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Le biogaz

mercredi 25 avril 2012 par Jean-François

Résumé de l’article
Effet positif dans la lutte contre l’effet de serre (le méthane est utilisé plutôt que rejeté).
Développement de nouvelles activités agricoles et moindres pollutions
Possibilité d’utiliser la chaleur sur place ou de produire de l’électricité
Potentiel de développement intéressant, 500 Mtep
Risques de fuite de méthane, donc effet de serre induit par ces fuites

1. Description

Le biogaz provient de la dégradation de la matière organique en l’absence d’oxygène. On peut observer naturellement ce phénomène
dans les marais ou les décharges d’ordures ménagères.
Le biogaz est essentiellement un mélange de méthane (CH4) et de gaz carbonique (CO2).

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Production de biogaz
Schéma d’un "digesteur"

Il existe trois modes de production du biogaz :
- Captage direct au niveau des décharges de déchets.
- Captage dans des stations d’épuration urbaines industrielles.
- Unités de méthanisation spécifiques.

Le biogaz produit peut ensuite être valorisé sous différentes formes :
- chaleur, en le faisant brûler directement sur le site. C’est notamment le cas en Chine où 50 millions de foyers sont équipés
- électricité, en utilisant le biogaz comme combustible d’une centrale thermique. C’est surtout le cas aux USA et en Europe
- par injection du biogaz dans le réseau de distribution de gaz naturel. C’est ce qui se fait notamment en Allemagne, en Suisse, au Pays Bas, ... , et en France depuis 2011.
- il peut aussi être transformé en carburant sous forme de gaz liquéfié.

2. Avantages attendus

Le premier avantage est réduction des gaz à effet de serre. En effet le biogaz est essentiellement composé de méthane (60% de son volume), qui a un potentiel de réchauffement climatique 23 fois supérieur à celui du CO².
Même si le méthane rejette du CO² lors de sa combustion, le bilan en termes de rejet de gaz à effet de serre est donc largement positif.

D’autres avantages sont également attendus :

- Source d’énergie renouvelable (chaleur, électricité, gaz)
- Production locale de chaleur
- Traitement des déchets organiques à des prix compétitifs
- Diversification des débouchés et revenus supplémentaires pour les agriculteurs.
- Transformation du lisier et du fumier en un produit fertilisant, réduction des engrais chimiques.

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Site de valorisation de déchets municipaux
Commune de Crépy en Valois

3. Problèmes ou risques

- Le gaz est explosif et corrosif, une attention aux fuites doit être portée (mais comme pour le gaz naturel).
- Le biogaz prend beaucoup de place : il faut 1000m3 pour stocker l’équivalent de 700 litres de fioul (soit 0.7m3).
- La transformation des déchets en méthane nécessite une température de 37°, la chaleur nécessaire diminue le rendement global.
- Le prix d’une installation est élevé, a fortiori pour produire de l’électricité.
- Les risque de fuites sont importants, nécessitant une surveillance et un entretien rarement mis en oeuvre. Rappelons que le méthane à un effet 20 fois plus important que le CO² sur l’effet de serre.

4. Potentiel de développement

Le potentiel théorique mondial s’élève selon une étude publiée par l’ATEE (Association Technique Energie Environnement) à 750 Mtep/an si tous les déchets étaient méthanisés en décharge ou réacteurs (non compris les sous produits agricoles permettant de produire des biocarburants de 2ème génération).

Compte tenu des avantages et de la bonne rentabilité du système, on pourrait tabler sur 500 Mtep/an en 2050.

5. Coûts et prix

Le coût d’une unité de production d’électricité à partir de biogaz va de
3 000 à 7 000 €/kW, selon la puissance. Le coût annuel de maintenance est de 2 à 3% de l’investissement.

Le prix de rachat de l’électricité produite par le biogaz a été fixé en France à 20 centimes d’€ par Kwh. Ce prix est dégressif avec la taille et favorise donc les petites installations (les prix de rachat dans d’autres pays européens sont sensiblement plus élevés).

Le prix de rachat pour le biogaz injecté dans le réseau de gaz naturel est de 8 centimes d’€ par Kwh (là encore dégressif).

Globalement le retour sur investissement est bon : 5 à 8 ans.


Galerie

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