Biogaz

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Le biogaz est le gaz produit par la fermentation de matières organiques animales ou végétales en l'absence d'oxygène.

Cette fermentation appelée aussi méthanisation se produit naturellement (dans les marais) ou spontanément dans les décharges contenant des déchets organiques, mais on peut aussi la provoquer artificiellement dans des digesteurs (pour traiter des boues d'épuration, des déchets organiques industriels ou agricoles, etc.).

Le biogaz est un mélange composé essentiellement de méthane (typiquement 50 à 70%) et de gaz carbonique, avec des quantités variables d'eau, d'hydrogène sulfuré (H₂S) et d'oxygène.

La forme d'énergie majoritaire du biogaz est le méthane comme pour le gaz naturel : le biogaz est ainsi la forme renouvelable de l'énergie fossile très courante qu'est le gaz naturel. On peut aussi utiliser le terme biomethane.

Il y a trois types de production de biogaz en fonction de la température.

• 15-25°C : psychrophile
• 25-45°C : mésophile
• 45-65°C : thermophile

Ce sont les digesteurs mésophiles qui sont les plus utilisés (à 38°C).

La récupération du biogaz produit par les décharges est d'autant plus intéressante que le méthane est un gaz à effet de serre bien plus puissant que le dioxyde de carbone (CO₂) produit par sa combustion.

Sommaire 1 Sources de biogaz 2 Avantages-Utilisations 3 Bibliographie 4 Voir aussi 4.1 Liens externes

[modifier] Sources de biogaz

Le biogaz est le résultat de la méthanisation ou digestion anaérobie de déchets fermentescibles. Les sources les plus courantes de biogaz sont les suivantes :

• Les décharges. Leur biogaz est a une teneur plus ou moins élevée en fonction du mode d'exploitation. En France, la récupération du biogaz de décharge est maintenant obligatoire. Sa valorisation énergétique (cogénération, épuration ...) est plus avantageuse que sa simple destruction en torchère.

• Là où les ordures sont collectées de façon sélective, les déchets putrescibles sont méthanisées dans des bioréacteurs.

• Les boues des stations d'épuration. La méthanisation permet d'éliminer les composés organiques et permet à la station d'être plus ou moins autonome en énergie.

• Les effluents d'élevages. La réglementation rend obligatoire les équipements de stockage des effluents (lisier, fumier) pour une capacité supérieure à 4 mois. Ce temps de stockage peut être mis à profit pour la méthanisation des effluents. Il s'agit des déjections animales mais aussi de sous-produits agricoles (résidus de silos céréaliers, effluents de laiteries, retraits de marchés...) et de cultures énergétiques dédiées (3000 à 4000 l eq fioul /ha/an).

• Les effluents des industries agroalimentaires peuvent aussi être méthanisés. Le but est principalement d'éviter le rejet de matières organiques trop riches, et peut s'accompagner d'une valorisation énergétique.

• le fond des lacs et marais : le biogaz produit naturellement y est généralement non utilisé mais des projets sont en cours pour la valorisation du méthane produit sur des grands lacs africains.

[modifier] Avantages-Utilisations

La réduction des émissions de méthane dans l'atmosphère peut justifier en tant que telle la méthanisation des déchets organiques ou la récupération du biogaz des décharges. En effet, même s'il est brulé en torchère, l'impact négatif sur l'effet de serre est fortement réduit - du CO₂ est émis à la place de méthane.

Cependant, dès que la production est suffisante, il est souhaitable de valoriser le biogaz (l'utiliser comme carburant) :

• non seulement cela réduit encore davantage les émissions de gaz à effet de serre (en économisant du gaz naturel ou d'autres combustibles fossiles) ;
• mais cela permet également de mettre en avant un gain financier pour justifier tout ou partie de l'investissement de l'installation.

Les utilisations du biogaz varient :

• La méthode la plus courante est de le brûler dans un moteur à gaz ou une petite turbine, pour produire de l'électricité injectée sur le réseau, et souvent de la chaleur en cogénération.
• Lorsqu'une industrie consommatrice de combustible (centrale thermoélectrique, cimenterie, chaufferie collective...) se situe à proximité, le biogaz peut lui être fourni comme carburant d'appoint.
• Il sert aussi souvent dans les serres, pour les chauffer et les enrichir en CO₂.
• Dans quelques projets, il est utilisé comme carburant pour véhicules GNV, souvent mélangé avec du gaz naturel du réseau. Il alimente des flottes captiques (comme des autobus) voir biogaz carburant.
• Il peut aussi être injecté sur le réseau de gaz naturel. C'est la solution qui offre le meilleur rendement énergétique, mais en raison des installations nécessaires (compression, raccordement) elle ne se justifie économiquement que si la production est très importante et si le réseau assez proche du point de production.

Dans les deux derniers cas, on extrait le CO₂ pour obtenir un gaz répondant aux spécifications du gaz naturel (presque du méthane pur). Pour les autres applications, un gaz contenant 60% de méthane est largement suffisant, donc le purifier serait une dépense inutile. On se contente alors d'enlever les impuretés qui présentent des problèmes de pollution, de corrosion ou d'odeur, notamment les composés soufrés.

[modifier] Bibliographie

• Biométhane, Edisud/énergies alternatives, collection « Technologies douces », 1979, Bernard Lagrange. 2 tomes :

1. une alternative crédible, ISBN 2-85744-040-5 1

Ce premier tome sur le biométhane présente successivement la matière organique comme source d'énergie, les systèmes intégrés, la géopolitique du biométhane et les bioconversions comme technologie appropriée.

2. principes. techniques utilisations, ISBN 2-85744-041-3 2

Ce deuxième tome sur le biométhane présente la fermentation méthanogène, la digestion en continu comme moyen d'épuration, la digestion en discontinu et la production de biométhane, le gaz et ses applications, l'utilisation des effluents de la digestion.

• • Bertrand de La Farge : "Le biogaz. Procédés de fermentation méthanique", 1995, éd. Masson, 237 p.

[modifier] Voir aussi

• Biocarburant
• déchet (gestion des déchets)
• écologie
• carburant à domicile
• méthanisation
• digesteur
• biogaz carburant

[modifier] Liens externes

• Site de SOLAGRO : L'actualité du biogaz en France
• Techniques de bioconversion : la méthanisation Thibaut Chaslerie, IUT Génie thermique et énergie, 2001-2002. Site contenant une monographie et des références bibibliographiques et des ressources internet.
• Exemples d'applications de la méthanisation
• Informations sur la méthanisation Site sur le processus biologique de la digestion anaérobie,

des technologies de méthanisation et de sa promotion comme source d'énergie renouvelable

• http://www.lebiogaz.info/ Portail BIOGAZ destiné aux professionnels
• http://www.eden-enr.org/ Association EDEN de promotion du biogaz - fiches techniques sur la méthanisation agricole
• Fachverband Biogas eV Site de l'association allemande du biogaz agricole
• Club biomethane Développer des projets individuels (domestiques ou exploitations agricoles) de productions de bio-méthane dans un but économique, à partir de la fermentation de matières végétales. (expériences,nombreux liens, forums) .
• http://www.bioprofarm.eu/ Projet européen de développement de la méthanisation agricole
• http://www.aria-enr.fr : ARIA accompagne les agriculteurs dans leurs projets de méthanisation à la ferme
• http://www.microferma.com : Constructeur d'installation de Méthanisation Sélective
• Carte des unités agricoles de biogaz
• Biogaz-Forum : Site de discussions sur la méthanisation et Annuaire de référencement.

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