L’ENERGIE DE LA BIOMASSE :

1993

Plusieurs techniques sont possibles, il s’agit de cultiver des plantes riches en sucre ou en amidon pour fabriquer du carburant comme l’alcool éthylique ou du méthanol, mais le rendement n’est pas bon, un quintal de blé peut produire l’équivalent de 40 litres de pétrole mais la fabrication et la production en prennent déjà 20.

Personnellement nous croyons plutôt a la méthanisation ou les surfaces libérées par la reforme de la PAC peuvent servir a cela. Le principe de la méthanisation est simple, la fermentation anaérobie des matières organiques produit du méthane qui est utilisé comme combustible, en soi et à court terme la production n’est sans doute pas rentable mais les bénéfices secondaires sont grands.

Beaucoup de matériaux peuvent être utilisés ; la paille avec de l’eau, des branchages broyés, de l’eau d’égout, du fumier, des égouts, du lisier (avec réduction des odeurs) , les ordures.

Cette méthode permet de récupérer le méthane encore bien plus nocif que le CO2 en ce qui concerne l’effet de serre.

-Elle réduit le volume des déjections et diminue les risques de pollutions en particulier par les lisiers.

-les produits peuvent être compostés cette fois ci de manière aérobie.

-Une tonne de matière sèche peut produire jusqu'à 400 m3 de biogaz, suivant la teneur en méthane l’équivalent de 0,6 litre a 1 litre d’essence a raison de 4 à 6 tonnes de matière sèche a l’hectare de 2400 litres a 4000 litres d’essence soit quelques mois de la consommation d’un tracteur ou le chauffage d’une maison bien isolée et de plus le sous produit est supérieur a la paille en tant qu’amendement humique.

- Les microbes anaérobies demandent plus de trente degrés pour produire le maximum de biogaz pour le préchauffage et la mise en fermentation, des capteurs solaires simple donc peu coûteux peuvent faire l’affaire ; capteurs reliés a des tubes en polyéthylène immergés. Les cuves de fermentation peuvent également être fabriqués a l’aide de matières plastiques recyclées. Mais attention les digesteurs ne peuvent être bricolés ou alors un très bon bricoleur, il ne s’agit pas de mettre des tontes de gazon dans un vieux bidon d’huile pour produire le gaz, d’ailleurs cette technique semble propice a des installations de moyennes ou d’importantes tailles comme un groupement d’exploitation ou une grosse exploitation ou une décharge municipale, elle est également difficilement adaptable après coup. Pour le lisier une bâche étanche munit d’une prise et d’un détendeur peuvent déjà fournir de l’énergie sur les fosses a lisiers existantes et de plus ils limitent les odeurs.

Si nous prenons l’exemple d’une exploitation agricole pour que cette technique soit rentable toute l’énergie être a base de biogaz, le chauffage des bâtiments et de la maison, de la motorisation et pourquoi pas de l’électricité ; c’est possible. A ces conditions l’installation est entièrement couverte financièrement entre cinq ou dix ans, mais pour cela de gros efforts départementaux, régionaux et nationaux doivent être fournis.

A l’échelon d’un village une installation recueillant tous les sous produits organiques ; collets de betterave, pailles de céréales ou fumiers, tonte de gazon, déchets de cuisine, voir même eau d’éviers, branchages peuvent fournir une partie de l’énergie au minimum le chauffage des aliments et en plus fournir de l’excellent compost restitué aux agriculteurs. Les manipulations sont grandes ; amener le fumier ainsi que le compostage. Cette méthode est susceptible de créer de nouveaux emplois, elle peut également valoriser les friches de la PAC. Une forêt régulièrement éclaircie fournie du bois puis de l’énergie par le broyage des branches. De quoi dire a l’impérialisme Américain le mot de cambronne.

A l’échelon des villes moyennes une collecte sélective peut de côté les produits organiques comme nous l’avons vu précédemment, les stations d’épurations peuvent être équipées, certaines le sont déjà.

En conclusion, cette technique peut produire un pourcentage important des besoins d’énergie a condition que des économies soient faites en parallèle.

 2010

Cet article écrit en 1993 est encore plus d’actualité de nos jours. Le biogaz ou bio méthane est a notre avis le seul et authentique biocarburant exception faite pour l’huile de colza ou de tournesol pour faire fonctionner les tracteurs (huile brute et pour tracteur uniquement). Prenons l’exemple d’une culture énergétique

Solution 1 : Production d’agro carburant a base de blé.

La production est de 2000 litres d’équivalent pétrole, mais la culture et la transformation du blé demande 1000 litres d’équivalent pétrole de plus si le sous produit n’est pas valorisé en aliment du bétail l’opération est presque nulle. Les cours du blé et du maïs risquent d’augmenter fortement et la famine se renforcer, c’est une mauvaise solution.

Solution 2 : Valorisation de la paille

La paille peut être brûlée sous forme de granulés de paille. A l’hectare nous avons six tonnes de paille a raison de 4000 KW par tonne ce qui donne 24000 KW en gros 2400 litres d’équivalent pétrole, l’énergie grise pour la transformation en granulés ne doit pas excéder 20% soit 400 litres, ce qui donne 2000 litres d’équivalent pétrole.

Mais les granulés ne peuvent servir de carburant, de plus l’opération ne peut être renouvelée trop souvent sauf en cas d’utilisation systématique d’engrais vert. La cogénération électricité chaleur est possible a condition d’avoir un débouché pour la chaleur (réserve d’eau chaude souterraine ?) et des véhicules électriques. C’est une solution bien meilleure que la précédente mais elle demande une surveillance du taux d’humus et elle rentre en concurrence avec l’utilisation éventuelle de litière.

Solution 3 : Production de biogaz

A l’hectare nous avons 6 tonnes de paille qui donnent 220 m2 par tonne de biogaz. Le rendement théorique est de 500 m2 par tonne mais la paille n’est jamais complètement dégradée. Nous aurons a raison de 0,6 litre d’équivalent pétrole 132 litre par tonne ou 792 litres d’équivalent pétrole environ pour six tonnes ou 2370 kW d’électricité avec un rendement de 30% ou encore 240 Euros a un prix de rachat de 10 à 11 centimes par Kilowatt.

C’est une très bonne solution.

-Elle ne fait aucune concurrence aux cultures alimentaires, dans l’exemple précèdent : le blé.

-Elle n’impacte pas le taux de matière organique au contraire dans l’exemple de la paille elle diminue le carbone par rapport a l’azote.

-Elle capte le méthane gaz 23 fois plus efficace en tant que gaz a effet de serre

-Cette production de biogaz rend plus assimilable l’azote organique et diminue l’azote gazeux (lui aussi gaz a effet de serre)

- C’est une production d’énergie décentralisée.

- Trois formes d’énergie sont possibles.

1 : Energie thermique

2 : Energie électrique

3 : Biocarburant ( le seul pouvant s’attribuer le qualificatif de Bio mise a part l’huile de tournesol et de colza produit et consommé sur place sans aucune autres transformations que le pressage et le filtrage)

La composition du biogaz

 

Méthane de 50 a 80 %

Gaz carbonique de 20 à 50%

Hydrogène sulfuré de 0 a 0,5%

Ce biogaz peut être utilisé tel quel pour les applications thermiques mais ils demandent une épuration pour l’utilisation en tant que carburant ou en mélange avec le gaz de ville.

Les productions pour une tonne.

Lisier 16 m2 de gaz 11litres de fuel

Fumier 60 35

Paille 220 120

Graisse 450 350

 

LES PERSPECTIVES

QUELQUES CHIFFRES :

Un mètre cube de méthane pur est équivalent a

1,15 litres d’essence, 1,7 litres d’alcool a brûlé, 9,7 KW d’électricité, 1,3 charbon, 1 litre de Mazout.

Quantité de fumier pour 1000 kg de poids vif et par an.

Cheval ; 19,3 tonnes

Vaches : 31 5 tonnes

Ovins : 19,6 tonnes

Si nous prenons 16 tonnes pour une vache nous aurons l’équivalent de 560 litres de fuel pour 50 vaches 28000 litre soit le chauffage de 14 maisons à raison de 2000 litres par an. Pour la totalité du cheptel nous arrivons a des quantités impressionnantes,A raison de 500 litres pour un bovin et a raison de 20 millions de bovins le rendement théorique serait de 10millions de tonnes équivalent pétrole c'est-à-dire la possibilité de faire rouler 20 millions de véhicules très sobres ( maximum 5 litres au cent kilomètres et 10.000km par an).

Mais il y a aussi les porcs, les poulets, les porcins, les ovins. Il nous semble que les 10 millions de tonnes équivalent pétrole soit un maximum pour l’élevage en général, d’autant plus qu’il y a actuellement moins de dix exploitations équipées en Biogaz en France. L’investissement est amorti entre 7 et 12 ans.

La production d’électricité : Pour simplifier si nous prenons 10 KW pour 1litre équivalent pétrole nous avons potentiellement 100 millions de KW avec on rendement de 30% 30 Millions de KW soit 30000 mégawat ou encore l’équivalent de trente centrales nucléaire ou de trente mille éoliennes.

Il peut y avoir aussi cogénération avec la production d’eau chaude en plus de l’électricité voir trigeneration avec la production de froid.

Les technologies du futur : Il est possible a partir du méthane de produire de l’électricité non pas par combustion a l’aide d’une turbine mais a l’aide d’une pile a combustible. La pile a combustible transformant un corps chimique en électricité.

Combien ça coûte ? Qui va financer ?.

Nous pouvons faire une estimation qui n’est qu’un ordre de grandeur.

Installation pour 200 bovins = 1 millions d’Euros

2000 bovins = 10 millions d’Euros

20000 Bovins = 100 millions d’Euros

200000 Bovins = 1 Milliards d’Euros

2000000 Bovins = 10 Milliards d’Euros

Et enfin 100 milliards pour la totalité. C’est une grosse somme mais moins cher que l’équivalent en centrales nucléaires. Mais ce ne sont pas des niches fiscales pour les riches, ni l’exonération des heures supplémentaires.

A l’aide d’une banque entièrement consacrée aux énergies renouvelables, financée par les taxes carbones sans placement et sans spéculation possible le financement sera fait sous forme de prêt remboursable par la vente d’électricité et la production de méthane.

Soit, deuxième solution, l’état prend en charge la construction et vend les productions tout en donnant une indemnité à l’agriculteur.

Les autres sources agricoles : Le fumier n’est pas la seule source, donc pas de danger devant la diminution probable de la viande et des produits laitiers, citons la paille, les broyats de broussailles, les racines d’endives, la paille qui tous peuvent générer du biogaz ou bio méthane.

Les sources forestières : En cas d’abattage le fût sert a faire du bois d’œuvre la sciure des granulés de bois ou pellets, les grosses branches : du bois de chauffage, les petites branches broyées : du digestat pour la méthanisation. Il est possible aussi de valoriser tous les déchets d’espaces verts.

Les autres sources : Cela existe depuis les années quarante pour les boues d’épuration ces sources sont plus développées que le biogaz agricole (moins de dix exploitations en France). Nous avons également le biogaz récupéré dans les décharges. Pour les boues d’épurations il existe 150 installations en France produisant 65000 Tonnes d’équivalent Pétrole.

Pour les décharges il n’en existe que cinq en France. La solution la plus simple consiste à récupérer le méthane s’échappant des déchets 60 m3 par tonne soit 360 kg Equivalent pétrole. Si la méthanisation est contrôlée 500 m3 sont possibles (appareil sophistiqué).

Si la filière décharge est développée il sera nécessaire de trier les déchets organiques car dans le gaz se retrouve en plus de l’hydrogène sulfuré du chlore provenant de la digestion du plastique. Il serait possible de récupérer les déchets de cantine, les invendus produits frais des grandes surfaces, ainsi que les algues vertes.

Les particularités, les dangers :

Le biogaz a base majoritairement de méthane sera dans le futur une source importante d’énergie renouvelable mais cela demandera de gros investissements mais ils seront indispensable car le maximum de production de pétrole est atteint nous sommes sur le pic pétrolier.

Le méthane est aussi une énergie fossile, présent dans les mines de charbon est à l’origine des feux de grisou. Il est présent aussi dans les gisements pétroliers il est brûlé bêtement sous forme de torchères. Le gaz naturel fossile est constitué principalement de méthane, son exploitation demande moins d’énergie que le pétrole, a énergie égale il dégage deux fois moins de gaz carbonique que le charbon, un peu moins aussi que le pétrole. (1,75 fois moins). Les inconvénients consistent dans le transport et le conditionnement du méthane et doivent donc être pris en compte dans les productions et les débouchés de biogaz agricole, (quel usage, quelle taille) . Les dangers sont les mêmes que ceux du gaz naturel a savoir incendie et explosions, quelques risques de pollution par le soufre et d’autres substances surtout pour le biogaz de décharge, ce qui va nécessiter de plus en plus un tri des ordures.

Ce biogaz sera un grand chantier.

 

 

 

 

 

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