant son cycle de vie de plus de 80 % par rapport au diesel conventionnel lorsqu'il est produit à partir de matières premières de déchets appropriées.

• Autres : Les autres applications représentent environ 10 % de la demande du marché du biométhane et comprennent le chauffage résidentiel, les bâtiments commerciaux, le chauffage urbain, les opérations agricoles, la cuisine, les matières premières chimiques et la production d'hydrogène renouvelable. Le biométhane peut être fourni via les réseaux de gaz existants desservant des millions de foyers sans nécessiter le remplacement complet des appareils d'utilisation finale lorsque les spécifications du gaz sont satisfaites. Les systèmes de chauffage urbain peuvent intégrer des unités de production combinée de chaleur et d'électricité alimentées au biométhane, atteignant un rendement total supérieur à 80 %.

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APERÇU RÉGIONAL DU MARCHÉ DU BIOMÉTHANE

• Amérique du Nord

L'Amérique du Nord représente environ 31 % du marché mondial du biométhane, les États-Unis représentant la part dominante de la production régionale, du développement de projets, de la consommation de gaz naturel renouvelable et de l'utilisation des transports. Les États-Unis comptaient plus de 400 installations opérationnelles de gaz naturel renouvelable en 2024, contre moins de 50 installations en 2015.

300 projets supplémentaires étaient en construction ou prévus, ce qui indique un solide pipeline de développement. Les décharges, les fermes laitières, les exploitations d'élevage, les installations de traitement des eaux usées et les digesteurs de déchets alimentaires constituent les principales sources de biométhane de la région. Le transport est une application essentielle sur le marché nord-américain du biométhane.

• Europe

L'Europe est leader du marché mondial du biométhane avec environ 48 % de part de marché et le réseau d'installations de production de biométhane le plus développé au monde. Plus de 1 500 usines de biométhane étaient opérationnelles dans toute l'Europe d'ici 2024, ce qui reflète une expansion substantielle par rapport à environ 500 usines en 2018. La France, l'Allemagne, l'Italie, le Danemark, les Pays-Bas et le Royaume-Uni représentent d'importants centres de production, tandis que les marchés émergents d'Espagne et d'Europe de l'Est accélèrent le développement de projets.

L'Union européenne s'est fixé pour objectif de produire 35 milliards de mètres cubes de biométhane par an d'ici 2030. Cet objectif est essentiel pour la sécurité énergétique, le remplacement des gaz fossiles, la décarbonisation de l'agriculture et les stratégies de gestion des déchets organiques. Environ 80 % des usines de biométhane européennes nouvellement mises en service dépendent de plus en plus de matières premières de déchets et de résidus plutôt que de cultures énergétiques dédiées.

• Asie-Pacifique

L'Asie-Pacifique représente environ 15 % du marché mondial du biométhane, la Chine, l'Inde, le Japon, la Corée du Sud, l'Australie et les pays d'Asie du Sud-Est représentant des zones de développement clés. La région génère d'énormes quantités de résidus agricoles, de fumier de bétail, de déchets organiques municipaux, de boues d'épuration et de sous-produits de la transformation alimentaire.

La Chine produit chaque année plus de 800 millions de tonnes de paille, ce qui crée un potentiel considérable pour la digestion anaérobie et la production de gaz renouvelable. Le pays a également déployé des millions de digesteurs de biogaz à petite échelle, même si la valorisation commerciale du biométhane reste concentrée dans des projets de plus grande envergure. L'Inde accélère le déploiement du biogaz comprimé grâce à un objectif national de soutien à 5 000 usines de biogaz comprimé.

• Moyen-Orient et Afrique

Le Moyen-Orient et l'Afrique représentent environ 6 % du marché mondial du biométhane, avec un développement concentré autour des déchets municipaux, des boues d'épuration, des résidus agricoles, du fumier animal et des gaz de décharge. La croissance rapide de la population urbaine augmente la production de déchets organiques, tandis que les grandes villes cherchent des alternatives aux décharges incontrôlées et à l'enfouissement conventionnel.

La population urbaine de la région dépasse les 500 millions d'habitants, ce qui constitue une base de matière première substantielle à long terme pour les projets municipaux de biométhane. L'Afrique du Sud représente l'un des marchés du biogaz les plus établis d'Afrique, avec des opportunités dans le traitement des eaux usées, la transformation des aliments, l'élevage et les déchets municipaux. Les grandes installations agricoles comptant plus de 10 000 unités de bétail peuvent soutenir des projets de digestion à l'échelle commerciale lorsqu'une infrastructure de collecte du fumier est disponible.

LISTE DES PRINCIPALES ENTREPRISES DE BIOMÉTHANE

• Air Liquide
• Engie
• Nature Energy Biogas A/S
• Gasum
• Terega Solutions
• Waga Energy
• TotalEnergies
• Chevron
• Kinder Morgan
• Archea Energy
• Envitec Biogas AG
• Future Biogas Ltd.
• ON SE
• Verbio Vereinigte Bioenergie AG
• South Hills RNG

Liste des 2 principales parts de marché des entreprises

• Engie: Engie holds an estimated 9% share of the organized global Biomethane Market among leading commercial developers and energy companies.
• TotalEnergies: TotalEnergies accounts for an estimated 8% share among major organized global Biomethane Market participants.

ANALYSE D'INVESTISSEMENT ET OPPORTUNITÉS

Les investissements sur le marché du biométhane s'accélèrent à mesure que les sociétés énergétiques, les fonds d'infrastructure, les services publics, les entreprises agricoles et les opérateurs de gestion des déchets recherchent des alternatives à faible émission de carbone compatibles avec les réseaux de gaz naturel existants. L'Europe prévoit d'augmenter la production de biométhane jusqu'à 35 milliards de mètres cubes par an d'ici 2030, ce qui nécessitera des investissements substantiels dans les digesteurs anaérobies, les équipements de valorisation du gaz, les raccordements de pipelines, les systèmes de liquéfaction, la logistique des matières premières et le traitement du digestat. Plus de 1 500 usines opérationnelles démontrent déjà les bases commerciales d'une expansion continue.

L'Amérique du Nord présente d'importantes opportunités d'investissement grâce à plus de 300 projets de gaz naturel renouvelable en construction ou prévus. Le fumier laitier est particulièrement intéressant car les projets peuvent atteindre des réductions d'intensité carbone dépassant 100 % lorsque les émissions de méthane évitées sont reconnues. Les déchets organiques municipaux représentent une autre opportunité majeure, puisque plus d'un milliard de tonnes de nourriture sont gaspillées chaque année dans le monde. Les opportunités d'investissement se multiplient également dans la récupération du dioxyde de carbone, où les usines de valorisation peuvent séparer environ 40 % du dioxyde de carbone du biogaz brut et le purifier pour des applications commerciales.

DÉVELOPPEMENT DE NOUVEAUX PRODUITS

Le développement de nouveaux produits sur le marché du biométhane se concentre sur la séparation avancée par membrane, les unités de valorisation modulaires, la liquéfaction cryogénique, la méthanation biologique, la récupération du dioxyde de carbone, la détection des fuites de méthane et les plateformes numériques de contrôle des installations. Les systèmes à membrane modernes peuvent récupérer plus de 99 % du méthane tout en produisant du gaz de qualité pipeline dépassant 97 % de concentration en méthane. Les équipements de valorisation modulaires sont de plus en plus conçus pour les petites installations traitant moins de 500 mètres cubes de biogaz brut par heure.

Les technologies du biométhane liquéfié gagnent en importance car les camions lourds propulsés au GNL peuvent parcourir plus de 1 000 kilomètres entre deux ravitaillements. Les nouveaux systèmes cryogéniques intègrent la purification et la liquéfaction du biométhane, réduisant ainsi le nombre d'étapes de processus distinctes. Les technologies de récupération du dioxyde de carbone peuvent transformer le CO₂ biogénique séparé en un coproduit commercial avec des niveaux de pureté supérieurs à 99 %. Les innovations numériques transforment également le marché du biométhane. Les plates-formes d'intelligence artificielle peuvent surveiller plus de 100 paramètres de fonctionnement, notamment la température, le pH, la concentration de méthane, les niveaux de sulfure d'hydrogène, la charge en matière première et les vibrations des équipements.

CINQ DÉVELOPPEMENTS RÉCENTS (2023-2025)

• Avril 2023 : TotalEnergies acquiert le premier producteur polonais de biogaz, Polska Grupa Biogazowa, ajoutant 17 installations opérationnelles et un pipeline de développement de projets supplémentaires. La transaction a renforcé la position de TotalEnergies sur le marché européen du biométhane et a soutenu son objectif stratégique de produire 10 TWh de biométhane par an d'ici 2030 grâce au développement organique et aux acquisitions.
• Septembre 2023 : Waga Energy a mis en service une unité de production de gaz naturel renouvelable utilisant sa technologie de valorisation exclusive dans une décharge, convertissant le gaz de décharge en biométhane de qualité pipeline. Le système a été conçu pour permettre une récupération du méthane supérieure à 90 %, soutenant la décarbonation du secteur des déchets tout en transformant les émissions des décharges auparavant sous-utilisées en une ressource énergétique renouvelable transportable.
• Novembre 2023 : Nature Energy a élargi sa stratégie internationale de développement du biométhane suite à son acquisition par Shell, faisant progresser des projets de digestion anaérobie à grande échelle basés principalement sur des résidus agricoles et des déchets organiques. Nature Energy exploitait 14 usines de biogaz à l'échelle industrielle au moment de la transaction, renforçant ainsi la transition de l'industrie vers de grandes plateformes de production centralisées.
• Juillet 2024 : Air Liquide poursuit le développement de sa production de biométhane et la modernisation de ses infrastructures, renforçant ainsi un portefeuille mondial de plus de 20 unités de production opérationnelles. L'entreprise s'est concentrée sur la conversion des déchets agricoles, des boues d'épuration et des résidus organiques en gaz renouvelable tout en intégrant des technologies de purification capables d'atteindre des concentrations de méthane supérieures à 95 % pour les applications d'injection et de transport par pipeline.
• Février 2025 : ENGIE fait progresser sa stratégie d'expansion du biométhane vers un objectif de production de 10 TWh par an d'ici 2030, en soutenant de nouveaux projets, acquisitions et partenariats sur les marchés européens. La stratégie mettait l'accent sur les matières premières organiques d'origine locale, l'injection de gaz dans les réseaux, les partenariats agricoles et le développement de molécules renouvelables pour les applications industrielles, de transport et de chauffage.

COUVERTURE DU RAPPORT SUR LE MARCHÉ DU BIOMÉTHANE

Le rapport sur le marché du biométhane fournit une analyse complète sur 5 catégories de matières premières, 5 segments d'application, 4 grandes régions géographiques et 15 entreprises leaders. La couverture des matières premières comprend les cultures énergétiques, le fumier animal, les déchets municipaux, les boues d'épuration et d'autres matières organiques. Les déchets municipaux représentent environ 31 % de l'activité du marché, tandis que le fumier animal contribue à 26 %, les boues d'épuration à 17 %, les cultures énergétiques à 14 % et les autres matières premières à 12 %. La couverture des applications évalue la construction, l'utilisation industrielle, la production d'électricité, le transport et d'autres applications.

Les transports sont en tête avec environ 29 % de part de marché, suivis par les applications industrielles avec 27 %, la production d'électricité avec 22 %, la construction avec 12 % et les autres applications avec 10 %. L'analyse régionale couvre l'Europe avec environ 48 % de part de marché, l'Amérique du Nord avec 31 %, l'Asie-Pacifique avec 15 % et le Moyen-Orient et l'Afrique avec 6 %. Le rapport d'étude de marché sur le biométhane examine plus de 1 500 usines européennes, plus de 400 installations opérationnelles de gaz naturel renouvelable aux États-Unis et les principaux objectifs politiques, notamment l'objectif de production européen de 35 milliards de mètres cubes d'ici 2030.