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Industrie du futur : récupérer de l’énergie de la biomasse et des déchets organiques

DOMINIQUE GAYOT

Dominique Gayot, chimiste de formation, notre experte met aujourd’hui son expérience de responsable Qualité Sécurité Environnement et ses compétences de formatrice en sécurité, analyse des risques, risques chimiques, plans de prévention, qualité, logistique… au service des industriels.

Elle répond pour Comundi à 3 questions autour de la valorisation de l’énergie de la biomasse et des déchets organiques.

1.      Pouvez-vous nous décrypter en quelques lignes deux technologies prometteuses permettant de récupérer de l’énergie de la biomasse et des déchets organiques ?

Issue du bois, des déchets verts et des déchets organiques agricoles, la biomasse offre trois modes de valorisation : thermique (chauffage), chimique (biocarburant), et biochimique (biogaz obtenu par méthanisation).

La biomasse a le privilège de contenir l’énergie du soleil captée par photosynthèse :

6 CO2 + 6 H2O + lumière → C6H12O6 + 6 O2

La méthanisation ou digestion anaérobie est la transformation de la matière organique obtenue (glucides, lipides, protéines) en un biogaz composé principalement de méthane (50 à 75%), de gaz carbonique (19 à 38%), d’ammoniac (selon les substrats), de sulfure d’hydrogène (100 à 10 000 mg/m3), par un consortium microbien fonctionnant en anaérobiose. C’est une transformation naturelle qui se réalise dans tous les milieux où l’on trouve de la matière organique en absence d’oxygène, et où les conditions physico-chimiques sont compatibles avec celles du vivant. C’est Alessandro Volta qui montra en 1776 que le gaz produit dans les marais était combustible. Le terme méthane fut proposé en 1865.

La valorisation énergétique de la biomasse, concerne la partie de la biomasse qui n’est pas facilement transformable en gaz comme la lignine du bois. Cette fois, la matière première non réutilisable (palettes, vieilles chaises, petit bois etc. donc la matière naturelle déjà transformée) est triée et broyée. On crée des mélanges homogènes qui seront brûlés dans des conditions optimales. La chaleur dégagée monte en température de l’eau qui servira pour le chauffage urbain.

https://www.ademe.fr/sites/default/files/assets/documents/47137_vademecum_biomasse_charte.pdf

2.      Auriez-vous un ou deux exemples à nous donner d’entreprise ayant su mettre en place un process de valorisation de ses déchets organiques ?  Quelles étapes du projet, quelle rentabilité ?

Voici le diagramme Gantt d’un projet de méthanisation.

Il faut être très attentif à la rentabilité du projet dès l’étude de faisabilité pour éviter les mauvaises surprises. Selon une étude de l’Agence Régionale d’Évaluation Environnement et Climat de Nouvelle-Aquitaine, publiée en 2021, 81 % des sites mis en service depuis 2015 sont rentables. Les 18 % de sites non rentables correspondent à des sites agricoles de taille industrielle lors de leurs 2 premières années de mise en service.

source : AREC

3.      Quelles sont les principales problématiques et difficultés auxquelles sont confrontés les industriels dans ce type de projet ? Auriez-vous quelques conseils à délivrer avant de se lancer ?

Les installations de méthanisation sont des Installations Classées pour la Protection de l’Environnement. Elles sont donc soumises à une réglementation stricte. Quelques accidents cuisants et très médiatisés ont rendu les associations environnementales locales frileuses quand à l’implantation d’un méthaniseur sur leur commune. En réponse, les prescriptions générales d’autorisation, d’enregistrement et de déclaration ont été revues par arrêtés publiés en juin dernier.  Il faut donc garder raison et être attentifs à penser la sécurité dès le départ.  

Au risque de me répéter, je conseille de bien réfléchir avant de se lancer ; à ne pas hésiter à aller visiter des installations ; à discuter avec ses pairs.

A contrario, lorsque je suis intervenue en industrie papetière, j’ai été très surprise de constater que la méthanisation sert uniquement à faire tomber la DCO (Demande Chimique en Oxygène) sans aucun souci de valorisation du biogaz.

Sites à suivre

Valorisation chimique de la biomasse à l’étude

https://www.forestopic.com/fr/yes-i-wood/sciences-recherche/554-valorisation-chimique-bois-bioforever

https://lermab.univ-lorraine.fr/recherche/valorisation-chimique-energie-et-procedes

Retrouvez Dominique Gayot lors du carrefour industrie du futur le jeudi 9  décembre 2021 en visio-conférence (découvrez le programme ici ) ou sur la formation Méthanisation et valorisation des déchets organiques industriels et agricoles :(découvrez le programme ici).

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