Optimiser la méthanisation

Ils sentent mauvais, contiennent parfois trop d’azote et sont bien encombrants, surtout en Bretagne. Et pourtant, les déchets agricoles - comprenez les lisiers et fumiers - et plus généralement les déchets organiques ont au moins une qualité : ils peuvent produire de l’énergie, sous forme d’un gaz, le méthane. C’est le principe de la méthanisation. Une technique qui a émergé dans les années 80, et qui revient à la mode aujourd’hui, avec le besoin d’énergies renouvelables.

Une nouvelle approche

« Ce qui change aujourd’hui, c’est l’échelle, explique Fabrice Beline, chercheur à Irstea(1). Jusqu’ici, on était sur des initiatives locales : une ferme méthanisait ses propres déchets. Depuis peu, on réfléchit à l’échelle d’un territoire. » Le projet de recherche Biodécol2(2), mené avec le Pays de Fougères (35), intègre cette nouvelle approche : installer des unités plus importantes, qui recueillent les lisiers de différentes fermes mais aussi les déchets des industries agroalimentaires, nombreuses dans la région, ou encore les restes de la restauration collective, les déchets verts des municipalités.

Alors, le méthaniseur peut-il tout recevoir ? Pas tout à fait, car il faut que le mélange soit un minimum efficace. « Les lisiers seuls, par exemple, ne produisent pas beaucoup de méthane. Par contre, ils empêchent l’acidification du mélange, qui ralentit le processus. Et surtout, ils contiennent les nutriments indispensables aux microorganismes qui vont se charger de la transformation chimique. » Ces bactéries décomposent la matière organique contenue dans la cuve hermétique pour former du méthane et une autre matière : le digestat. « Les graisses animales, par contre, sont fortement méthanogènes. Mais jusqu’à un certain seuil seulement. » En trop forte quantité, elles inhibent le processus.

Trouver les déchets adéquats

Avec son équipe, Fabrice Beline a testé des dizaines de mélanges pour comprendre le rôle de chaque déchet, dans des petites fioles conservées au chaud, entre 35 et 40 °C. « Aujourd’hui, c’est la température idéale pour optimiser le processus. Nous avons lancé un nouveau projet pour isoler et favoriser les microorganismes capables de travailler à des températures plus basses, vers 15 °C. » En parallèle, un de ses collègues a fait appel aux techniques des systèmes d’information géographique (SIG) pour savoir où trouver les déchets adéquats et où placer l’unité de méthanisation idéale (lire ci-contre).

Une énergie d’avenir

Ce choix de traitement a de l’avenir. En une année, une vache peut produire l’équivalent énergétique de dix pleins d’essence ! « On estime qu’aujourd’hui, en France, la méthanisation pourrait produire 10 millions de tonnes équivalent pétrole(3), soit près de 4 % des besoins du pays. Pour une énergie renouvelable, c’est déjà énorme. » Actuellement, le méthane est utilisé pour faire tourner une chaudière, ou un moteur et produire ainsi de la chaleur ou de l’électricité. Et depuis octobre 2011, il est possible de le réinjecter dans le circuit de gaz naturel, à condition de lui faire subir un sérieux nettoyage. Quant au digestat, la matière qui reste après méthanisation, il peut être composté, ou épandu, mais il n’est pas moins riche en azote. « Une thèse vient de commencer pour savoir s’il serait possible de faire consommer cet azote - qui constitue un bon nutriment pour les plantes - par des microalgues, pour l’exporter ensuite. » L’azote a encore un avenir comme source de valorisation des déchets agricoles.