La méthanisation est une technologie basée sur la dégradation par des micro-organismes de la matière organique, en conditions contrôlées et en l’absence d’oxygène…
La méthanisation agricole
Le biogaz, majoritairement constitué de méthane, peut être transformé en électricité, en chaleur, ou être injecté dans le réseau de gaz naturel.
La méthanisation est un phénomène qui se déroule naturellement dans l’appareil digestif des bovins ou dans les marais.
Le processus de méthanisation est une transformation de la matière organique en biogaz (contenant du méthane) et en digestat (matière digérée restante), grâce à des micro-organismes.
La réaction a lieu en l’absence d’oxygène, dans un digesteur (cuve fermée et agitée). Les matières organiques (p. ex. des déjections animales telles que le lisier et le fumier) sont décomposées en molécules simples par les micro-organismes généralement durant de 40 à 70 jours.
Cette dégradation entraîne la production de biogaz (énergie renouvelable) et d’un digestat, aux propriétés fertilisantes. Le biogaz est valorisable en chaleur, en électricité, en biométhane injecté dans le réseau de gaz naturel, ou bien en carburant vert. Le digestat, sous forme liquide et solide, est épandu pour fertiliser les terres agricoles.
Une unité de production de biogaz
Une unité de méthanisation a pour rôle de produire du biogaz à partir de substances organiques et de lisiers.
Un site de méthanisation est constitué de quatre parties principales, assurant chacune une fonction précise dans la transformation des biodéchets en biogaz :
- les silos de stockage : où sont réceptionnés les déchets organiques dont la qualité est contrôlée ;
- les digesteurs : sont de larges cuves où les déchets sont privés d’oxygène et maintenus à une température de 37 °C afin d’optimiser le processus de dégradation ;
- le post-digesteur : après l’étape de méthanisation, il constitue une première étape de stockage des matières résiduelles : le digestat ;
- le local technique : placé entre les digesteurs, il abrite la commande électrique, permettant la supervision et l’enregistrement des opérations.
Un site de méthanisation est constitué de quatre parties principales, assurant chacune une fonction précise dans la transformation des biodéchets en biogaz :
- les silos de stockage : où sont réceptionnés les déchets organiques dont la qualité est contrôlée ;
- les digesteurs : sont de larges cuves où les déchets sont privés d’oxygène et maintenus à une température de 37 °C afin d’optimiser le processus de dégradation ;
- le post-digesteur : après l’étape de méthanisation, il constitue une première étape de stockage des matières résiduelles : le digestat ;
- le local technique : placé entre les digesteurs, il abrite la commande électrique, permettant la supervision et l’enregistrement des opérations.
Les dates clés
Un bref retour historique sur la découverte et l'exploitation du méthane.
A une époque où l’atmosphère terrestre était dépourvue d’oxygène, il y a près de 4 milliards d’années, apparaissaient les premières bactéries méthanogènes.
En 1776, lors d’une balade sur une île du lac Majeur (Italie), le professeur de chimie lombard Alessandro Volta (1745-1827), remarque qu’un gaz se dégage des marais. Il découvrira qu’il est issu de la putréfaction des plantes et est inflammable.
En 1787, le chimiste français Antoine Lavoisier (1743-1794), souvent considéré comme le père de la chimie moderne, lui donne le nom de « gas hidrogenium carbonatrum » (gaz hydrogène carboné). On lui attribue la célèbre maxime « Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme. »
En 1808, Humphry Davy (1778-1829), physicien et chimiste britannique, démontre sa présence dans les gaz produits de la décomposition de lisiers. Le terme « méthane » est proposé en 1865 puis confirmé en 1892.
Il est utilisé pour la première au début du XXe s., sous la forme de boues urbaines, pour l’éclairage des rues de la ville d’Exeter (Angleterre).
Durant tout ce siècle, on s’est efforcé à produire de plus grandes quantités de biogaz, en mettant en commun des matières fermentescibles. C’est au Danemark qu’est né ce concept de co-digestion. Depuis, ce procédé a amplement dépassé ses frontières pour se voir appliquer dans de nombreux autres pays, tels que l’Espagne, la Belgique, la Grèce, ou encore la France.
A une époque où l’atmosphère terrestre était dépourvue d’oxygène, il y a près de 4 milliards d’années, apparaissaient les premières bactéries méthanogènes.
En 1776, lors d’une balade sur une île du lac Majeur (Italie), le professeur de chimie lombard Alessandro Volta (1745-1827), remarque qu’un gaz se dégage des marais. Il découvrira qu’il est issu de la putréfaction des plantes et est inflammable.
En 1787, le chimiste français Antoine Lavoisier (1743-1794), souvent considéré comme le père de la chimie moderne, lui donne le nom de « gas hidrogenium carbonatrum » (gaz hydrogène carboné). On lui attribue la célèbre maxime « Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme. »
En 1808, Humphry Davy (1778-1829), physicien et chimiste britannique, démontre sa présence dans les gaz produits de la décomposition de lisiers. Le terme « méthane » est proposé en 1865 puis confirmé en 1892.
Il est utilisé pour la première au début du XXe s., sous la forme de boues urbaines, pour l’éclairage des rues de la ville d’Exeter (Angleterre).
Durant tout ce siècle, on s’est efforcé à produire de plus grandes quantités de biogaz, en mettant en commun des matières fermentescibles. C’est au Danemark qu’est né ce concept de co-digestion. Depuis, ce procédé a amplement dépassé ses frontières pour se voir appliquer dans de nombreux autres pays, tels que l’Espagne, la Belgique, la Grèce, ou encore la France.
Intérêts écologiques et agricoles
Les nombreux bénéfices offerts par la méthanisation, cette autre énergie verte.
La méthanisation permet de collecter le méthane — gaz à effet de serre particulièrement néfaste — et de ne pas le rejeter dans l’atmosphère. Le biogaz produit est une énergie renouvelable grâce à sa valorisation qui permet de substituer des énergies fossiles.
Le traitement des matières organiques par méthanisation offre une solution de valorisation à nos déchets. La gestion des effluents d’élevage s’en voit facilitée et peut alors générer un revenu complémentaire aux agriculteurs.
au 30 juin 2022 (MéthaFrance)
Quant au digestat, il est une excellente source de nutriments qui leur apporte une maîtrise de la fertilisation des sols et leur permet d’échapper à la dépendance aux engrais minéraux.
En 2021, les énergies renouvelables représentaient
19,3 % de la consommation finale brute d’énergie en France. La loi relative à l’énergie et au climat de 2019 a fixé un objectif de 33 % pour l’année 2030.
Au 1er janvier 2022, on dénombrait en France 1308 unités de méthanisation dont 371 en injection et 759 en cogénération.
Au 30 juin, 71 nouveaux sites d’injection de biométhane ont été mis en service, et
3,1 TWh de biométhane ont été injectés depuis le début de l’année. Le biogaz représente aujourd’hui 0,5 % de la consommation française de gaz. La loi de Transition énergétique pour la croissance verte (2015) a fixé ce chiffre à 10 % à l’horizon 2030 ; objectif auquel la méthanisation contribue d’ores et déjà.
D’après l’Observatoire régional de l’énergie de la biomasse et des gaz à effet de serre, la Nouvelle-Aquitaine comptait 109 méthaniseurs en fonctionnement au
1er janvier 2022 dont 90 unités agricoles et industrielles valorisant le biogaz par cogénération, injection, ou en chaudière.
En 2020, en Nouvelle-Aquitaine, la méthanisation représente près de 1060 milliers de tonnes de substrats méthanisés (effluents agricoles, matières végétales, déchets d’industries agro-alimentaires, biodéchets, déchets d’assainissement…) et 700 GWh primaires produits dont :
- 151 GWh électriques vendus ;
- 78 GWh thermiques valorisés (cogénération, chaudière) ;
- 221 GWh thermiques injectés.
Les ressources agricoles (effluents d’élevage, matières végétales) sont encore peu méthanisées au regard du gisement potentiel qu’elles représentent.
Intérêts écologiques et agricoles
Les nombreux bénéfices offerts par la méthanisation, cette autre énergie verte.
La méthanisation permet de collecter le méthane — gaz à effet de serre particulièrement néfaste — et de ne pas le rejeter dans l’atmosphère. Le biogaz produit est une énergie renouvelable grâce à sa valorisation qui permet de substituer des énergies fossiles.
Le traitement des matières organiques par méthanisation offre une solution de valorisation à nos déchets. La gestion des effluents d’élevage s’en voit facilitée et peut alors générer un revenu complémentaire aux agriculteurs.
Quant au digestat, il est une excellente source de nutriments qui leur apporte une maîtrise de la fertilisation des sols et leur permet d’échapper à la dépendance aux engrais minéraux.
En 2021, les énergies renouvelables représentaient 19,3 % de la consommation finale brute d’énergie en France. La loi relative à l’énergie et au climat de 2019 a fixé un objectif de 33 % pour l’année 2030.
Au 1er janvier 2022, on dénombrait en France 1308 unités de méthanisation dont 371 en injection et 759 en cogénération.
Au 30 juin, 71 nouveaux sites d’injection de biométhane ont été mis en service, et 3,1 TWh de biométhane ont été injectés depuis le début de l’année. Le biogaz représente aujourd’hui 0,5 % de la consommation française de gaz. La loi de Transition énergétique pour la croissance verte (2015) a fixé ce chiffre à 10 % à l’horizon 2030 ; objectif auquel la méthanisation contribue d’ores et déjà.
D’après l’Observatoire régional de l’énergie de la biomasse et des gaz à effet de serre, la Nouvelle-Aquitaine comptait 109 méthaniseurs en fonctionnement au 1er janvier 2022 dont 90 unités agricoles et industrielles valorisant le biogaz par cogénération, injection, ou en chaudière.
En 2020, en Nouvelle-Aquitaine, la méthanisation représente près de 1060 milliers de tonnes de substrats méthanisés (effluents agricoles, matières végétales, déchets d’industries agro-alimentaires, biodéchets, déchets d’assainissement…) et 700 GWh primaires produits dont :
- 151 GWh électriques vendus ;
- 78 GWh thermiques valorisés (cogénération, chaudière) ;
- 221 GWh thermiques injectés.
Les ressources agricoles (effluents d’élevage, matières végétales) sont encore peu méthanisées au regard du gisement potentiel qu’elles représentent.
