Le principe de la méthanisation La méthanisation est un procédé biologique permettant de valoriser des matières organiques en produisant une énergie renouvelable et un engrais. En l’absence d’oxygène (digestion anaérobie), des bactéries dégradent partiellement la matière organique, ce qui conduit à la formation de biogaz (valorisé en énergie) et d’un digestat (épandu sur les cultures comme engrais).
La plupart des matières organiques… peuvent être méthanisées sauf les matériaux ligneux (bois, branchages). Il faut éviter d’introduire dans l’installation des produits inorganiques (sable, verre, plastique, etc.) et des matières contenant des substances dangereuses (métaux lourds, polluants organiques, antibiotiques, etc.) qui peuvent bloquer la réaction biologique et se retrouver à terme sur les terres agricoles. Les substrats sont d’origine agricole (déjections animales, plantes énergétiques, résidus de cultures, menues pailles), issus de l’industrie agroalimentaire (déchets de légumes, petit lait, huile, graisses, boues de station d’épuration), ou encore produits par les collectivités (tonte, biodéchets des ménages, boues de station d’épuration).
Le biogaz est majoritairement constitué de méthane (environ 60%). La valorisation la plus utilisée pour les installations de méthanisation à la ferme est la cogénération. Cette technique consiste à produire de l’électricité à partir du biogaz grâce à un moteur sur lequel la chaleur produite est récupérée afin de chauffer l’eau. Un groupe de cogénération possède un rendement électrique de l’ordre de 35 % et un rendement thermique d’environ 50 % conduisant à un rendement global de 85 %.
Le digestat, produit issu de la digestion de la matière organique fermentescible, est généralement peu odorant. Une réduction des germes pathogènes et des graines d’adventices est également observée. La valeur fertilisante est conservée et l’azote, majoritairement sous forme ammoniacale, est plus facilement assimilable par les cultures, ce qui réduit les risques de lessivage. Enfin, le digestat est plus fluide que le lisier, plus facile à épandre et pénètre plus rapidement dans le sol. Bien sûr, les effluents d’élevage sont intéressants dans le procédé, mais seuls, ils ne libèrent pas assez de biogaz pour amortir l’investissement. Il faudra donc jouer la carte de la méthanisation territoriale, à savoir sur un secteur géographique donné, recenser les déchets organiques susceptibles de produire du biogaz et fédérer un projet à partir de ces ressources locales. Il ne faut pas non plus perdre de vue qu’en France, le prix de vente du KW électrique est calculé en fonction du rendement énergétique du projet.
Voici, pour les principaux substrats, le volume (en m3) de méthane produit par tonne de matière brute (Source : ADEME - TRAME) - Lisier de porc....................... 12 - Lisier de bovin..................... 15 - Boue de station d’épuration... 23 - Ensilage de maïs, d’herbe..... 100 - Pelouse............................... 123 - Graisse d’abattoir................. 186 - Graisse usagée..................... 254
La méthanisation est intéressante… pour l’agriculteur car elle permet : - la production d’un digestat d’une bonne qualité agronomique, - la diminution de la consommation d’engrais minéraux, - la réduction des problèmes d’odeurs, des pathogènes et adventices des effluents, - la diversification de l’activité et donc du revenu, - une éventuelle autonomie en chaleur dans un contexte d’accroissement du coût des énergies fossiles.
Elle offre également des avantages en matière de protection de l’environnement et de gestion d’un territoire : - réduction des émissions de gaz à effet de serre, - production d’une énergie renouvelable, - baisse de la pollution due au lessivage de l’azote, - gestion durable et de proximité des déchets d’un territoire.
La technique est largement expérimentée à l’étranger, reste à la développer dans le contexte français. Fortement liée à la notion de territoire, par la notion d’approvisionnement de proximité, la méthanisation doit impliquer les acteurs locaux qui, en retour, bénéficieront d’avantages : traitement de déchets, homogénéisation et désodorisation des effluents d’élevage, production d’un digestat à bonne valeur agronomique, création de valeur ajoutée (vente d’énergie)… Des évolutions réglementaires, telle que l’injection directe du gaz produit dans le réseau, vont également permettre le développement de cette filière.
Vous jugez la technique de méthanisation comme une des solutions énergétiques pour l’avenir. Vous disposez de ressources méthanisables à l’échelle de votre exploitation. Vous souhaitez avoir des renseignements sur les conditions de mise en œuvre d’un projet. N’hésitez pas à nous contacter !
Voyages d’étude sur les techniques de méthanisation agricole
Plusieurs voyages d’études sur le thème de la méthanisation ont été proposés aux agriculteurs calvadosiens depuis 2007.
L’objectif était, à chaque fois, de découvrir ou d’approfondir le principe de la méthanisation et la complexité de ce type de projets. De la régularité de l’approvisionnement du digesteur, la traçabilité des déchets provenant de sources extérieures à l’exploitation, la valorisation du biogaz en chaleur et électricité, l’utilisation du digestat, à la rentabilité économique, tout ces points ont fait l’objet d’échanges entre porteurs de projets et participants.
Les visites ont permis de voir des installations très différentes les unes des autres : de la grande unité collective et territoriale aux petites unités à la ferme.
En décembre 2010, 25 participants ont suivi deux jours de sensibilisation aux techniques de méthanisation agricole, grâce à un voyage d’étude dans l’Oise et les Ardennes. Cette sensibilisation aux techniques de méthanisation agricole a été organisée par le Pays du Bessin au Virois, en coopération avec la Chambre d’Agriculture du Calvados.
On retiendra de ce déplacement : · des porteurs de projets motivés et convaincants ; · des projets longs et difficiles à mettre en œuvre ; · des unités qui fonctionnent de façon efficace ; · et des entrepreneurs qui ne regrettent pas leurs choix.
Visite de FERTI- NRJ à Passel (Oise) C’est une grosse unité industrielle, dépendante des apports extérieurs avec notamment une concurrence importante avec la Belgique. L’unité est très perfectionnée au niveau informatique, alerte SMS, traçabilité (analyse de chaque produit entrant dans le digestat).
SAS traitement biomasse : témoignage Un projet bien avancé, basé sur l’injection directe du gaz dans le réseau qui devrait être règlementairement possible dans les prochains mois (attente des tarifs de rachat). Un tel projet nécessite d’avoir des consommateurs de gaz toute l’année.
Gaec Oudet à Vivier-au-Court (Ardennes) Petite unité autoconstruite. 5 années de fonctionnement. Puissance : 30 KW. A noter : 10 % des apports sont des issues de céréales qui produisent 52 % de l’électricité. Equipé d’un système de récolte des menues pailles, très méthanisables.
Gaec Forgetà Clavy Warby (Ardennes) Installation clé en main, réalisée suite à une expropriation, avec arrêt de la production de viande bovine. Temps de travail évalué à 30 minutes par jour, hors problème particulier.
Les unités de méthanisation à la ferme utilisent généralement moins de types de substrats que les unités industrielles. Leur puissance est également inférieure. Pour les agriculteurs ayant investi dans la méthanisation, la recherche d’autonomie dans l’approvisionnement des substrats est souvent recherchée.
En janvier 2010, la Chambre d’agriculture et l’APMCV ont proposé la visite de l’unité de méthanisation d’Alain GUILLAUME à Plélo (Côtes d’Armor). Exploitation porcine de 180 truies Naisseur engraisseur. 90 ha de culture 100 % valorisées par les porcs. L’unité de méthanisation est en route depuis Avril 2009 (170 kWh). Il aura fallu 10 ans d’étude pour aboutir à la réalisation (contre » 6 mois en Allemagne). Le contrat d’achat avec EDF est conclu pour 15 ans sans renégociation possible.
Méthode : Digesteur annulaire avec au centre un stockage de digestat. Taille : 2000 m3 pour les 2 fosses. C’est « un système concentrique et concentré ». Il présente plusieurs avantages : · moins de perte de chaleur et début de fermentation du digestat grâce à la chaleur de l’anneau extérieur. · moins de tuyau donc moins de risques (bouchage). · circulation plus fluide du digestat (pas de zone non brassées). Possibilité de doubler la capacité de production en transformant le stockage au centre en digesteur.
De cette visite, on peut retenir : · 1 h 30 de travail quotidien pour la méthanisation correspond, du point de vue économique à 1 journée de travail de l’atelier porcs ; · situation de l’unité de méthanisation en bassin contentieux ; · la chaleur produite est valorisée pour chauffer des maisons d’habitation ; · la SARL est payée par une industrie agro alimentaire pour retraiter une partie de ses déchets (valorisés dans le digesteur) ; · une unité fonctionnelle qui donne satisfaction à l’éleveur.
En septembre 2009, la Chambre d’agriculture et l’APMCV ont organisé un voyage d’études en Vendée.
Le Gaec du Bois Joli: unité de 30 kWh. Méthanisation en voie sèche. L’agriculteur est très satisfait de son système, même s’il est très preneur en temps. C’est, pour lui, un bon moyen de stabiliser ses revenus face à l’incertitude des filières agricoles. Biogasyl : une réalisation industrielle, dirigée par Gaby Bonin. Après un an de fonctionnement et pas mal d’imprévus, ce dernier a mis le groupe en garde sur plusieurs points, notamment sur la non maîtrise des ressources industrielles (qualité…).
En 2007, quatre installations ont été visitées : 2 en Belgique, une en Allemagne et une en France. Ces visites ont permis de cerner les conditions de développement de la biométhanisation à l’échelle de chaque pays.
Sur les 4 sites visités, seule l’unité de méthanisation allemande avait été réalisée dans le cadre d’un regroupement de 3 exploitations. Son fonctionnement était de nature autonome, c’est à dire qu’il n’y avait que du lisier et des fourrages (maïs ensilage) qui étaient méthanisés dans le digesteur. Sur les autre sites visités (Belges et Français), les investissement ont été réalisés à l’échelle de l’exploitation. Par contre, les sources d’approvisionnement sont diversifiées.
Dans tout les cas, le lisier de l’exploitation sert de base pour le procédé de méthanisation mais des co-produits venant de l’extérieur sont incorporés afin d’augmenter la production de méthane. Selon l’exploitation, différents co-produits sont utilisés : issus de l’industrie de la chocolaterie, des pâtes mais aussi de coopératives céréalières (tri de céréales, issues…) ou déchets de fruits ou légumes.
Méthanisation Collective sur le Virois L’APMCV réfléchit à la mise en place d’un projet collectif sur le Virois : approvisionnement en produits méthanisables, faisabilité technique et économique, sensibilisation des acteurs locaux…
