Méthanisation

Pour qui ?

Cette solution s'adresse particulièrement aux personnes possédant un jardin ou du moins l'espace suffisant pour installer le biodigesteur (qui peut se présenter sous forme de petite cuve isolée avec un ballon de stockage pour le gaz soit entre 2m² et 5m² au sol). Elle s'adresse également à des personnes ayant accès à une certaine quantité de biodéchets (variable en fonction de la taille du digesteur installé), et nécessite une présence et un entretien régulier.

Comment ça marche ?

Dans le biodigesteur, une réaction de méthanisation se produit. Celle-ci décompose la matière organique afin de former du biogaz (mélange de méthane et dioxyde de carbone) et du digestat (fertilisant agricole riche en azote). Cette réaction qui se fait dans un milieu sans oxygène est permise par les micro-organismes présents dans la matière organique. Le système est composé d'une cuve hermétique appelée biodigesteur, où baigne la matière organique. La cuve est reliée à un système de stockage pour le biogaz formé (par exemple dans un ballon de yoga, ou encore directement comprimé dans une bouteille de gaz).

Démarrer le méthaniseur :

Afin de démarrer le processus de méthanisation, on ajoute à notre biodigesteur de la matière organique contenant des bactéries méthanogènes. Pour cela, on peut utiliser la flore microbiologique présente dans les bouses de vaches ou simplement le digestat d’une autre installation.

Entretien du méthaniseur :

Après installation et alimentation initiale du digesteur, pour un développement maximal, les bactéries doivent se trouver entre 35 et 40°C et sans choc thermique. Ainsi, il faut bien s'assurer de maintenir une température stable (les variations de températures doivent être inférieures à 3 °C par jour). Il est aussi possible d'élever la température jusqu'à 55°C pour une production plus rapide mais la flore microbiologique est plus fragile à cette température rendant la méthanisation plus difficile à maîtriser. Enfin, en dessous de 25°C, la production de biogaz est ralentie rendant la méthanisation moins efficace. A noter qu'il est possible d'arrêter la méthanisation en baissant la température à moins de 15°C (surtout lors de périodes hivernales quand le chauffage est trop coûteux pour maintenir la température stable).

Surveiller la production de gaz : Avant que le ballon de stockage ne soit totalement rempli il est important de transférer le gaz dans un autre contenant comme une bouteille de gaz vide, une citerne, ou encore l'utiliser directement. Cette opération se fait plus ou moins régulièrement (à une fréquence comprise entre un jour et une semaine), en fonction de la taille de l'installation, de la température et du volume du ballon.

Qu’est-ce que l’on peut mettre dans le biodigesteur ?

Tout biodéchet peut être introduit dans le digesteur (excréments, fumier/lisier animal, fruits, légumes, déchets d’abattoir, brasserie, distillerie, etc), mais chacun a un potentiel de production de biogaz plus ou moins important. De plus, lors du choix des biodéchets à introduire dans le digesteur il faut veiller à ce qu'il y ait un équilibre entre l’azote et le carbone. Aussi, les aliments très acides comme les agrumes sont à éviter. On privilégiera cependant, les matières liquides, molles et facilement décomposables. Pour les matières sèches, ligneuses, fibreuses et longues à se décomposer, on préférera le compost.

Les difficultés que l’on peut rencontrer et leurs solutions

Comme on l'a vu précédemment, ce système présente plusieurs contraintes. On peut ajouter à celles affichées dans le tableau le besoin de matériel, d’un suivi et d’une manutention régulier de l’installation de méthanisation et de connaissances techniques. Pour remédier à ça, Picojoule propose toutes ses documentations en libre accès sur son site , afin de former les personnes intéressées à la technique de la méthanisation. S’il y a besoin de plus d’aide Picojoule propose également des formations étalées sur une semaine. Enfin, la fabrication de l’installation fait appel à du bricolage mais qui n’est pas une tâche insurmontable. C’est donc un investissement en termes de temps, d’effort, mais également d’argent. En conclusion, cette technique n’est pas une solution miracle qui permettra d'atteindre l'auto-suffisance énergétique. C’est davantage une méthode utile de valorisation de déchets qui offre une source d’énergie complémentaire dans une quête d’autonomie énergétique.

Comment utiliser les matières sortantes ?

2 co-produits

Le biogaz produit peut être utilisé pour chauffer l’eau, alimenter une gazinière pour cuisiner, ou bien un groupe électrogène pour produire de l’électricité.

Le digestat est un co-produit de la méthanisation composé de matière organique non biodégradable, de matières minérales et d’eau. Récupéré à la fin du processus de méthanisation, c'est un engrais liquide très riche en azote. Le digestat est utilisé en agriculture pour ses propriétés fertilisantes, ce qui réduit la consommation de fertilisants minéraux par les agriculteurs. A noter que le digestat reste tout de même un fertilisant moins concentré que les fertilisants chimiques.

Les dangers de la méthanisation

La méthanisation peut présenter plusieurs risques qui doivent être connus et maitrisés. Ces risques dépendant de la taille des installations et des procédés utilisés.

• Risques de pollution des eaux et de l’air
• Risques d’incendie et d’explosion liés au gaz.
• Risques d’asphyxie par manque d’oxygène
• Risques chimiques et intoxications au gaz (H2S, NH3)
• Les fuites de gaz à haute pression ou de liquide
• Les pathogènes (les maladies)

Où se procurer le matériel?

Le matériel utile à une petite installation de méthanisation se trouve facilement dans des magasins de bricolage comme Castorama, BricoMan, etc... Certaines pièces plus difficiles à trouver en grande surface peuvent être facilement trouvées sur des sites internet comme ManoMano et expédiées. Le coût de toute cette installation varie dans une fourchette de 500 à 700€, comprenant le matériel pour le biodigesteur, les filtres, les consommables et si vous décidez de mettre en place un système de compression ou non.

Au final, le système dans son ensemble est plus complexe et demande plus de connaissances techniques que les autres techniques de valorisation des biodéchets (compostage, bokashi,...). Cependant, c’est le seul qui permet de récupérer l’énergie libérée lors de la dégradation de la matière organique sous forme de biogaz (une énergie renouvelable et stockable). La construction de l'installation n'est pas une tâche insurmontable, mais elle demande beaucoup de bricolage

Sources, liens, documents utiles et crédits

Picojoule Livres :

• Le biogaz manuel pratique de la production à l'utilisation - Jean-Philippe Valla
• Biométhane - Bernard Lagrange, Tome 1 et 2

Crédits illustrations : © Dessins Nicolas Haverland - L'Atelier Monde