UN PEU DE TECHNIQUE :

Hormi les plastiques , il est possible de fabriquer du biogaz avec n’importe quel déchet , ordures ménagères , résidus de tontes et déchets verts , fumiers , cartons etc….On ne fait finalement que reproduire les processus de décomposition de la matière organique qui se réalise à l’état naturel .

Le schéma de base est toujours le même : un bac de stockage , une entrée d’alimentation , un digesteur * avec une bâche souple sur la cuve , soit un gazomètre indépendant relié à des conduites alimentant des brûleurs qui chauffent de l’eau , permettent de faire la cuisine , ou , si le système est plus sophistiqué , de produire de l’électricité . Les installations les plus simples de ce types se retrouvent en Inde ou dans les pays d’Afrique .

Les matières à digérer sont d’abord stockées le plus souvent à l’air libre dans des bacs ou des cuves en béton en conformité avec les normes environnementales et en abaissant au maximum les risques d’odeurs . Au sujet du stockage , on peut citer une anecdote qui a beaucoup fait rire ( enfin , pas tout le monde !) : l’usine de Ribauvillé utilise des déchets de bombons qu’elle stocke à l’air libre ; mais les abeilles du coin , un peu feignantes ,butinent sur le tas de smarties et les apiculteurs ont eu la surprise de récolter des miels bleu , vert et même maronnasse ( invendable vu la couleur !)….Comme quoi , il est utile de prendre certaines précautions !!

Afin de préparer la matière à digérer , il est parfois nécessaire de placer des appareils en amont des digesteurs . Ce sont : des cribles pour retirer les cailloux ou les déchets inertes , des bancs de triages avec des aimants qui éliminent les ferrailles . Un broyage peut aussi être effectué dans des cuves que l’on appelle des « pulpeurs » parfois arrosées de percolat (jus de digesteur) pour que la méthanisation commence plus rapidement . Enfin , le produit est introduit dans le digesteur au moyen de pompes , de vis sans fin ou chargé manuellement , tout dépend de sa texture .

Le digesteur est l’élément principal . Selon l’installation , ils peuvent aller de 150 m3 à 1500 m3 . Ils peuvent être souterrains ou semi-souterrains et se présenter sous la forme de fosses bétonnées , sous formes de cuves horizontales ou verticales posées sur le sol ou ressembler à des garages . Les matériaux de construction sont le béton , l’acier ou même la fibre de verre .

SYSTEME DE CHAUFAGE :

L’isolation et le maintien de la température dans une zone optimum est très important , car les écarts sont nuisibles aux microorganismes , et il faut apporter un soin particulier au système de chauffage ; plusieurs possibilité

Soit le digesteur est entouré d’un réseau de tuyaux chauffants (il faut alors isoler correctement le réacteur)

Soit les tuyaux sont inclus dans le mur en béton

Soit les serpentins sont placés à l’intérieur , mais cette solution a l’inconvénient de « brûler » le substrat .

Soit un chauffage biologique qui consiste à insuffler de l’air chaud dans le fumier à digérer , la température s’élevant ensuite elle-même grâce aux réactions chimiques .

SYSTEME DE MIXAGE :

Pour que la matière fraîche soit toujours en contact des bactéries , il peut y avoir des mélangeurs plus ou moins rapides selon la texture du substrat . Dans les digesteurs horizontaux dit « à piston » , les pales du mélangeur poussent le substrat vers la sortie . J’ai vu également un petit digesteur « domestique » agité avec une simple manivelle . Certains procédés proposent des insufflations de biogaz sous la masse à digérer .

RECUPERATION DU BIOGAZ :

De plus en plus , on s’oriente vers l’utilisation de matériaux synthétiques polymères (plastiques souples ) , plus intéressants que les matériaux traditionnels en terme de prix et de résistance à la corrosion . Il y a deux possibilités :

  • Les bâches sont placées sur le digesteur et fixées au moyen d’un joint d’air comprimé . Parfois , une construction en bois soutenue par un pilier central (comme un parapluie sans tissus) est construit sur le réacteur pour éviter que la bâche ne s’affaisse sous la pluie ou la neige.
  • Le gaz est envoyé dans un gazomètre indépendant constitué d’une poche souple du même matériau . Pour éviter les effets de la pluie et de la neige , il y a parfois deux enveloppes avec un coussin d’air comprimé entre les deux .

Pour éviter les montées en pression , une torchère avec une vanne réglée à la pression voulue est installée sur le gazomètre (si la pression monte , le gaz est brûlé , la pression redescend : la vanne se ferme).

Le gaz est ensuite épuré et acheminé vers ses utilisations .

L’utilisation la plus simple est de le brûler , soit pour la production d’eau chaude , le chauffage des maisons , ou encore dans des fours ( fabrique de ciment , de tuiles , de verre etc…) .Par contre , quelque soit l’utilisation , il est nécessaire de raffiner le gaz qui contient des substances toxiques , corrosives ou indésirables qui sont : le souffre , le chlore et le fluor , l’eau , le gaz carbonique et ce qu’on appelle les « Siloxanes » abréviation pour Silice-Oxygène-Alcanes ( je rappelle pour les chimistes que les alcanes sont :méthane ,éthane, propane butane , pentane etc…)et qui forment des composés indésirables .

Il existe différents types de filtres , au charbon actif , à l’oxyde de fer , par oxydation biologique ou chimique .Le gaz carbonique se dissout dans l’eau : le biométhane comprimé à 13 bars passe dans une colonne d’eau (ce sont des tours en acier) et libère son CO2 . Le gaz , saturé en eau est ensuite déshydraté en passant par un tamis qui retient les molécules d’eau .

3 TYPES D’UTILISATION APRES EPURATION :

On peut pratiquer la « cogénération » qui est la production d’électricité et de chaleur . La aussi , c’est très simple , un moteur est alimenté par le biogaz , il fait tourner un alternateur (comme une grosse dynamo de vélo ) qui produit de l’électricité envoyée sur le réseau ; le moteur dégage de la chaleur qui est récupérée pour produire de l’eau chaude , sanitaire ou chauffage .

Depuis début 2011 , le producteurs ont également la possibilité de raccorder le biogaz au réseau RgDF (gaz de ville) sous certaines conditions . Epuration parfaite (99% de méthane) , compression du gaz , injection de produit odorant (détection en cas de fuite) et installation d’un poste d’injection comprenant de zones ATEX ( abréviation pour ATmosphère EXplosive )et des compteurs .

Il est également possible d’utiliser le biométhane comme carburant . La aussi , l’utilisation exige un gaz déshydraté , épuré en souffre et en gaz carbonique . S’il y a longtemps qu’on a utilisé du gaz pour les véhicules (les anciens se souviendront des voitures à gazogène pendant la guerre) , ce mode de fonctionnement est de plus en plus intéressant au point de vue écologique (pratiquement pas d’émission de CO2 , de particules fines , de monoxyde d’azote et donc beaucoup moins polluant ) . La ville de Lille a été la pionnière dans ce domaine en faisant circuler ses bus au biogaz ( 4 au départ , mais 100 sont prévus dans un proche avenir ) .

Enfin , à Morsbach , en Moselle , la première station service de biogaz a été inaugurée le 23 octobre 2012 . De plus en plus de constructeurs proposent des modèles roulant au GNV (Gaz Naturel Véhicules ) car , comparé au diesel , les véhicules sont moins polluants et plus nerveux .Par contre , le prix des voitures reste 10 à15% supérieur au diesel .

Fin 2011 , 15 millions de véhicules roulent au gaz dans le monde . En Europe , c’est 14% du marché et la Suède est en pointe sur le biogaz carburant . En France , on ne dénombre que 10.000 voitures , mais déjà 2.300 bus .

De 2000 à 2014 , l’utilisation européenne de biogaz est passée de 4,41 milliards à 29,7 milliards de Normo mètres cubes (Nm3)* Selon les projections , en 2020 , la France pourrait produire assez de biométhane pour faire rouler trois à six fois plus de véhicules . Au Maroc , la ville de Fez s’éclaire au biogaz pour valoriser ses déchets . On le voit , une commune , une collectivité peut très bien mettre en œuvre une valorisation de ses déchets afin de produire son électricité ou son chaufage , tout en récupérant du compost destiné , par exemple , au maraîchage .

  • : Volume d’un mètre cube de gaz se trouvant dans les conditions normales de température et de pression
  • : On nomme « digesteur » une cuve où s’opère la digestion de la matière organique

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