Utilisation des déchets organiques pour la fabrication de biogaz

Production de biogaz/biométhane à partir de déchets : méthanisation, résidus, effluents, déchets, dioxyde de carbone, digesteur, réseau de distribution

Publié le : 04 juin 20196 mins de lecture

Depuis le 1er janvier 2012, les détenteurs et producteurs d’importantes quantités de déchets (entreprises agroalimentaires, grandes surfaces, enseignes de restauration) ont l’obligation de trier ces déchets fermentescibles et de les valoriser via des filières existantes. Car oui, il est possible de valoriser ces déchets organiques, afin de produire des matières fertilisantes pour le sol et surtout du biogaz utilisé comme combustible. Focus sur la filière du biométhane, qui affichait fin 2017 une production de 406 GWh, soit la consommation de 34 000 maisons !

La méthanisation : qu’est-ce que c’est ?

La méthanisation est un processus naturel par lequel des micro-organismes dégradent la matière organique dans les déchets végétaux et alimentaires, en l’absence d’oxygène (anaérobie), et qui dégage :

– un gaz constitué de méthane (CH4) et de dioxyde de carbone (CO2), qui peut être utilisé comme combustible,

– un digestat, résidu qui peut être utilisé comme fertilisant agricole,

La composition du biogaz est variable suivant la nature des matières (effluents d’élevage, résidus alimentaires, déchets ménagers,…). Mais le biogaz contient généralement 50-70% de méthane, 20-50% de dioxyde de carbone et < 10% de gaz rares.

La méthanisation présente-t-elle un intérêt économique ? Absolument, car elle permet de produire un combustible renouvelable dans des conditions contrôlées et respectueuses de l’environnement – ce qui selon le site www.cvegroup.com est au cœur de « l’économie circulaire (…) en milieu agricole ».

4 principaux types de méthanisations peuvent être distinguées à l’heure actuelle :

– La méthanisation agricole, réalisée à l’échelle d’une exploitation agricole, en utilisant les substrats et effluents agricoles de la ferme,

– La méthanisation centralisée, réalisée dans des centres de valorisation organique, traitant des déchets organiques issus d’une collecte sélective auprès des habitants de la zone géographique,

– La méthanisation en station de traitement des eaux usées urbaines, sur la base des boues résiduaires municipales,

– La méthanisation industrielle, réalisées par de nombreuses entreprises industrielles agroalimentaires et chimiques pour valoriser les rebuts des processus de fabrication,

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Le biogaz : à quoi sert-il ?

Le biogaz qui est issu de la méthanisation est une source d’énergie renouvelable très intéressante. Même s’il possède un potentiel calorifique moindre (5-7 kWh/m3) par rapport au gaz naturel (11 kWh/m3), il peut être valorisé de différentes manières :

– En carburant pour véhicule, appelé GNV (Gaz Naturel Véhicule), car généralement son pouvoir énergétique est de 0,25 TEP (Tonne Equivalent Pétrole),

– En gaz de chauffage, injecté dans les réseaux de distribution de gaz, en étant préalablement traité pour éliminer le dioxyde de carbone ainsi que l’hydrogène sulfureux, toxiques et corrosifs,

– En intrant pour la cogénération, c’est-à-dire la production d’électricité (alimentation de turbines électriques) et de chaleur,

En France, le marché du biogaz est en pleine croissance, et le Panorama du gaz renouvelable ainsi que l’Observatoire du biométhane faisaient état en 2018 de :

– 406 GWh de biométhane injecté dans les réseaux de distribution, équivalant à peu près à la consommation de 34000 maisons,

– +70% d’installations de méthanisation,

– +89% de production de biométhane par rapport à l’année 2016,

– 592 unités de méthanisation, plus 361 projets en attente de validation,

Le biogaz suscite l’engouement par le fait qu’il réussit à résoudre 2 problèmes majeurs : la rationalisation de la gestion des déchets, puis la production d’énergies renouvelables à un coût contrôlé.

Les unités de méthanisation en France

En 2018, +300 unités françaises ont été dénombrées. La France accuse donc un certain retard dans la production de biogaz, derrière l’Allemagne où ont été recensées en 2018 un record de +7000 unités, dont +4600 au cœur d’exploitations agricoles !

Le cadre réglementaire français a beaucoup évolué depuis 2011, à la suite du succès de la 1ère injection de biogaz dans le réseau GrDF par le CVO de Lille-Métropole. Concrètement, une installation type de méthanisation doit légalement être organisée en 3 unités :

– Une unité de stockage des intrants organiques,

– Un Digesteur, au cœur duquel la méthanisation se réalise en conditions contrôlées,

– Un Local technique, dont la gestion est confiée à un prestataire spécialisé et agréé,

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