Biogaz : ce qu’il faut savoir

Le biogaz est un mélange de méthane et de gaz carbonique, produit par la décomposition de matières organiques telles que les déchets agricoles, alimentaires ou encore les boues d’épuration. Cette source d’énergie renouvelable peut être utilisée de différentes manières pour contribuer à une transition énergétique vers des solutions plus vertes et durables. Découvrons les différentes sources de production de biogaz ainsi que ses multiples applications.

Qu’est-ce que le biogaz ?

Le biogaz est un gaz combustible produit par la fermentation anaérobie de matières organiques. Ce processus naturel se déroule en l’absence d’oxygène et peut avoir lieu dans différents environnements tels que les marais, les décharges ou encore les installations de méthanisation. Le principal composant du biogaz est le méthane, qui représente environ 50 à 70 % de sa composition.

La composition du biogaz varie en fonction de l’origine des intrants et de leur traitement. Chaque type de biogaz possède donc sa propre composition caractéristique. Cependant, il est principalement constitué de :

• Méthane (CH4).
• Gaz carbonique (CO2).
• Sulfure d’hydrogène (H2S).
• Eau (H2O).
• Diverses impuretés.

Il est important de noter que la composition peut varier en fonction des différentes sources et procédés utilisés.

Sources de production de biogaz

Il existe différentes sources de production de biogaz, allant des déchets agricoles et alimentaires aux eaux usées en passant par les résidus de cultures ou encore les boues d’épuration. Les biodigesteurs sont des installations utilisées pour favoriser la fermentation anaérobie et ainsi produire du biogaz à partir de ces différentes sources. Ces installations peuvent être de différentes tailles, allant des petites unités pour les exploitations agricoles aux grandes installations industrielles.

De nouvelles techniques de production de biogaz, telles que la gazéification de ressources lignocellulosiques comme la paille, les tiges de plantes, les copeaux de bois… ou encore la méthanation, qui consiste à convertir le monoxyde ou le dioxyde de carbone bio en méthane de synthèse en présence d’hydrogène, sont envisagées. À plus long terme, la méthanisation des microalgues est aussi une possibilité.

Comment le biogaz est-il fabriqué ?

Les déchets organiques sont la matière première du biogaz, faisant de celui-ci une source d’énergie renouvelable. Plus précisément, le biogaz est produit par la fermentation de ces matières organiques en l’absence d’oxygène. Ce processus est naturel, se produisant spontanément dans toutes les décharges contenant des déchets organiques, sans même l’intervention de l’homme. Cependant, l’intervention humaine est essentielle pour produire de grandes quantités de biogaz, en stimulant artificiellement la fermentation, ainsi que pour le stockage du biogaz produit.

Toutes les matières organiques, qu’elles proviennent du règne animal ou végétal, peuvent être transformées en biogaz par méthanisation. Actuellement, les sources les plus couramment utilisées sont les suivantes :

• Les déchets agricoles tels que les déjections animales et les résidus de récolte comme la paille, entre autres.
• Les déchets végétaux comme les tontes de gazon, par exemple.
• Les déchets provenant des industries agroalimentaires, tels que les abattoirs, les vignobles et les laiteries.
• Les boues des stations d’épuration.

La méthanisation s’opère dans un digesteur confiné, en l’absence d’oxygène. Les micro-organismes présents naturellement dans la matière organique la décomposent pour produire à la fois du biogaz et un résidu nommé digestat

Qu’est-ce qu’un digesteur ?

Un digesteur est une installation qui utilise le processus de fermentation anaérobie pour produire du biogaz à partir de matières organiques. Il peut s’agir d’un simple réservoir fermé où les déchets sont stockés et fermentés, ou d’une structure plus complexe avec des systèmes de brassage et de récupération du biogaz. Les digesteurs peuvent être entièrement ouverts, couverts ou même souterrains en fonction de l’environnement et des besoins spécifiques.

Qu’est-ce que la méthanisation ?

La méthanisation est le processus de décomposition des matières organiques par des bactéries en l’absence d’air, également appelé fermentation anaérobie. Généralement, une fois les intrants arrivés sur le site de méthanisation, ils sont triés, stockés, conditionnés puis introduits dans le digesteur ou méthaniseur. Le biogaz apparaît généralement entre 40 et 60 jours.

Ensuite, la méthanisation se produit. Le processus est assez complexe, mais on peut identifier quelques grandes étapes :

• Hydrolyse : transformation des molécules de matière organique en composés plus simples tels que les sucres, acides aminés et acides gras.
• Acidogénèse : transformation des sucres en acides gras volatils.
• Acétogénèse : conversion des produits de l’acidogénèse en acide acétique.
• Méthanogénèse : conversion de l’acide acétique en méthane et en gaz carbonique.

Une fois produit, le biogaz est stocké. S’il doit être injecté dans le réseau de distribution, il doit être épuré pour se transformer en biométhane, puis odorisé pour garantir la même odeur caractéristique du gaz naturel et ainsi assurer la sécurité des consommateurs.

Applications du biogaz

Le biogaz peut être utilisé à des fins énergétiques de plusieurs manières. Tout d’abord, il peut être brûlé directement dans des moteurs pour produire de l’électricité et de la chaleur. Il peut également être épuré pour enlever le dioxyde de soufre et le sulfure d’hydrogène, afin d’être injecté dans les réseaux de gaz naturel existants. Enfin, il peut être utilisé comme carburant pour les véhicules, en étant comprimé ou liquéfié.

En plus de ses applications énergétiques, le biogaz peut également être utilisé comme engrais naturel pour les cultures (digestat), réduisant ainsi l’utilisation de combustibles fossiles et permettant une meilleure gestion des déchets organiques. Il peut également être transformé en bio-composants chimiques tels que l’éthanol ou l’acide lactique pour la production de plastiques biodégradables.

Quelle est la différence entre biogaz et biométhane ?

La différence entre le biométhane et le biogaz réside dans l’étape de la fermentation : le biométhane se forme après le biogaz, une fois que ce dernier est débarrassé du CO2. C’est sous cette forme qu’il peut ensuite être injecté dans le réseau de gaz. Cependant, dans les deux cas, il s’agit de la même source d’énergie.

Quelle est la différence entre biogaz et gaz naturel ?

Le gaz naturel est un gaz fossile constitué principalement de méthane, qui est extrait des gisements souterrains. Le biogaz, quant à lui, est produit par la décomposition de matières organiques et est donc considéré comme une source d’énergie renouvelable. De plus, le gaz naturel peut contenir des impuretés telles que le dioxyde de soufre, alors que le biogaz est principalement composé de méthane et de gaz carbonique.

Qu’est-ce que le bioGNV ?

Le bioGNV est un gaz naturel dérivé du biométhane, qui peut se présenter sous deux formes : gazeuse ou liquide. Selon la configuration choisie, il est appelé GNC (gaz naturel comprimé) ou GNL (gaz naturel liquéfié). Quelle que soit sa forme, il conserve la même composition chimique.

En tant qu’équivalent renouvelable du GNV (gaz naturel véhicule), le bioGNV est utilisé comme carburant, permettant ainsi de réduire de 90 % les émissions de CO2 par rapport à un véhicule conventionnel.

Ses atouts sont considérables :

• Il est une alternative aux carburants traditionnels, avec un bilan carbone presque neutre. En effet, les émissions de CO2 sont équivalentes à la quantité de CO2 consommée par les matières méthanisées lors de sa production.
• Il est économique, avec un coût moyen inférieur de 20 % par rapport au diesel. De plus, des avantages fiscaux sont disponibles pour les utilisateurs de bioGNV.
• Il contribue à l’amélioration de la qualité de l’air, réduisant les particules fines de 95 % et les oxydes d’azote de 50 % par rapport à la norme Euro VI.

Avantages du biogaz

Le biogaz présente de nombreux avantages, aussi bien sur le plan environnemental qu’économique. Tout d’abord, il permet la valorisation des déchets organiques qui seraient autrement enfouis ou incinérés. Il contribue également à réduire les émissions de gaz à effet de serre (GES) en remplaçant des combustibles fossiles tels que le pétrole et le charbon. Sur le plan économique, la production de biogaz permet une indépendance énergétique en utilisant des ressources locales et renouvelables.

Inconvénients du biogaz

Bien que le biogaz présente de nombreux avantages, il n’est pas exempt d’inconvénients. Tout d’abord, sa production peut être coûteuse et nécessite des investissements importants en équipements et en main-d’œuvre qualifiée. De plus, la qualité du biogaz produit peut varier en fonction de la source utilisée et de la méthode de production, ce qui peut affecter son efficacité énergétique. Puis, les installations de biogaz peuvent avoir un impact environnemental négatif si elles ne sont pas gérées correctement, notamment en termes d’émissions de gaz à effet de serre et d’odeurs.

En conclusion, le biogaz est une source d’énergie renouvelable prometteuse avec diverses applications énergétiques et environnementales. Sa production à partir de déchets organiques permet non seulement de valoriser ces derniers, mais également de réduire les émissions de GES. Cependant, des investissements importants et une gestion adéquate sont nécessaires pour en tirer pleinement profit. En somme, le biogaz représente un pas vers une économie plus durable et écologique.