Biogaz
Mélange gazeux d’environ 50 à 70 % de méthane et 30 à 50 % de CO2, produit par digestion anaérobie de matières organiques : effluents d’élevage, déchets alimentaires, boues d’épuration, cultures énergétiques.
Le biogaz provient de la digestion anaérobie ou de la décomposition naturelle des déchets en décharge. Son pouvoir calorifique dépend de sa teneur en méthane : à 60 % de CH4, il contient environ 21 à 23 MJ/m3, soit près de 6 kWh/m3, contre environ 10 kWh/m3 pour le gaz naturel. Il renferme aussi des traces de sulfure d’hydrogène (100 à 3 000 ppm), d’ammoniac, de siloxanes et de vapeur d’eau, à éliminer avant de l’envoyer dans un moteur.
Productions de biogaz courantes (m3 par tonne de matière brute) : lisier bovin 20 à 30, lisier porcin 15 à 25, déchets alimentaires 100 à 150, ensilage de maïs 180 à 220, graisses de cuisson usagées jusqu’à 600 ou plus. La plupart des installations brûlent le biogaz dans des moteurs à gaz en cogénération, avec 38 à 43 % de rendement électrique et 40 à 45 % de rendement thermique ; une unité agricole de 500 kWe a besoin d’environ 2,2 millions de m3 de biogaz par an pour 8 000 heures de fonctionnement.
Le biogaz peut aussi être épuré en biométhane. Son intérêt climatique est maximal quand il capte du méthane qui se serait sinon échappé des fosses à lisier ou des décharges ; les fuites des digesteurs (1 à 3 % de la production) le réduisent. L’Allemagne compte environ 9 000 installations ; la Chine et l’Inde, des millions de digesteurs domestiques. Estimez la production avec le calculateur de biogaz.
Termes associés
Tous les termes →- Digestion anaérobie (méthanisation)
Décomposition de la matière organique par des micro-organismes en l’absence d’oxygène, qui produit du biogaz et un digestat riche en nutriments utilisable comme engrais.
- Biométhane (GNR)
Biogaz épuré à plus de 95 % de méthane, conforme aux spécifications du gaz naturel, que l’on peut injecter dans le réseau de gaz ou utiliser comme carburant.
- Cogénération (CHP)
Production simultanée d’électricité et de chaleur utile à partir d’un même combustible, avec un rendement global de 75 à 90 %, contre environ 35 à 60 % pour une centrale qui ne produit que de l’électricité.
- Fuites de méthane
Rejets involontaires de méthane dans les chaînes d’approvisionnement du pétrole, du gaz et du charbon (fuites, dégazages, torchage incomplet), souvent exprimés en pourcentage du gaz produit.
- Pouvoir calorifique (PCS / PCI)
Chaleur dégagée par la combustion complète d’une quantité unitaire de combustible ; le pouvoir calorifique supérieur inclut la chaleur de condensation de la vapeur d’eau, l’inférieur l’exclut.