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Généralités

Principe et objectif

Principe 

La méthanisation est un processus de traitement biologique de la matière organique qui se déroule en condition anaérobie (absence d'oxygène) et aboutit à la production conjointe : 

  • d'un digestat, amendement organique, présentant une valeur fertilisante et agronomique intéressante, 
  • d'un biogaz, gaz saturé en eau et composé de 45 à 90 % de méthane et de 10 à 40 % de CO2 valorisable en substitution d'une énergie fossile voire fissile.
 
Le processus de méthanisation comprend quatre étapes : 
  • l'hydrolyse des macromolécules en monomères simples ;
  • l'acidogénèse qui transforme ces particules simples en acides gras volatils et en alcool acide organique ;
  • l'acétogénèse conduisant à la formation d'acide acétique ;
  • la méthanogénèse aboutissant à la production de méthane et de gaz carbonique.

 

Schéma de la méthanisation
Schéma de la méthanisation
 
 

Substrats méthanisables 

Les substrats organiques pouvant être traités par méthanisation sont nombreux et se classent en trois catégories : 

  • les substrats d'origine agricole (fumiers, lisiers, eaux blanches, cultures ou résidus de végétales) ;
  • les substrats industriels (sous-produits de production/transformation de matières premières agricoles, boues de traitement des eaux usées, graisses de flottation...) ;
  • les substrats des collectivités (tontes, boues de station d'épuration urbaines, graisses, fraction organique des ordures ménagères résiduelles...).

Tous les substrats ne présentent cependant pas le même potentiel de production de biogaz. 
 
Quelques potentiels méthanogènes
 
 

Objectif 

Les avantages de la méthanisation sont multiples : 

  • retour au sol de la matière organique et limitation des intrants synthétiques ; 
  • limitation des gaz à effet de serre ; 
  • production d'une énergie renouvelable ;
  • désodorisation des déchets organiques épandus. 
Pour atteindre les conditions optimales d'exploitation de l'unité de méthanisation, plusieurs paramètres sont à suivre régulièrement pour permettre à la flore bactérienne de se développer dans des conditions physico-chimiques adaptées. 
 
Le guide méthodologique pour le suivi d'une unité de méthanisation agricole réalisé par Biomasse Normandie et l'APESA pour le compte de l'ADEME (Juil. 2009 - PDF - 55 p.) liste de façon exhaustive les différents paramètres et les indicateurs de performance associés. 
 
Outre ces avantages techniques, la méthanisation permet de maintenir ou de créer une activité économique sur un territoire, génératrice d'emplois. Le Club Biogaz a publié les résultats de son étude sur l'emploi dans la filière de 2005 à 2020. 

Contexte et objectif 

La méthanisation connait un développement important (le bilan national 2013 de l'ADEME est disponible ci-contre) en France depuis quelques années notamment dans les secteurs de l'agriculture et du traitement des ordures ménagères résiduelles. Plusieurs facteurs expliquent cette évolution :
  • Révision des tarifs de rachat d'électricité et mise en place d'un tarif de rachat du biométhane ;
  • Volonté de diversifier les revenus agricoles ;
  • Mise en place des plans de performances énergétiques des exploitations agricoles (amélioration de l'autonomie énergétique des exploitations et actions en faveur de la méthanisation) ;
  • Objectifs du plan climat (3*20) et ses déclinaisons au niveau national et régional ; 
  • Lois Grenelle qui incitent à trier la fraction organique des ordures ménagères résiduelles et à augmenter le taux de valorisation matière (y compris agronomique) ;
  • Plus récemment le plan EMAA qui fixe comme objectif notamment le fonctionnement de 1 000 méthaniseurs à la ferme d'ici 2020. 
Une étude prospective commanditée par l'ADEME en 2010 donnait les perspectives de développement suivantes : 
  • un triplement de la production de biogaz dans des installations de méthanisation entre 2008 et 2020 pour atteindre près de 5,5 TWh ;
  • une croissance moyenne de 5 à 20 unités agricoles par an d'ici 2020 ; 
  • la mise en route de 15 unités urbaines (ordures ménagères) d'ici 2015 puis un rythme annuel de 1 à 3 supplémentaires jusqu'à 2020 ;
  • un développement de 1 à 5 installations par an dans le secteur industriel sur cette même période.
 
 
 
 
 
 


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