La biométhanisation, une bonne idée pour valoriser certains déchets ?

19 fév

Bonjour à tous,

La société de consommation, dans laquelle nous vivons, a entraîné un changement dans le type d’ordures engendrées et surtout la quantité. Parmi les déchets que nous rencontrons souvent dans nos rues, campagnes ou mers, il y en a un, qui est pour moi le plus révoltant : les déchets de nourriture.

Alors que plus de 80 pays dans le monde sont touchés par la famine, les pays développés et les principaux pays émergents jettent des tonnes de nourriture, parfois encore emballée et, le plus souvent, devenue périmée (plats achetés et/ou cuits non mangés, laissés à l’abandon dans les armoires et les réfrigérateurs). De nombreuses études ont été commandées par diverses associations et le ministère de l’Ecologie, avec des résultats et des conclusions différentes car ils ne prennent pas en compte les mêmes critères, ce qui rend ces études un peu caduques.

Par exemple, France Nature Environnement, utilisant les chiffres de l’ADEME datant d’avril 2011, considère que nous jetterions (j’emploie volontairement le conditionnel du fait des résultats différents, n’étant pas sûr du résultat réel) un peu plus d’un cinquième de la nourriture que nous achetons – 21% précisément, ce qui correspond à 89.9 kg/an/hab pour la France. Et sur cela, nous jetterions environ 7 kg de déchets non déballés donc aucunement consommés (1). Mais, dans le même temps, un rapport d’Urban Food, avec les chiffres de la FAO (Organisation des Nations Unies pour l’alimentation et l’agriculture) de 2011, nous dit que chaque Français jetterait 155 kg de nourriture par an, soit plus de 10 millions de tonnes, sans compter les pertes agricoles (2) ! Comment s’y retrouver et renseigner correctement nos concitoyens avec des études si disparates en terme de résultats ?

Néanmois, malgré ces divergences en termes de chiffres, nous pouvons remarquer qu’une importante quantité de déchets, que j’appelerai biodéchets parfois, est jetée alors que nous pourrions facilement les valoriser. Les produits encore consommables devraient être donnés aux populations défavorisées (ceci sera l’objet d’un article très prochainement, dédié au gaspillage alimentaire) et les produits périmées ou non consommables seraient, non plus envoyés en décharge ou en incinération comme avant, mais dirigés vers des centres de valorisation, les fameuses usines de biométhanisation.

La (bio)méthanisation, kesako ?

Derrière ce mot assez obscur, se cache un processus tout à fait naturel que nous retrouvons notamment dans les rizières ou les marais, mais également chez les animaux (3) : le célèbre pet de vache et de mouton, qui pollue notre atmosphère et qui nous obligera dans le futur, à changer nos habitudes alimentaires, si les conditions climatiques se dérèglent de façon dramatique.

La méthanisation est décriée à cause de ses origines, notammenet à cause de l’agriculture industrielle qui détruit les forêts primaires et polluent les sols, mais elle pourrait être la solution à la crise des déchets, qui touche en particulier l’Italie, si je reste proche de chez nous. Elle répond tout à fait au problème des déchets nutritifs non consommables qui étaient soit jetés à la décharge soit incinérés, ce qui est totalement ridicule.

Le processus de dégradation de la matière organique se fait en 4 étapes, dans une atmosphère sans oxygène (anaérobie/anoxie) (4) :

  • L’hydrolyse, l’étape primaire ;
  • L’acidogénèse ;
  • L’acétogénèse ;
  • La méthanisation, à proprement parler.
Méthanogenèse

Le processus de méthanisation, d’après R. Cresson 

 

fichier pdf PhD_CRESSON_2006

L’hydrolyse, qui est suivi d’une fermentation, permet de réduire des molécules de grande taille, tels l’amidon ou les protéines, en d’autres beaucoup plus petites et surtout plus simples, qui pourront ainsi être plus facilement digérées par les micro-organismes.

L’acidogénèse, quant à elle, transforme ces molécules simples en acides gras volatils, donnant ainsi naissance, dans le même temps, à de l’hydrogène et du gaz carbonique, deux gaz qui seront réutilisés plus tard.

La troisième étape, l’acétogénèse, est distinct de la précédent car elle se focalise sur la transformation des acides gras volatils en acide acétique et/ou hydrogène.

Enfin, la dernière phase, la méthanisation, qui donne son nom à tout le processus (comme très souvent dans les réactions chimiques à plusieurs étapes), produit à partir de l’hydrogène et de l’acide acétique, le fameux méthane que nous voulons.

Ce processus naturel est aujourd’hui appliqué industriellement, via les usines de biométhanisation, ce que nous allons voir tout de suite.

L’application industrielle de la biométhanisation

Dans de nombreux pays, l’application industrielle de la biométhanisation se développe de façon exponentielle car la mise en place est « facile », aidée par les autorités cherchant à diminuer le coût des déchets, et les techniques nombreuses, différentes selon les pays.

Tout d’abord, il faut savoir qu’un facteur permet de valider les déchets pour la méthanisation en premier lieu, c’est de savoir si ce sont des matières organiques de type fribeuse ou non. Si c’est le cas, les déchets ne pourront pas être transformés, du moins facilement, en méthane car ils comportent des lignines non digestes en grande quantité.

Pour en savoir plus sur la digestion anaérobie, je vous conseille de lire le dossier réalisé par la ville de Québec, très bien fait et surtout très ludique, provenant du site de la ville (5). Je vous le mets directement après, en version pdf. Il existe également un diaporama consacré au projet de construction d’un centre de biométhanisation (6).

fichier pdf La digestion anaérobie – Ville de Québec

Iil faut surveiller durant le processus de nombreux paramètres, qui vont jouer sur la qualité de la production (7):

  • L’absence d’oxygène (anoxie) ;
  • Le pH : l’acidité met en jeu d’autres processus enzymatiques qui ne conduisent pas à la production de méthane, cela provoque donc des diminutions de rendement ;
  • La température ;
  • Le rapport carbone/azote (environ égal à 30) ;
  • Les matières toxiques pour l’inoculum – la mixture de micro-organismes – (métaux lourds, antibiotiques, …) qui inhibent les réactions et donc empêchent les transformations ;
  • L’absence de fibres non digestes.
cycle-valo

Cycle de valorisation des biodéchets (Crédit photo : Cap Calaisis)

Tous ces paramètres sont en jeu, au sein des différentes techniques existantes. Je serai bref sur ce sujet car je ne m’y connaît pas assez sur les techniques. Tout ce que je peux vous dire, c’est qu’il existe deux types généraux de méthaniseurs : les liquides et les sèches, dont la différence se joue sur la matière sèche – lorsque le taux de matière sèche dépasse 20% de la masse, on parle de biométhanisation sèche ou à forte charge, sinon on parle de biométhanisation liquide (8).

Quoi qu’il en soit, de nombreux avantages peuvent être notifiés pour la biométhanisation :

  • Elle produit du méthane qui peut être utilisé pour produite de l’électricité ;
  • Peu de nuisances olfactives ;
  • Les usines prennent peu de place, ce qui ne rognent pas sur les terrains déjà très artificialisés ;
  • Ce qui n’est pas transformé en méthane est majoritairement passé en digestat, qui servira particulièrement de compost. On a donc un bilan carbone très favorable.

De plus, je vous ai beaucoup parlé du gaz méthane qui est le produit principal, mais il faut que le compost, issu du digestat, est d’une qualité très intéressante, permettant d’obtenir des jardins magnifiques. Mon père, qui jardine de façon remarquable, je dois le dire, utilise à la fois le compost issu de l’usine de biométhanisation de Calais, ajouté parallèlement au fumier de mouton, le meilleur car il est beaucoup moins acide que celui de cheval. C’était la minute jardinage de Jean-Baptiste.

Pourquoi vous ai-je parlé de la biométhanisation ? 

En préambule, je vous ai parlé des déchets alimentaires que nous ne savions pas traités et qui sont encore majoritairement mal valorisés. La solution de l’usine de biométhanisation est un bon moyen d’avoir une production de gaz pour obtenir par exemple de l’électricité (brûlage du gaz pour faire tourner une turbine), ceci au niveau local.

Je vous parle aussi de çà, car nous avons, comme je l’ai dit un peu plus haut, à Calais, une usine de ce type. Ce fut une des premières en France, permettant ainsi de traiter une partie des déchets (aliments, mais aussi graisses alimentaires, papiers, journaux,…) provenant de tout le Calaisis. Elle a été construite pour traiter à terme 27000 tonnes de biodéchets et 1000 tonnes de graisses alimentaires chaque année.

usine_biomethanisation_1

Usine de biométhanisation de Calais (Crédit photo : Cap Calaisis)

Je vous encourage à aller à la visite annuelle de l’usine, où vous connaîtrez véritablement le fonctionnement et vous pourrez repartir avec du compost, pour avoir un joli jardin. Si vous voulez avoir plus de renseignements, je vous indique ci-après le site de la SEVADEC, régisseur du centre de biométhanisation et de tri :

http://sevadec.fr/

Merci de m’avoir lu !

(1) http://www.consoglobe.com/qui-jette-le-plus-de-nourriture-en-france-et-dans-le-monde-cg

(2) http://www.planetoscope.com/fruits-legumes/1257-le-gaspillage-alimentaire-en-france.html

(3) http://fr.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9thanisation

(4) http://energie.wallonie.be/fr/la-biomethanisation.html?IDC=6196

(5) http://www.ville.quebec.qc.ca/grandsprojetsverts/matieresresiduelles/matieres_organiques/index.aspx

(6) http://www.ville.quebec.qc.ca/grandsprojetsverts/matieresresiduelles/matieres_organiques/modelisation/index.html

(7) http://energie.wallonie.be/fr/la-biomethanisation.html?IDC=6196

(8) Ib.

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