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La fermentation des déchets ou biogaz / biométhane

Dossier mis à jour le 20/03/20133428 lectures

Le biogaz : définition

Unité de méthanisation à la Varennes-Jarcy - France
© C. Magdelaine / notre-planete.info

La fermentation sans oxygène (anaérobie) de déchets alimentaires ou végétaux dégage un gaz constitué de méthane (CH4) et de dioxyde de carbone (CO2) appelé biogaz. Ce processus est dorénavant maîtrisé à la fois pour éviter des émissions de gaz à effet de serre dans l'atmosphère mais aussi pour exploiter le biogaz ainsi produit qui est une source d'énergie.

Les déchets demeurent sans conteste le secteur prépondérant dans la production de biogaz qui est destiné à alimenter des turbines électriques ou comme carburant pour les véhicules.

Comment produire du biogaz ?

DigesteursDigesteurs à la Varennes-Jarcy - France
© C. Magdelaine / notre-planete.info

La matière secondaire utilisée pour générer du biogaz est constituée de déchets organiques domestiques, des déchets verts et végétaux, des boues d'épuration communales, des cultures énergétiques (maïs, herbe, millet) mais également des déchets de nourriture industrielle.

La fermentation anaérobie (c'est à dire en l'absence totale d'air et d'oxygène) contribue à la dégradation des matières organiques mortes et à leur transformation en éléments simples gazeux et minéraux. Les enceintes dans lesquelles se déroule la fermentation sont soit dénommées fermenteurs, réacteurs ou digesteurs. Ce sont des cuves recouvertes d'un couvercle sous lequel s'accumule le biogaz qu'on soutire au fur et à mesure qu'il est produit.
C'est un processus naturel sous l'action de bactéries.

Le bio-engrais

La matière découlant de ce processus est nommé du digestat. Bien souvent, le digestat est considéré comme un déchet. Et pourtant, un processus novateur qui consiste à soumettre le digestat au processus connu en tant qu'hydrolyse chimique puis à un processus de granulation très efficace permet d'en tirer du bio-engrais sous forme de microgranules.
L'institut Basque pour la recherche et le développement agricoles, Neiker Tecnalia prévoit la construction d'une usine pilote afin de transformer le digestat en engrais de grande qualité pouvant être jusqu'à dix fois plus productif que les engrais conventionnels. Ce type d'engrais pourrait être utilisé dans les plantations à valeur ajoutée telles que les pelouses sportives, les cultures ornementales et les cultures agricoles délicates.

Le biogaz

L'autre résultat de cette fermentation est la formation d'un gaz appelé "biogaz" qui est combustible, mélange de CO2 et CH4.
Les proportions respectives de méthane et de CO2 dépendent de la nature des matières fermentées : déjections animales ou ordures ménagères. En général, le biogaz produit contient entre 55 et 65% de méthane.

Les gisements de biogaz

Les gisements utilisés pour la filière biogaz sont :

  • les centres d'enfouissement des déchets
  • les stations d'épuration industrielles et municipales
  • la méthanisation des déchets urbains
  • les déchets agricoles.

Le biogaz agricole reste encore très peu valorisé en France alors que le gisement est important : selon Observer'ER, les déjections d'élevage représentaient l'équivalent d'une production de 683 000 tonnes de méthane en 2007.

Le biogaz pour produire de l'électricité

Le biogaz peut-être brûlé pour produire de l'electricité.

Le biogaz pour produire du carburant

Le biogaz peut être transformé en biométhane pour alimenter un réseau de distribution de gaz naturel ou des véhicules. En effet, le biogaz, une fois épuré de son CO2, de son eau et de son hydrogène sulfuré H2S est quasiment identique au méthane comprimé ou Gaz Naturel pour Véhicule (GNV). L'autonomie est réduite mais les polluants atmosphériques rejetés sont faibles avec un bruit limité, ce qui en fait un carburant idéal pour les transports urbains.

Par exemple, en France, le projet Methavalor, porté par le Syndicat Mixte de Transport et de Traitement des Déchets Ménagers de Moselle-Est et situé sur la commune de Morsbach, sera le premier centre de valorisation de biodéchets par méthanisation à valoriser simultanément sa production de biogaz sous forme d'électricité et de chaleur (par cogénération), sous forme de biométhane injecté dans les réseaux et sous forme de biométhane carburant.

Sources et liens

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