Carocamadour (Talk | contribs) |
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</aside> | </aside> | ||
− | < | + | <main> |
+ | |||
+ | <div class="flex-row"> | ||
+ | <aside> | ||
+ | <h2>Overview</h2> | ||
+ | <ul> | ||
+ | <li> <a class="blue-link" href="#def">Définition</a> </li> | ||
+ | <li> <a class="blue-link" href="#contexte">Contexte / Objectifs</a> </li> | ||
+ | <li> <a class="blue-link" href="#exp">Explications scientifiques </a> </li> | ||
+ | <li> <a class="blue-link" href="#def">Définition</a> </li> | ||
+ | <li> <a class="blue-link" href="#teb">Tableaux Avantages/Inconvénients</a> </li> | ||
+ | <li> <a class="blue-link" href="#exper">Expérimentation</a> </li> | ||
+ | </ul> | ||
+ | </aside> | ||
+ | <section class="full-screen-content"> | ||
+ | <div class="content"> | ||
+ | <h1 id="desc">Methanisation</h1> | ||
+ | <div class="written-content"> | ||
+ | <h2 id="def">Définition</h2> | ||
+ | <p> | ||
+ | La méthanisation est un processus de transformation de la matière organique en biogaz et | ||
+ | digestat. <br> | ||
+ | Le biogaz et le digestat sont ensuite valorisés : ils peuvent servir de source d’énergie et | ||
+ | de fertilisant dans plusieurs filières industrielles ou agricoles. <br> | ||
+ | Les biogaz peuvent être utilisés comme réseaux de gaz naturel, comme carburant ou pour | ||
+ | produire de l’électricité. Les digestats peuvent remplacer les engrais synthétiques en | ||
+ | agronomie et agriculture. | ||
+ | </p> | ||
+ | |||
+ | <h2 id="contexte">Contexte / Objectifs</h2> | ||
+ | <p> | ||
+ | La méthanisation est apparue à la fin du XXème siècle en Europe principalement sur des | ||
+ | exploitations agricoles pour traiter les fumiers. <br> | ||
+ | Cette pratique est aujourd’hui en plein essor en France, notamment dans le domaine des | ||
+ | exploitations agricoles. <br> | ||
+ | En Europe, le pays produisant le plus de biogaz est l’Allemagne. <br> | ||
+ | En effet, elle comptait en 2019 environ 11 000 installations sur les 18 200 que possède le | ||
+ | continent Européen. <br> | ||
+ | Ce qui fait de l’Allemagne le leader mondial de production de biogaz par méthanisation. <br> | ||
+ | A titre de comparaison la France possédait en 2019 837 unités de méthanisations qui faisait | ||
+ | d’elle le 6e au niveau Européen. <br> | ||
+ | En revanche, elle possède avec le Danemark la croissance la plus importante pour ce qui est | ||
+ | du développement de sites sur son territoire. | ||
+ | |||
+ | </p> | ||
+ | <p> | ||
+ | (source: <a | ||
+ | href="https://www.infometha.org/effets-socio-economiques/etat-des-lieux-de-la-methanisation-en-europe">infometha</a> | ||
+ | <br> | ||
+ | <a | ||
+ | href="https://projet-methanisation.grdf.fr/actualites/le-biomethane-en-europe-tour-dhorizon-du-developpement">projet-methanisation.grdf.fr</a>) | ||
+ | </p> | ||
+ | |||
+ | <p> | ||
+ | Au total sur le territoire Français il y a 1084 unités de méthanisations dont 303 qui sont | ||
+ | raccordées au réseau de gaz. <br> | ||
+ | En comparaison, en 2020 il y avait à la même période 214 installations de raccordées au | ||
+ | réseau (augmentation de presque 150%). <br> | ||
+ | De plus, la quantité de gaz renouvelable injectée dans le réseau gazier a doublé en 2020. | ||
+ | <br> | ||
+ | L’objectif serait d’atteindre pour 2030 le seuil de 10% de gaz injecté en tant que biogaz et | ||
+ | entre 35% et 50% pour 2050. <br> | ||
+ | Le processus de méthanisation a permis en plus de produire de l’énergie d’empêcher | ||
+ | l'émission de 450 000 tonnes de gaz à effet de serre. | ||
+ | |||
+ | </p> | ||
+ | |||
+ | <p>(source <a | ||
+ | href="https://projet-methanisation.grdf.fr/la-methanisation/la-dynamique-du-marche">projet-methanisation.grdf.fr</a>) | ||
+ | </p> | ||
+ | |||
+ | |||
+ | <p> | ||
+ | La méthanisation est à l’intersection de plusieurs enjeux environnementaux, sociaux et | ||
+ | économiques. <br>En s'inscrivant dans l'économie circulaire et dans la décarbonation de | ||
+ | notre | ||
+ | énergie, cette filière représente un atout dans l’industrie future.<br> En plus d’utiliser | ||
+ | des | ||
+ | matières normalement dégradés ou non utilisées, ce processus permet de produire de | ||
+ | l’énergie, de diminuer la pollutions qui y est associée en récupérant le méthane et le CO2 | ||
+ | qui s’en dégage tout en utilisant les restes sous forme d’engrais ou de compost qui pourront | ||
+ | remplacer des engrais synthétiques. | ||
+ | </p> | ||
+ | <p> | ||
+ | Nous avons eu la chance d’aller visiter l’usine de méthanisation située à Machecoul | ||
+ | (France). <br>Cette usine a comme particularité d’injecter directement le méthane produit | ||
+ | dans | ||
+ | le réseau gazier, mais surtout d’être le premier site de méthanisation en France à valoriser | ||
+ | le CO2 en le liquéfiant afin d’être utilisé par la suite dans des exploitations maraîchères. | ||
+ | </p> | ||
+ | <p> | ||
+ | Dans cette dynamique une question se pose; est-il possible de méthaniser les Ulvas | ||
+ | auxquelles on a enlevé leur soufre afin de les valoriser? | ||
+ | </p> | ||
+ | |||
+ | <h2 id="exp">Explications scientifiques </h2> | ||
+ | |||
+ | <p> | ||
+ | La méthanisation est un processus assez simple. Dans un premier temps, il faut mettre dans | ||
+ | un digesteur nos intrants qui peuvent être de différentes natures; animale, végétale, des | ||
+ | boues, du lisier etc. <br>Nous faisons ensuite en sorte que les conditions soient adéquates | ||
+ | en fonction | ||
+ | des | ||
+ | intrants et des bactéries qui y sont présentes. <br>On va contrôler entre autres le pH et la | ||
+ | température. Les bactéries vont alors dans des conditions adéquates produire du gaz, | ||
+ | majoritairement CH4 (méthane) et CO2 (dioxyde de carbone). <br>On va pouvoir extraire les | ||
+ | gaz, | ||
+ | les | ||
+ | purifier et utiliser d’une part le méthane pour l’injecter dans le réseau gazier par exemple | ||
+ | et | ||
+ | d’autre part le CO2 qui pourra être liquéfié pour être utilisé en industries ou par des | ||
+ | maraîchers. | ||
+ | </p> | ||
+ | <p> | ||
+ | La production de gaz par méthanisation est permise grâce aux bactéries. Ces bactéries vont | ||
+ | réaliser un processus biologique en 4 étapes;<br> | ||
+ | Dans un premier temps, elles vont réaliser une hydrolyse afin d’obtenir des molécules | ||
+ | “simples”.<br> | ||
+ | C’est une étapes très importante car si les composé ne sont pas facilement hydrolysables, | ||
+ | cela | ||
+ | va jouer sur le rendement et le temps nécessaire afin d’obtenir les gaz<br> | ||
+ | Dans un deuxième temps, les bactéries vont réaliser l'acidogénèse. Lors de cette étapes, il | ||
+ | va y | ||
+ | avoir production d’alcools et d’acides organiques, mais aussi de CO2 et d’hydrogène | ||
+ | Dans un troisième temps intervient l’étape de l 'acétogenèse. A ce moment-là, les bactéries | ||
+ | vont | ||
+ | produire des précurseurs du méthane qui seront utilisé lors l’étape suivante. Il y a alors | ||
+ | la | ||
+ | production d’acétate, de CO2 et d’hydrogène | ||
+ | La dernière étape est la méthanogenèse. <br>Les bactéries vont produire le méthane en | ||
+ | utilisant | ||
+ | les | ||
+ | composé produit auparavant, selon 2 réactions possible<br> | ||
+ | CO2 + 4 H2 -> CH4 + 2H2O<br> | ||
+ | CH3COOH -> CH4 + CO2 | ||
+ | </p> | ||
+ | <p> | ||
+ | On retrouve aussi la production d'autres gaz mais en faible quantité comme par exemple | ||
+ | l’H2S.<br> | ||
+ | Lorsqu’il y a du soufre présent dans le intrants, l’H2S se produit plus facilement que le | ||
+ | méthane, ce qui diminue donc la production de méthane et le rendement de la | ||
+ | méthanisation.<br> | ||
+ | </p> | ||
+ | <p> | ||
+ | A la suite de ce processus, tout n’est pas transformé. Il reste une partie solide et une | ||
+ | partie | ||
+ | liquide qui auront tout deux des propriétés et utilités différentes. <br>De plus, leur | ||
+ | composition | ||
+ | dépend énormément des intrants, ce qui influe la variabilité de leur composition. <br> | ||
+ | Pour ce qui est de la partie solide, cette matière va être utilisée sous forme de | ||
+ | compostage, | ||
+ | pour préparer les terres etc. <br>La partie “liquide” quant à elle va pouvoir être utilisée | ||
+ | comme | ||
+ | engrais ce qui permet de substituer les engrais synthétiques, ce qui rend cet aspect | ||
+ | d’autant | ||
+ | plus intéressant. | ||
+ | </p> | ||
+ | |||
+ | <p> | ||
+ | Qu’en est-il de la méthanisation appliquée à l’ulva? | ||
+ | </p> | ||
+ | <p> | ||
+ | D’après des études, la méthanisation de l’ulva n’est pas la plus optimale. En effet, elle a | ||
+ | une teneur en carbone assez élevée mais pas ou très peu d’azote ce qui fait que la | ||
+ | production de méthane brut à partir de l’algue seule n’est pas très intéressante.<br> | ||
+ | Pendant le | ||
+ | processus de digestion, les valeurs optimales du rapport carbone/azote (C:N) vont de 20 à | ||
+ | 30. <br>L’Ulva a un rapport C:N inférieur à 10 (Allen et al., 2013a). <br>Cela peut conduire | ||
+ | à une | ||
+ | digestion problématique en raison des niveaux excessifs d'azote ammoniacal total (TAN) qui | ||
+ | peuvent inhiber la méthanogénèse. <br>C’est pour cela qu’on réalise des méthanisation avec | ||
+ | plusieurs intrants qui ont des caractéristiques différentes afin de pouvoir réguler au | ||
+ | mieux. | ||
+ | </p> | ||
+ | <p> | ||
+ | Ainsi, envisager une co-digestion entre l’Ulva et un autre intrant faciliterait la | ||
+ | digestibilité en augmentant les rapports C:N. De ce fait, la piste de co-digestion a été | ||
+ | étudiée.<br> Il s’avère que la méthanisation de l’ulva est plus intéressante en la combinant | ||
+ | avec un ou plusieurs digestats en respectant les quantité de 25% d’ulva et 75% d’autres | ||
+ | digestats. L’ulva aurait un effet “booster” sur le procédé en augmentant le rendement sur | ||
+ | une courte période de 17%. <br>Mais, le soufre est le vrai facteur limitant de l’ulva.<br> | ||
+ | En effet, | ||
+ | pour une méthanisation classique avec des intrants divers on est sur un taux d’H2S produit | ||
+ | de 0,5% environ, alors que pour la méthanisation de l’ulva on peut se retrouver à des taux | ||
+ | montant jusqu’à 5% d’H2S.<br> Ce problème est le même que pour les marées vertes, la forte | ||
+ | teneur en soufre des algues.<br> Dans toutes les précédentes études, le soufre n’a jamais | ||
+ | été | ||
+ | extrait pour tester ce procédé. | ||
+ | </p> | ||
+ | <p> | ||
+ | Après ramassage des algues Ulva échouées, et extraction du soufre, il serait encourageant de | ||
+ | méthaniser. Non seulement on garderait ce qui fait sa qualité, c'est-à-dire sa partie | ||
+ | carbonée mais on en enlève le soufre ce qui laisse penser que la valeur méthanogène pourrait | ||
+ | être supérieure à celle observée dans les différentes études.<br> | ||
+ | D’après l’étude de 2011 de P. Sassi and al “Essai de valorisation de la biomasse algues | ||
+ | (Ulva sp.) par co-digestion anaérobie avec du lisier de porcs”, le lisier de porc serait le | ||
+ | meilleur digestat avec lequel combiner l’ulva.<br> De plus, cette combinaison permettrait | ||
+ | d’empêcher au lisier de se retrouver dans les océans. <br>Ainsi un cycle vertueux pourrait | ||
+ | naître, on diminue la pollution engendrée par le lisier ce qui diminue son impact sur le | ||
+ | algues et on l'utilise en intrant couplé avec l’ulva afin de le méthaniser. <br>Une | ||
+ | méthanisation avec la cause et la conséquence des marées vertes... | ||
+ | </p> | ||
+ | <p> | ||
+ | Si cette idée de co-méthanisation semble intéressante et offre de multiples applications, | ||
+ | l’utilisation de l’Ulva à laquelle on nécessite plusieurs précautions.<br> | ||
+ | On ne peut pas mettre l’ulva directement dans le méthaniseur. <br>En effet, il faut d’abord | ||
+ | stériliser l’ulva issue de l’extraction du soufre sous peine de contaminer le milieu avec | ||
+ | nos bactéries produites.<br> | ||
+ | Il faut faire attention à l’accumulation de sable qui peut se faire dans le méthaniseur;<br> | ||
+ | cela peut être bénéfique pour le processus mais à partir d’une certaine dose non. | ||
+ | </p> | ||
+ | |||
+ | <h2 id="tab">Tableaux Avantages/Inconvénients</h2> | ||
+ | |||
+ | <p> | ||
+ | Avantages :<br> | ||
+ | Les avantages de l’ulva<br> | ||
+ | - Le couplage lisier / Ulva est intéressant pour obtenir in fine les nutriments utiles en | ||
+ | tant | ||
+ | que digestat.<br> | ||
+ | - 75% de lisier pour 25% d’Ulva est le ratio optimal afin d'envisager une production durant | ||
+ | une partie de l’année.<br> | ||
+ | - Le lisier, source nitrate (NO3-) est à l’origine des processus d’eutrophisation, donc de | ||
+ | l’apparition des marées vertes. Ainsi, son utilisation dans le cadre d’une co-méthanisation | ||
+ | permettrait de limiter les dégâts à la source.<br> C’est en quelque sorte un cercle vertueux | ||
+ | !² | ||
+ | La méthanisation est une source d’énergie d’avenir et l’ulva sans le soufre pourrait être un | ||
+ | moyen, si les marées vertes persistent dans le temps, de les valoriser. | ||
+ | </p> | ||
+ | <p> | ||
+ | Inconvénients :<br> | ||
+ | |||
+ | Notre ulva nécessite, lors de son utilisation en méthanisation, de prendre certaines | ||
+ | précautions:<br> | ||
+ | - Le sable présent naturellement dans les ulva va s’accumuler dans les digesteurs qui peut | ||
+ | accélérer le fait de les vidanger.<br> | ||
+ | - La faible potentiel méthanogène de l’ulva dû à la quantité d’azote ne la rend pas | ||
+ | intéressante toute seule.<br> | ||
+ | - Le soufre naturellement s’il nest pas extrait au préalable est très déléter pour le | ||
+ | processus | ||
+ | </p> | ||
+ | |||
+ | <h2 id="exper">Expérimentation</h2> | ||
+ | |||
+ | <p> | ||
+ | Tester une méthanisation à petite échelle dans un digesteur anaérobie avec des | ||
+ | microorganismes. D’une part mettre 100% d’ulva afin de voir si le fait d’enlever le soufre | ||
+ | augmente son potentiel méthanogène. <br>Et d’autre part tester la méthanisation avec 100% de | ||
+ | déchets organiques comme du lisier de porc et en respectant 25% d’ulva 75% de déchets | ||
+ | organiques afin de vérifier si l’ulva a un impact. | ||
+ | </p> | ||
+ | <p> | ||
+ | Paramètres digesteur :<br> | ||
+ | - Suivie de la température<br> | ||
+ | - → Chauffer à 40°C<br> | ||
+ | - Suivie du pH<br> | ||
+ | - Transférer le biogaz dans un injecteur<br> | ||
+ | On obtient du biométhane et du digestat riche en azote et en minéraux. | ||
+ | </p> | ||
+ | |||
+ | |||
+ | <h2>Limites et risques Limitations and risks</h2> | ||
+ | <p> | ||
+ | Bien éliminer la matière soufrée (ratio minimum C/S > 40), si le taux < 40, il y aura trop | ||
+ | d’accumulation de gaz H2S Limite du méthaniseur en laboratoire : assez | ||
+ | étanche/hermétique (pas de CH4 qui s’échappe). <br>Il peut également y avoir une | ||
+ | accumulation de sable dans le digesteur qui peut engendrer une “vidange” plus régulière | ||
+ | du digesteur. <br>La saisonnalité des marées vertes pourrait boulverser l’équilibre du | ||
+ | méthaniseur et donc le fait que le projet ne soit pas durable. </p> | ||
+ | |||
+ | </p> | ||
+ | |||
+ | <ul> | ||
+ | <li> <a class="blue-link" href="methanisation.php">Methanisation</a> </li> | ||
+ | <li> <a class="blue-link" href="bioplastics.php">Biopplastics</a> </li> | ||
+ | <li> <a class="blue-link" href="engrais.php">Engrais</a> </li> | ||
+ | <li> <a class="blue-link" href="h2s.php">H2S</a> </li> | ||
+ | </ul> | ||
+ | </div> | ||
+ | </section> | ||
+ | </div> | ||
+ | |||
+ | </main> | ||
+ | </body> | ||
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Revision as of 01:28, 22 October 2021
Methanisation
Définition
La méthanisation est un processus de transformation de la matière organique en biogaz et
digestat.
Le biogaz et le digestat sont ensuite valorisés : ils peuvent servir de source d’énergie et
de fertilisant dans plusieurs filières industrielles ou agricoles.
Les biogaz peuvent être utilisés comme réseaux de gaz naturel, comme carburant ou pour
produire de l’électricité. Les digestats peuvent remplacer les engrais synthétiques en
agronomie et agriculture.
Contexte / Objectifs
La méthanisation est apparue à la fin du XXème siècle en Europe principalement sur des
exploitations agricoles pour traiter les fumiers.
Cette pratique est aujourd’hui en plein essor en France, notamment dans le domaine des
exploitations agricoles.
En Europe, le pays produisant le plus de biogaz est l’Allemagne.
En effet, elle comptait en 2019 environ 11 000 installations sur les 18 200 que possède le
continent Européen.
Ce qui fait de l’Allemagne le leader mondial de production de biogaz par méthanisation.
A titre de comparaison la France possédait en 2019 837 unités de méthanisations qui faisait
d’elle le 6e au niveau Européen.
En revanche, elle possède avec le Danemark la croissance la plus importante pour ce qui est
du développement de sites sur son territoire.
(source: infometha
projet-methanisation.grdf.fr)
Au total sur le territoire Français il y a 1084 unités de méthanisations dont 303 qui sont
raccordées au réseau de gaz.
En comparaison, en 2020 il y avait à la même période 214 installations de raccordées au
réseau (augmentation de presque 150%).
De plus, la quantité de gaz renouvelable injectée dans le réseau gazier a doublé en 2020.
L’objectif serait d’atteindre pour 2030 le seuil de 10% de gaz injecté en tant que biogaz et
entre 35% et 50% pour 2050.
Le processus de méthanisation a permis en plus de produire de l’énergie d’empêcher
l'émission de 450 000 tonnes de gaz à effet de serre.
(source projet-methanisation.grdf.fr)
La méthanisation est à l’intersection de plusieurs enjeux environnementaux, sociaux et
économiques.
En s'inscrivant dans l'économie circulaire et dans la décarbonation de
notre
énergie, cette filière représente un atout dans l’industrie future.
En plus d’utiliser
des
matières normalement dégradés ou non utilisées, ce processus permet de produire de
l’énergie, de diminuer la pollutions qui y est associée en récupérant le méthane et le CO2
qui s’en dégage tout en utilisant les restes sous forme d’engrais ou de compost qui pourront
remplacer des engrais synthétiques.
Nous avons eu la chance d’aller visiter l’usine de méthanisation située à Machecoul
(France).
Cette usine a comme particularité d’injecter directement le méthane produit
dans
le réseau gazier, mais surtout d’être le premier site de méthanisation en France à valoriser
le CO2 en le liquéfiant afin d’être utilisé par la suite dans des exploitations maraîchères.
Dans cette dynamique une question se pose; est-il possible de méthaniser les Ulvas auxquelles on a enlevé leur soufre afin de les valoriser?
Explications scientifiques
La méthanisation est un processus assez simple. Dans un premier temps, il faut mettre dans
un digesteur nos intrants qui peuvent être de différentes natures; animale, végétale, des
boues, du lisier etc.
Nous faisons ensuite en sorte que les conditions soient adéquates
en fonction
des
intrants et des bactéries qui y sont présentes.
On va contrôler entre autres le pH et la
température. Les bactéries vont alors dans des conditions adéquates produire du gaz,
majoritairement CH4 (méthane) et CO2 (dioxyde de carbone).
On va pouvoir extraire les
gaz,
les
purifier et utiliser d’une part le méthane pour l’injecter dans le réseau gazier par exemple
et
d’autre part le CO2 qui pourra être liquéfié pour être utilisé en industries ou par des
maraîchers.
La production de gaz par méthanisation est permise grâce aux bactéries. Ces bactéries vont
réaliser un processus biologique en 4 étapes;
Dans un premier temps, elles vont réaliser une hydrolyse afin d’obtenir des molécules
“simples”.
C’est une étapes très importante car si les composé ne sont pas facilement hydrolysables,
cela
va jouer sur le rendement et le temps nécessaire afin d’obtenir les gaz
Dans un deuxième temps, les bactéries vont réaliser l'acidogénèse. Lors de cette étapes, il
va y
avoir production d’alcools et d’acides organiques, mais aussi de CO2 et d’hydrogène
Dans un troisième temps intervient l’étape de l 'acétogenèse. A ce moment-là, les bactéries
vont
produire des précurseurs du méthane qui seront utilisé lors l’étape suivante. Il y a alors
la
production d’acétate, de CO2 et d’hydrogène
La dernière étape est la méthanogenèse.
Les bactéries vont produire le méthane en
utilisant
les
composé produit auparavant, selon 2 réactions possible
CO2 + 4 H2 -> CH4 + 2H2O
CH3COOH -> CH4 + CO2
On retrouve aussi la production d'autres gaz mais en faible quantité comme par exemple
l’H2S.
Lorsqu’il y a du soufre présent dans le intrants, l’H2S se produit plus facilement que le
méthane, ce qui diminue donc la production de méthane et le rendement de la
méthanisation.
A la suite de ce processus, tout n’est pas transformé. Il reste une partie solide et une
partie
liquide qui auront tout deux des propriétés et utilités différentes.
De plus, leur
composition
dépend énormément des intrants, ce qui influe la variabilité de leur composition.
Pour ce qui est de la partie solide, cette matière va être utilisée sous forme de
compostage,
pour préparer les terres etc.
La partie “liquide” quant à elle va pouvoir être utilisée
comme
engrais ce qui permet de substituer les engrais synthétiques, ce qui rend cet aspect
d’autant
plus intéressant.
Qu’en est-il de la méthanisation appliquée à l’ulva?
D’après des études, la méthanisation de l’ulva n’est pas la plus optimale. En effet, elle a
une teneur en carbone assez élevée mais pas ou très peu d’azote ce qui fait que la
production de méthane brut à partir de l’algue seule n’est pas très intéressante.
Pendant le
processus de digestion, les valeurs optimales du rapport carbone/azote (C:N) vont de 20 à
30.
L’Ulva a un rapport C:N inférieur à 10 (Allen et al., 2013a).
Cela peut conduire
à une
digestion problématique en raison des niveaux excessifs d'azote ammoniacal total (TAN) qui
peuvent inhiber la méthanogénèse.
C’est pour cela qu’on réalise des méthanisation avec
plusieurs intrants qui ont des caractéristiques différentes afin de pouvoir réguler au
mieux.
Ainsi, envisager une co-digestion entre l’Ulva et un autre intrant faciliterait la
digestibilité en augmentant les rapports C:N. De ce fait, la piste de co-digestion a été
étudiée.
Il s’avère que la méthanisation de l’ulva est plus intéressante en la combinant
avec un ou plusieurs digestats en respectant les quantité de 25% d’ulva et 75% d’autres
digestats. L’ulva aurait un effet “booster” sur le procédé en augmentant le rendement sur
une courte période de 17%.
Mais, le soufre est le vrai facteur limitant de l’ulva.
En effet,
pour une méthanisation classique avec des intrants divers on est sur un taux d’H2S produit
de 0,5% environ, alors que pour la méthanisation de l’ulva on peut se retrouver à des taux
montant jusqu’à 5% d’H2S.
Ce problème est le même que pour les marées vertes, la forte
teneur en soufre des algues.
Dans toutes les précédentes études, le soufre n’a jamais
été
extrait pour tester ce procédé.
Après ramassage des algues Ulva échouées, et extraction du soufre, il serait encourageant de
méthaniser. Non seulement on garderait ce qui fait sa qualité, c'est-à-dire sa partie
carbonée mais on en enlève le soufre ce qui laisse penser que la valeur méthanogène pourrait
être supérieure à celle observée dans les différentes études.
D’après l’étude de 2011 de P. Sassi and al “Essai de valorisation de la biomasse algues
(Ulva sp.) par co-digestion anaérobie avec du lisier de porcs”, le lisier de porc serait le
meilleur digestat avec lequel combiner l’ulva.
De plus, cette combinaison permettrait
d’empêcher au lisier de se retrouver dans les océans.
Ainsi un cycle vertueux pourrait
naître, on diminue la pollution engendrée par le lisier ce qui diminue son impact sur le
algues et on l'utilise en intrant couplé avec l’ulva afin de le méthaniser.
Une
méthanisation avec la cause et la conséquence des marées vertes...
Si cette idée de co-méthanisation semble intéressante et offre de multiples applications,
l’utilisation de l’Ulva à laquelle on nécessite plusieurs précautions.
On ne peut pas mettre l’ulva directement dans le méthaniseur.
En effet, il faut d’abord
stériliser l’ulva issue de l’extraction du soufre sous peine de contaminer le milieu avec
nos bactéries produites.
Il faut faire attention à l’accumulation de sable qui peut se faire dans le méthaniseur;
cela peut être bénéfique pour le processus mais à partir d’une certaine dose non.
Tableaux Avantages/Inconvénients
Avantages :
Les avantages de l’ulva
- Le couplage lisier / Ulva est intéressant pour obtenir in fine les nutriments utiles en
tant
que digestat.
- 75% de lisier pour 25% d’Ulva est le ratio optimal afin d'envisager une production durant
une partie de l’année.
- Le lisier, source nitrate (NO3-) est à l’origine des processus d’eutrophisation, donc de
l’apparition des marées vertes. Ainsi, son utilisation dans le cadre d’une co-méthanisation
permettrait de limiter les dégâts à la source.
C’est en quelque sorte un cercle vertueux
!²
La méthanisation est une source d’énergie d’avenir et l’ulva sans le soufre pourrait être un
moyen, si les marées vertes persistent dans le temps, de les valoriser.
Inconvénients :
Notre ulva nécessite, lors de son utilisation en méthanisation, de prendre certaines
précautions:
- Le sable présent naturellement dans les ulva va s’accumuler dans les digesteurs qui peut
accélérer le fait de les vidanger.
- La faible potentiel méthanogène de l’ulva dû à la quantité d’azote ne la rend pas
intéressante toute seule.
- Le soufre naturellement s’il nest pas extrait au préalable est très déléter pour le
processus
Expérimentation
Tester une méthanisation à petite échelle dans un digesteur anaérobie avec des
microorganismes. D’une part mettre 100% d’ulva afin de voir si le fait d’enlever le soufre
augmente son potentiel méthanogène.
Et d’autre part tester la méthanisation avec 100% de
déchets organiques comme du lisier de porc et en respectant 25% d’ulva 75% de déchets
organiques afin de vérifier si l’ulva a un impact.
Paramètres digesteur :
- Suivie de la température
- → Chauffer à 40°C
- Suivie du pH
- Transférer le biogaz dans un injecteur
On obtient du biométhane et du digestat riche en azote et en minéraux.
Limites et risques Limitations and risks
Bien éliminer la matière soufrée (ratio minimum C/S > 40), si le taux < 40, il y aura trop
d’accumulation de gaz H2S Limite du méthaniseur en laboratoire : assez
étanche/hermétique (pas de CH4 qui s’échappe).
Il peut également y avoir une
accumulation de sable dans le digesteur qui peut engendrer une “vidange” plus régulière
du digesteur.
La saisonnalité des marées vertes pourrait boulverser l’équilibre du
méthaniseur et donc le fait que le projet ne soit pas durable.