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Le biogaz

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Le biogaz peut être issu de la valorisation de différentes ressources organiques, telles que les boues de station d’épuration, des effluents d’élevage et autres déchets organiques d’exploitations agricoles, la part fermentescibles des déchets ménagers, des résidus de distillation et plus largement des déchets industriels organiques.

Le biogaz est produit par un processus de fermentation anaérobie des matières organiques animales ou végétales : la méthanisation. Ce processus se produit naturellement dans les marais et a lieu spontanément dans les décharges. On peut également provoquer cette fermentation dans des enceintes appelées « digesteurs », de taille variable et où l’on introduit à la fois des déchets organiques solides ou liquides et des cultures bactériennes.

Ce procédé permet d’obtenir un gaz contenant 50 à 70% de méthane, ce qui lui confère un pouvoir calorifique important.

Il existe plusieurs modes de valorisation du biogaz : production de chaleur par combustion, production d’électricité avec ou sans cogénération (moteur à biogaz, turbine à gaz), production de biogaz carburant, ou injection dans le réseau de gaz naturel. Selon le mode de production et de valorisation, le biogaz devra être plus ou moins épuré avant son utilisation (élimination du CO2, H2S, H2O, particules…)). La chaleur produite par combustion ou par cogénération peut être utilisée en partie pour le chauffage des digesteurs, le reste pouvant servir à tout autre usages : séchage du digestat, séchage de foin, production d’eau chaude, alimentation d’un chauffage domestique…. La valorisation du biogaz comme carburant transport peut s’appliquer à tous les types de véhicules et en particulier aux flottes de véhicules de collectivités locales : collecte des ordures ménagères, transport en commun… Son intérêt est à la fois économique et environnemental, compte tenu de la qualité des rejets des moteurs à gaz.

Au-delà de la production d’énergie, la méthanisation présente également un intérêt dans les procédés de traitement des déchets organiques : réduction des volumes, désodorisation, hygiénisation,…Dans le cas des effluents d’élevage, le captage du biogaz permet également d’éviter la perte dans l’atmosphère de gaz à effet de serre.

Des mesures ont été prises au niveau national pour favoriser le développement de cette filière : le tarif de rachat d’électricité produite à partir du biogaz a été réévalué en juillet 2006, et un travail de clarification et de simplification de la réglementation est en cours pour favoriser la mise en place de projets, notamment pour faciliter la valorisation du digestat issu de la méthanisation.

A l’heure actuelle, on comptabilise en France 130 unités de méthanisation sur des sites industriels, dont 71 dans le secteur agroalimentaire et 19 dans la papeterie. 130 stations d’épuration sont équipées d’un « digesteur ». En milieu agricole, seules 4 installations étaient recensées fin 2007, mais une centaine de projets « a la ferme » ou collectifs ont émergé depuis.  ;La valorisation de la ressource en biogaz a été l’une des préoccupations du Conseil Régional de la Réunion dès sa création, avec l’ADEME, et a donné lieu à la réalisation d’une installation sur la Plaine des Cafres dans les années 1990, à la Ferme Durieux, installation aujourd’hui désaffectée.

Deux installations valorisent déjà du biogaz à La Réunion : les centres d’enfouissement techniques de Ste Suzanne et de la Rivière St Etienne. Deux micro turbines de 30 kW ont été installées sur le CET de Ste Suzanne en 2006, et deux moteurs devraient être installés début 2009 pour valoriser au mieux le potentiel du gisement. La production totale sera de 1,6 MWe.

Un groupe de travail « biogaz » a vu le jour en 2008 dans le cadre du PRERURE pour identifier les ressources disponibles et établir une stratégie de développement de cette filière. En effet, l’évaluation des sources potentielles de production de méthane et de tous les coûts afférents s’impose en vue d’une stratégie de déploiement de filière cohérente et mobilisatrice pour les investisseurs. Un premier travail d’évaluation des ressources a permis de montrer que le gisement le plus important est représenté par les effluents d’élevage, les industries agroalimentaires – abattoirs, brasseries, laiteries et distilleries- ainsi que les stations d’épuration.

Une priorité a été donnée pour identifier les STEP susceptibles de produire du biogaz. En effet, plusieurs stations d’épuration prévoient des travaux de mise aux normes, d’agrandissement ou de création, ce qui peut être l’opportunité d’introduire une phase de méthanisation des boues dans leur filière de traitement des eaux usées. Les études PFRD ARER 2003 sur les boues de STEP avaient déjà démontré la pertinence de valorisation en biogaz des boues de STEP à La Réunion. Un travail de sensibilisation des élus et des exploitants de stations d’épuration doit être mené pour promouvoir cette étape productrice d’énergie renouvelable, sans retarder les démarches de mise aux normes déjà engagées.

Plusieurs actions concernant la méthanisation des effluents d’élevage sont en cours, comme en témoignent plusieurs fiches actions rédigées dans le cadre du groupe de travail GERRI Agriculture : état des lieux des ressources organiques valorisables, projets pilotes de stations de méthanisation de différentes tailles…

Concernant la valorisation de la fraction fermentescible des ordures ménagères (FFOM), le potentiel est important mais la filière est à structurer. Ces ressources pourraient permettre de produire au moins 7 MW de puissance à La Réunion, avec des unités fonctionnant pendant 5 heures par jour (couverture des pics de consommations de 9h à 11h30 et de 18h à 20h30) (Etude PFRD 2005). Le coût d’une collecte sélective des déchets ménagers semble freiner les collectivités. Les installations de tri biomécanique des déchets (OMR) pourraient être une solution permettant de récupérer la part fermentescible des déchets ménagers.

Le rendement énergétique d’une unité de méthanisation est multiplié en cas de mélange de plusieurs substrats d’origine différente, et les coûts de mobilisation des déchets représentent souvent un coût important. C’est pourquoi une approche territoriale parait mieux adaptée pour mettre en place des unités ayant un rendement en méthane optimisé. A ce titre, le projet de méthanisation des déchets d’abattoir de volaille porté par Crête d’or en cours d’étude présente l’intérêt d’associer plusieurs déchets organiques d’origine différente (déchets de laiterie SILAM, brasserie de Bourbon, distilleries…).

Les études PRERURE 2002 ont préconisées diverses actions : Fiche 3.1 Unité de traitement biologique des déchets organiques urbains, agroalimentaires et agricoles au sud de l’Ile de la Réunion Fiche 3.2 Méthanisation des lisiers de porcs et autres déchets humides a Salazie/Grand-ilet Fiche 3.5 Méthanisation des vinasses de mélasse des distilleries de la Réunion Le projet de mise en place d’une unité de traitement des déchets organiques au sud de l’île n’a pas avancé. A Grand îlet, le choix s’est arrêté sur la mise en place d’une plateforme de traitement des lisiers de porcs et des litières de volaille avec production de compost. La valorisation énergétique par méthanisation a été écartée. En revanche, les distilleries de La Réunion s’intéressent à la méthanisation de leurs vinasses : après une première expérience peu concluante, des études sont en cours pour améliorer le procédé de méthanisation.

Le CIRAD mène des études en lien avec la valorisation des effluents d’élevage (Grand îlet, lycée agricole de St Joseph…), les consommations énergétiques en agriculture et la maîtrise de l’énergie en élevage (adaptation du diagnostic énergétique « Planéte » aux exploitations agricoles de La Réunion,…). L’accompagnement à la mise en place de projets pilotes de méthanisation des effluents agricoles est prévue en 2009 (cf. fiche GERRI « mise en place de filières de traitement et de valorisation énergétique de la biomasse »).  ;A l’île Maurice, la station d’épuration de Saint Martin couvre 30% de ses besoins énergétiques en valorisant le biogaz sur son site (moteur 630 kW)." Quelques exemples : Allemagne : en 2007, 3700 installations pour une puissance totale de 1270 MW, dont 3000 installations « à la ferme ». Caractéristiques des installations : unités de cogénération associant des effluents d’élevage et des culture énergétique de maïs. Surfaces de maïs dédiées à cet usage estimées à 400 000 ha Danemark : On dénombre actuellement 21 installations collectives et 60 installations individuelles. Caractéristiques des installations : choix d’unités collectives traitant à la fois des effluents d’élevage, des déchets d’abattoirs ou d’industries agroalimentaires, de cantines…

En Suède, des réseaux de distribution de biogaz carburant permettent aux particuliers de s’approvisionner en station service. Le projet européen Biogasmax rassemble 28 partenaires (plusieurs villes d’Europe, industrie, recherche…) qui constituent un réseau d’expérimentation sur le biogaz, du « puit à la roue », avec des actions d’évaluation et de formation et 6 sites de démonstration : Lille, Göteberg, Stockholm, Berne, Rome et Pologne

En dehors de ces projets, il faut savoir que la méthanisation « artisanale » est très développée dans certains pays émergents : on compte ainsi environ 12 millions de digesteurs familiaux en Asie.

Identification de l’ensemble du potentiel et évaluation détaillée de tous les coûts afférents, stratégie de déploiement de filière - Selon SD ARER 2007-2013 : Valorisation des lisiers et boues de STEP et part fermentescible des déchets ménagers." Appui et coordination avec les projets émergents dans le monde agricole

Susciter le lancement d’une études détaillée pour l’identification de l’ensemble du potentiel et évaluation détaillée de tous les coûts afférents (synthèse et complément gisements, technologies, valorisation des différents digestats), stratégie de déploiement de filière structurée.

Deux réunions du groupe de travail « Biogaz » dans le cadre du PRERURE ont déjà eu lieu en 2008.

Déchets organiques des exploitations agricoles : 2696 GWh Boues de stations d’épurations en biogaz : 0.31 GWh Part fermentescible des déchets ménagers : 31 GWh Déchets organiques industriels : 360 GWh CSDU : 121 GWh  ;http://www.methanisation.info http://www.biogaz.atee.info Fiche action PRERURE 2002 Fiche action PRERURE 2005

Le programme se décompose en deux temps : un appel à intention et un appel à projet.

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