Réussir porc 24 novembre 2006 à 16h25 | Par Claudine Gérard

Biomasse/Energie - La méthanisation produit de la chaleur et de l´électricité

La méthanisation repose sur la fermentation de la matière organique en l´absence d´air. Les bactéries produisent des gaz, dont du méthane, qui est transformé en chaleur et en électricité par un cogénérateur.

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La méthanisation, c´est quoi ? En simplifiant, c´est une fermentation de matière organique en l´absence d´air (ou anaérobie) qui conduit à la production de biogaz. Celui-ci permet d´alimenter un cogénérateur qui produit de l´électricité et de la chaleur. A l´issue du processus, la matière organique est transformée en digestat qui peut être considéré comme un engrais de ferme.
Plus en détail, la méthanisation est le fruit d´une série de réactions qui se produisent dans cette « grosse marmite » qu´est le digesteur : hydrolyse, acidogénèse, acétogénèse, puis méthanogénèse, ces processus sont le fruit de l´action de plusieurs types de micro-organismes naturellement présents dans les effluents d´élevage, mais qui ne fonctionnent que dans des conditions bien précises, en particulier à une température de l´ordre de 38 ºC. Ces bactéries produisent un mélange de gaz appelé biogaz qui est constitué d´environ 60 % de méthane, et 40 % de gaz carbonique. La quantité de gaz produite est étroitement liée à la quantité et à la composition de la matière organique mise en fermentation.

Le lisier de porc est adapté à la méthanisation car il apporte des bactéries intéressantes, il stabilise le pH dans le fermenteur, il est facile à manipuler. Mais, compte tenu de sa faible teneur en carbone, il produit peu de gaz (on dit qu´il est peu méthanogène). En revanche, dès qu´on lui ajoute des sources de carbone, le rendement est bien meilleur. C´est pourquoi la quasi-totalité des installations existantes à l´étranger, et les projets français, associent des co-produits aux déjections animales : ensilages, déchets organiques, et surtout les graisses animales qui ont un fort pouvoir méthanogène. Comme dans une formule d´aliment ou une recette de cuisine, la proportion des différents intrants dans le digesteur est capitale pour la réussite de la fermentation.
Le biogaz est stocké à pression atmosphérique dans une géomembrane. Mais le biogaz est très volumineux : 1 m3 équivaut à 0,6 litre de fioul au niveau énergétique, ce qui limite les possibilités de stockage dans le temps. Le biogaz est ensuite conduit dans un cogénérateur, constitué d´un moteur qui entraîne un générateur de courant électrique (alternateur).

Celui-ci, associé à des échangeurs thermiques, produit de l´électricité et de la chaleur. Un groupe de cogénération a un rendement électrique d´environ 35 % par rapport à l´énergie initiale du biogaz, et la récupération de la chaleur peut être de 50 %.
Une partie de cette chaleur produite sert à maintenir la température nécessaire du digesteur. Le reste peut être utilisé pour tout chauffage : bâtiments d´élevage, maisons d´habitation, séchage en grange, etc. Quant à l´électricité, EDF est tenue de l´acheter à un tarif qui vient d´être notablement relevé depuis l´été dernier (voir étude de rentabilité, pages suivantes). Compte tenu de ce tarif, il est d´ailleurs plus intéressant de vendre toute l´électricité produite par la méthanisation, et acheter à EDF l´électricité nécessaire à l´exploitation.
A l´issue de la méthanisation, la matière organique a été transformée en ce qu´on appelle un digestat. Celui-ci est stocké dans une fosse reliée au digesteur. Deux solutions se présentent alors : il peut être soit épandu sur les terres, soit traité comme un lisier.

Si la méthanisation n´a en rien modifié la teneur en éléments fertilisants (NPK), elle a toutefois amélioré le produit d´origine (lisier) : celui-ci, après les 30 à 50 jours de méthanisation à 38 ºC en ressort quasiment sans odeur, avec moins de germes pathogènes, bref, presque hygiénisé. De plus, s´il conserve sa valeur fertilisante en phosphore et potassium, (la méthanisation ne procure aucun abattement !), il a gagné en qualité d´azote qui, initialement sous forme organique, est transformé en azote ammoniacal, plus disponible pour les plantes. Le digestat est aussi plus facile à épandre, plus fluide et plus homogène. Il peut donc venir en remplacement des engrais minéraux plus facilement que les déjections animales.
Pour les élevages soumis à des obligations de traitement, la méthanisation ne résout pas le problème et peut même l´amplifier si l´installation reçoit des déchets organiques extérieurs. Elle devra dans ce cas être couplée à d´autres techniques de traitement de lisier visant à résorber l´azote et séparer le phosphore excédentaire.

Des avantages pour l´éleveur et la société
On le comprend donc, depuis le relèvement du tarif de reprise de l´électricité, la méthanisation peut devenir rentable. Elle peut constituer une source de revenu pour l´éleveur et lui permettre de consommer moins, voire plus du tout d´énergie fossile et d´engrais minéraux. D´un point de vue agronomique, le digestat est intéressant, et la méthanisation est aussi un moyen de valoriser les jachères à usage énergétique en incorporant les cultures dans le fermenteur. L´éleveur y trouvera d´autres avantages, notamment vis-à-vis de son voisinage : le digestat est quasiment sans odeur, l´éleveur participe à la production d´énergie renouvelable, voire à la valorisation de déchets locaux. Bref, la méthanisation peut être un investissement qui soit source de profit et qui contribue à améliorer l´image de la production.

En savoir plus
Des organismes-conseils ont édité une plaquette sur la méthanisation, plaquette réalisée par des techniciens de ces trois partenaires : Aile, Solagro et Trame.
En 16 pages, celle-ci aborde les différents aspects du sujet, du principe de la technique jusqu´à sa mise en oeuvre.
 Aile à Rennes : 02 99 54 63 23, info @aile.asso.fr
 Solagro à Toulouse : 05 67 69 69 69, solagro @solagro.asso
 Trame à Laxou : 03 83 98 16 40, trame @trame.org
 Ademe à Angers : www.ademe.fr

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