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L'essentiel sur le Biogaz

Biogaz - Mathaniseur

Energie

L'essentiel sur le Biogaz

Par la rédaction

Le 25/08/2021 et modifié le 15/10/2021

Gaz vert ou gaz naturel renouvelable sont des appellations attribuées au biogaz. Sa notoriété est grandissante, mais que sait-on réellement sur ce gaz ? 

Comment est-il produit ? De quelle manière le biogaz peut-il être valorisé ? Est-il aussi vert qu'il le prétend ? 

Définition du Biogaz 

Le biogaz est un gaz combustible comme le gaz fossile, mais contrairement à ce dernier, il est renouvelable. Il résulte de la fermentation de déchets organiques, d'où le préfixe « bio ». La fermentation se produit en l’absence d'air grâce à des bactéries spécifiques.

On parle alors plus précisément de méthanisation, le méthane représentant jusqu'à 2/3 du produit de fermentation. Le dernier tiers est constitué majoritairement de dioxyde de carbone. À ces composants s'ajoutent d'autres substances comme l'eau, le soufre et l'azote, mais en très faible quantité. Ces proportions sont très variables, tout dépend de la nature de la matière organique utilisée.

Ce gaz naturel peut être obtenu à partir de la décomposition de déchets ménagers, d'effluents issus des industries agroalimentaires ou agricoles comme le lisier, ou encore de la décomposition de matières végétales et de restes d’animaux. 

En plus des déchets, la production de biogaz peut également être envisagée comme en Allemagne à partir de cultures de céréales comme le maïs ou de plantes herbacées comme le sorgho.

 

Comment est produit le biogaz ?

La méthanisation se fait naturellement dans les marais et de manière contrôlée dans les méthaniseurs. 

Également appelé digesteur, un méthaniseur est une cuve fermée dans laquelle les déchets sont fermentés. 

La matière organique récoltée est homogénéisée, avant d'y ajouter les bactéries responsables du processus de méthanisation qui peut s'étendre sur une vingtaine d'années. Le méthaniseur est enterré et relié à des drains qui captent d'un côté le biogaz formé et de l'autre côté le lixiviat, la matière qui reste après extraction du biogaz. 

L'équipement nécessaire pour produire le biogaz est souvent installé sur le site même de récolte des déchets fermentescibles comme une station d'épuration des eaux et des centres de stockage des déchets. Au terme de l'exploitation, le site est souvent réhabilité. 

La taille des installations est très variable. Pour le traitement de leurs déchets fermentescibles, les grandes agglomérations peuvent recourir à des méthaniseurs d'une capacité de plusieurs dizaines de milliers de mètres cubes alors qu'un modèle plus petit suffit pour le traitement des effluents d'une ferme. Il existe également des digesteurs domestiques qui pourvoient aux besoins énergétiques de base d'un foyer. 

 

Avantage du Biogaz : quelles possibilités de valorisation ? 

  • Valorisation thermique

L'énergie obtenue par la combustion du biogaz peut être utilisée pour chauffer de l'eau ou produire de la vapeur, pour un usage externe au site de production ou interne, pour assurer l'autonomie du processus de méthanisation par exemple. 

  • Valorisation électrique

Le biogaz peut servir de combustible pour alimenter une turbine et un moteur à gaz pour la production d'électricité. Cette valorisation électrique peut être réalisée en cogénération et produire en même temps de la chaleur pour assurer le chauffage domestique et l’alimentation en électricité. 

  • Valorisation comme carburant

Le biogaz est moins pur que le gaz fossile. Différents traitements sont nécessaires pour qu'il puisse afficher une concentration en méthane identique à celle du gaz fossile soit 96 %. En France, et notamment à Lille, les bus roulent au biogaz. Lancé en 1994, le projet est toutefois abandonné suite à la rénovation de la station d'épuration de Marquette, mais repris avec l'ouverture du Centre de valorisation organique de Sequedin. D’autres villes de France lui emboîtent le pas. 

  • Le biogaz injecté dans le réseau de gaz naturel

Plusieurs pays comme l'Allemagne, la Suisse et la Suède ont devancé la France en la matière. Après une tentative infructueuse en 2006, l'Hexagone multiplie les sites d'injection. Il en existe aujourd’hui 200. Selon la taille de l'installation, le gouvernement français propose un tarif d'achat oscillant entre 4,5 et 9,5 c€/kWh. Suivant la nature des matières organiques, une prime entre 0,5 et 3,9 c€/kWh peut également être accordée.

 

Inconvénients du biogaz, quel impact sur l'environnement ?

L'empreinte carbone du biogaz est neutre. Lors de sa combustion, il ne produit que le dioxyde de carbone emmagasiné par la matière organique tout au long de son cycle de croissance. Le méthane, principal composant du biogaz produit un effet de serre 28 fois plus important que celui généré par le dioxyde de carbone. 

image methane

 

Il est donc important de le valoriser en produisant de l’énergie. Lorsque ce n’est pas possible, une directive européenne impose aux sites comme les décharges de recourir au torchage. Le gaz brûlé produit du dioxyde de carbone, moins nocif que le méthane pour l'environnement.

Pour ce qui est du lixiviat obtenu après extraction du biogaz, il peut également être valorisé. Inodore, se présentant sous forme de liquide ou de compost, ce digestat peut servir pour l'enrichissement des sols.

 

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