Savez-vous que nos déchets ont des pouvoirs ? Et oui, lorsqu’ils sont introduits dans une cuve appelée méthaniseur, ils produisent de l’énergie, du biogaz ! C’est le principe de la méthanisation. Comment fonctionne ce processus ? Quels sont les enjeux énergétiques du méthaniseur ? La science est dans la nature !
Le méthaniseur, l’élément central pour transformer les déchets en énergie
Définition et explication
La méthanisation est un procédé naturel qui produit de l’énergie renouvelable à partir de déchets organiques (agricoles, industriels et ménagers). Le méthaniseur, ou digesteur est un élément central du processus. C’est une grande cuve dans laquelle les détritus sont introduits. Elle est chauffée et étanchéifiée pour obtenir un milieu anaérobie c’est-à-dire sans oxygène. Les bactéries s’y développent pour détruire la matière et la transformer en biogaz.
La dégradation des déchets provoque :
- un produit humide appelé digestat qui est riche en matière organique. Il est généralement introduit dans le sol après une éventuelle phase de maturation par compostage.
- du biogaz qui est composé de 50 à 70 % de méthane et de 20 à 50 % de gaz carboniques. Cette énergie renouvelable peut être utilisée sous forme de combustible pour la production de chaleur ou d’électricité, de production d’un carburant ou d’injection dans le réseau de gaz naturel après épuration.
Découverte de la méthanisation
Savez-vous que la biométhanisation doit sa naissance aux vases en putréfaction du lac Maggiore en Italie ? Explications !
- 1776 : le comte et savant Alessandro Volta identifie du gaz hydrogène carboné dans les bulles émises de ces vases.
- 1808 : le Britannique Humphrey Davy repère la présence de méthane lors de la décomposition de lisiers.
- 1868 : Jules Reiset, agronome, découvre de l’hydrogène photocarboné (vapeur des marais) dans le fumier.
- 1897 : le premier digesteur est construit en Inde par des Anglais dans le but de produire du carburant pour les véhicules.
- 1930-1940 : de nombreux méthaniseurs voient le jour pour pallier au manque de carburants durant la Deuxième Guerre mondiale. De même, les différents chocs pétroliers dans les années 70 ont relancé l’activité du biogaz.
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Les enjeux énergétiques du méthaniseur
L’énergie produite en 1 an par une unité traitant 15 000 tonnes de résidus organiques équivaut à 500 foyers chauffés ou 60 bus urbains alimentés en bioGNV (Gaz naturel véhicule).
Quels déchets pour la biométhanisation ?
- Les effluents d’élevage regroupent les lisiers et les fumiers. De manière générale, ces effluents sont stockés sur les exploitations. S’ils ne sont pas couverts, ils peuvent émettre des odeurs et des émanations à effet de serre. La méthanisation, en limitant les nuisances et les impacts sur l’environnement contribue à une meilleure gestion de ces déchets.
- Les matières végétales agricoles sont également une ressource. Les cultures alimentaires connaissent des périodes non cultivées qui dégradent la qualité de la terre et de l’eau. La mise en place d’une CIVE (Culture intermédiaire à vocation énergétique) entre deux plantations permet d’améliorer le bilan agro-environnemental. La section aérienne de la CIVE sera récoltée et introduite dans le méthaniseur. La partie racinaire sera laissée pour enrichir le sol.
- Les déchets de l’industrie agroalimentaire : jus de fruits, des détritus de légumes ou de graisses.
- Les biodéchets issus des collectivités proviennent de l’entretien des espaces verts : les tontes de pelouse, les restes de la restauration ou des ménages lorsqu’ils sont triés. Les invendus des grandes et moyennes surfaces peuvent être récupérés, mais un déconditionnement pour retirer les emballages est nécessaire.
Comment exploiter l’énergie produite ?
Différence entre le gaz naturel et le gaz vert
- Le gaz naturel est une énergie fossile qui provient de la décomposition de matières organiques il y a des millions d’années. On l’extrait de gisements souterrains ou de la roche (schiste).
- Le gaz vert fait partie des ressources renouvelables produites par les unités de méthanisation.
Il existe deux principes de valorisation :
- La cogénération : le combustible alimente un moteur qui entraîne un alternateur pour fabriquer de l’électricité. Lorsque celui-ci tourne, il fournit de la chaleur qui peut être utilisée localement pour chauffer des bâtiments d’élevage ou un séchoir.
- L’injection : le biogaz est épuré pour ne conserver que le méthane. Par cette action, il devient un biométhane aussi appelé gaz vert. Ce combustible est une substitution du gaz fossile, qui aidera pour alimenter des foyers (cuisson, chauffage) et des industriels. Il peut servir également les véhicules roulant au BioGNV.
- Le digestat : résidu issu du processus de méthanisation, il est formé d’eau, de matières organiques non dégradées et de composants minéraux fertilisants (azote, phosphore, potassium…). Il peut être restitué au sol par épandage comme pour les fumiers et les lisiers. Il est inodore donc il génère moins de nuisances pour les riverains. Le digestat peut remplacer en partie ou en totalité les engrais de synthèse, car les éléments minéraux présents sont facilement assimilables par les plantes.
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Sources utilisées :
- Méthan action, La méthanisation, qu’est-ce que c’est ?
- Agence de la transition écologique, La méthanisation.
- Pollutec, Méthaniseur : tout savoir sur le procédé.
Article rédigé par Curios-sites