Qu’est-ce la biomasse ?
Définition du point de vue écologique de la biomasse source Wikipédia :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Biomasse_(écologie)Définition du point de vue écologique de la biomasse source Wikipédia :
Extrait :
« La
biomasse est le terme qui (en écologie
notamment) désigne la quantité (masse) totale d'organismes vivants dans un biotope ou un
lieu déterminé à un moment donné, qu'il s'agisse de plantes, d'animaux, de
champignons ou de microbes. L'humanité en tire notamment toute sa nourriture et
une grande partie des ressources quotidiennement nécessaires (fibres et
médicaments notamment). Tant qu'elle n'est pas surexploitée, cette
ressource est dite renouvelable. Le pétrole et le gaz naturel (ressources fossiles) sont aussi issues de la
biomasse.
La
biomasse est parfois calculée pour un taxon
particulier. Elle peut être estimée par unité de surface s'il s'agit d'un
milieu terrestre ou par unité de volume (en particulier pour le milieu
aquatique). Les organismes vivant (plantes
notamment) sont souvent en grande partie constituée d'eau. Dans certains
calculs, la biomasse est donc mesurée en « teneur en matière sèche ». Outre en unité de poids,
on l'exprime parfois en nombre d'individus, en calories. »
Donc, et
notamment :
·
Le bois de chauffage est issu de la biomasse. Les forêts sont la
principale source de bois de chauffage.
·
Le biogaz est issu de la biomasse, dont production de méthane à
partir de déchets, de lisiers auxquels sont ajoutés des végétaux broyés issus
de forêts ou de cultures dédiées à la méthanisation (fermentation en vase clos sans apport d’air ou oxygène).
Méthane : Source : https://fr.wikipedia.org/wiki/Méthane
Extraits :
1) « Le méthane est un composé chimique de formule
chimique CH4 découvert et isolé par Alessandro
Volta entre 1776
et 1778.
(Volta
découvre également la pile électrique). C'est l'hydrocarbure
le plus simple, et le premier terme de la famille des alcanes (Alcane, vulgairement = carbone +
hydrogène). Parce qu'assez abondant dans
le milieu naturel, c'est un combustible
à fort potentiel. Sa combustion dans le dioxygène
(oxygène)
pur produit du dioxyde de carbone
CO2 et de l'eau H2O avec une
importante libération d'énergie. »
2) Origine du
méthane parmi d’autres :« Les ruminants[Lesquels ?] :
Dans les années 1990 on se rend compte que les élevages bovins contribuent
significativement aux émissions mondiales de méthane70
(environ 16 % vers 2010). En France, en 2008 l'élevage était la source
(fumier d'étable compris) de 80 % du méthane émis (contre 69 % en
1990, avec un accroissement relatif de 4,6 % en 18 ans). L'élevage
lui-même serait responsable de 92 % des émissions nationales de méthane
(dont 70 % sont dus à la fermentation
gastro-entérique (en)
et 30 % aux émanations des lisiers.
Une
seule vache
peut émettre 100 à 500 litres de méthane par jour
(5 % venant des flatulences et 95 %
d'éructations liées à la rumination),
mais la quantité de CH4 produite varie beaucoup selon l'alimentation
de l'animal, avec par exemple une moyenne de 119 kg
CH4/vache laitière (VL) et par an (variant de 63 à 102 kg) selon Dollé et al. (2006)71,
ou de 117,7 kg en moyenne (de 90 à 163 kg) selon Vermorel et al. (2008)72,
quand la production de lait passe de 3 500 à 11 000
kg/an73« les concentrés riches en amidon (orge, blé,
maïs) ont un effet dépressif sur la méthanogénèse (*) plus important que les concentrés riches en parois digestibles
(pulpe de betterave). Martin et al. (2006) citent une étude qui
montre que chez la vache laitière, le remplacement des pulpes de betteraves
(70 % de la ration) par de l’orge a entraîné une diminution de 34 %
des pertes d’énergie sous forme de méthane ».
Des plantes plus riches en tanin (dont légumineuses telles que le sainfoin, le
lotier et le sulla) diminuent la dégradation des protéines alimentaires mais
aussi la méthanogénèse ruminale.
Les excréments (fumier d'étable) qui continuent leur décomposition avec une méthanisation plus ou moins anaérobie selon le contexte sont aussi source de méthane. »
(*)
La méthanogénèse est un ensemble de voies
métaboliques produisant du méthane chez certains micro-organismes, qualifiés de
méthanogènes.
Cette vidéo nous indique la durée de
vie pour 2 gaz à effet de serre : CO2 un siècle et pour le méthane 12 ans.
Emissions
de CO2 de la biomasse :
 |
| Schéma méthanisation source Internet Méthanisation à base de déchets. |
 |
| Autre schéma méthanisation source Internet Méthanisation à base de déchets + végétaux. |
·
Pour la biomasse bois énergie,
355 g CO2/kWh (sans replantation)
selon tableau publié sur ce blog le 23 février 2018. Voire 400 g CO2/kWh environ selon d’autres sources.
·
Méthane est un gaz produit par la fermentation de la biomasse en
absence d’air, non utilisé en énergie est un gaz à effet de serre plus
« violant » que le CO2. Sa combustion produit du CO2 (179 g CO2/kWh selon source ci-dessous) +
vapeur d’eau. Capter le méthane et l’utiliser en carburant est bénéfique pour
la planète.
https://jpcmanson.wordpress.com/2011/12/06/thermochimie-etude-de-divers-combustibles/
Extraits :
1 1) Comparaison
des émissions massiques de CO2 par kg de gaz consumé :
La
combustion complète du dihydrogène (vulgairement appelé
hydrogène) dans le dioxygène (appelé vulgairement oxygène) ne
produit que de l’eau, donc 0 kg de CO2 par kg de dihydrogène. Cela n’est vrai
que par des électrolyses, et c’est la solution la plus avantageuse. Mais dans
les faits actuels, 95% de la production industrielle du dihydrogène est
réalisée par reformage du méthane selon la réaction CH4 + O2 -> 2 H2 + CO2.
La réaction produit donc 2,75 kg de CO2 par kg de méthane et 0,25 kg de
dihydrogène par kg de méthane : ainsi on aura produit finalement 11 kg de CO2
pour une production de 1 kg de dihydrogène.
·
La combustion complète du méthanol dans le dioxygène
produit 1,37 kg de CO2 par kg de méthanol.
·
La combustion complète de l’éthanol dans le dioxygène
produit 1,91 kg de CO2 par kg d’éthanol.
·
La combustion complète du méthane dans le dioxygène
produit 2,75 kg de CO2 par kg de méthane.
·
La combustion complète du propane dans le dioxygène
produit 3 kg de CO2 par kg de propane.
·
La combustion complète du butane dans le dioxygène
produit 3,0345 kg de CO2 par kg de butane.
·
La combustion complète de l’octane dans le dioxygène
produit 3,09 kg de CO2 par kg d’octane.
·
La combustion complète du carbone dans le dioxygène
produit 3,66 kg de CO2 par kg de carbone.
Le charbon (suivi de l’octane) est le combustible qui émet le plus de CO2
par unité de masse.
2) BILAN TRÈS INTÉRESSANT : (du
méthane comparé à d’autres énergies))
La
combustion complètement dans le dioxygène produit une quantité d’énergie par kg
de combustible :
·
50 milliards de kWh (soit 50 TWh) sont théoriquement
productibles par 1 kg d’antimatière qui s’annihile avec 1 kg de matière.
Équivaut à presque 43 mégatonnes en puissance nucléaire. On est loin de pouvoir
exploiter l’antimatière…
·
116300 à 186080 kWh sont produits par la fission nucléaire de
1 kg d’uranium enrichi, la fission n’émet pas de CO2. Un kg d’uranium
fissile équivaut de 10 à 16 kilotonnes de puissance nucléaire.
·
15,462 kWh sont produits par 1 kg de méthane, ça émet
par conséquent 2,75 kg de CO2.
·
14,015 kWh sont produits par 1 kg de propane, ça émet
par conséquent 3 kg de CO2.
·
13,78 kWh sont produits par 1 kg de butane, ça émet
par conséquent 3,03 kg de CO2.
·
12,31 kWh sont produits par 1 kg d’octane, ça émet par
conséquent 3,09 kg de CO2.
·
9,11 kWh sont produits par 1 kg de charbon (carbone),
ça émet par conséquent 3,66 kg de CO2.
·
8,26 kWh sont produits par 1 kg d’éthanol, ça émet par
conséquent 1,91 kg de CO2.
Parmi les combustibles, l’éthanol est celui qui
fournit le moins d’énergie par unité de masse. Au
niveau du rendement, le méthane est le combustible le plus avantageux (1,87
fois plus énergétique que l’éthanol par unité de masse de combustible).
3) La
combustion complète dans le dioxygène (excepté la fission nucléaire)
produit 1 kWh selon diverses masses de combustibles :
·
1 kWh = 0,0033 g d’uranium enrichi (ou 0,0086 g
d’uranium dans réacteur à eau à cycle ouvert), soit une émission de 0 g de CO2.
·
1 kWh = 65 g de méthane, soit une émission de 179 g de
CO2.
·
1 kWh = 71 g de propane, soit une émission de 213 g de
CO2.
·
1 kWh = 72,6 g de butane, soit une émission de 220,3 g
de CO2.
·
1 kWh = 121 g d’éthanol, soit une émission de 231 g de
CO2.
·
1 kWh = 81 g d’octane, soit une émission de 250,3 g de
CO2.
·
1 kWh = 110 g de carbone, soit une émission de 401,8 g
de CO2.
Par kWh produit, le charbon est de tous les combustibles le plus émetteur
en CO2. Les centrales électriques à charbon sont donc une mauvaise option
énergétique.
Fin d’extrait de https://jpcmanson.wordpress.com/2011/12/06/thermochimie-etude-de-divers-combustibles/
Quelques exemples d’énergies dont via
biomasse.
https://www.youtube.com/watch?v=4H9QaROBY9U En AfriqueUne avancée vers la modernité bonne pour la planète.
Méthanisation basique des déchets de proximité.
https://www.youtube.com/watch?v=qSIMqWCTS1Q Chauffage serre. Moins on a besoin d’énergie,
moins on émet de CO2.
https://www.youtube.com/watch?v=F50skSl_hRw Economie d’énergies, maison passive.
https://www.youtube.com/watch?v=e3D9uotfVdE Info méthane.
Méthaniseurs familiaux
agréés.
 |
| Source www.bactiactu. .... Méthaniseur familial |
www.batiactu.com/edito/methaniseur-individuel-une-production-non-totalement-previsible-46640.php
Exemple méthanisation individuelle.
Autre
présentation du même méthaniseur :
Méthane = énergie intéressante, mais
attention aux dangers :
Le méthane, comme
le butane est un gaz non sans danger, dont risque d’explosion en cas de fuite
dans un local peu ventilé.
Le méthane
« brut » de méthanisation, notamment artisanale, peut contenir de
l’hydrogène sulfuré (H2S) non sans inconvénients.
Infos hydrogène
sulfuré (H2S) : http://travail-emploi.gouv.fr/sante-au-travail/prevention-des-risques/autres-dangers-et-risques/article/hydrogene-sulfure
Le guide « bonnes
pratiques méthanisation » semble utile à consulter. Ce guide bénéficie du
soutien de l’ADEME.
Extrait : Page 28
Applications industrielles
Cas
intéressants à suivre.
Extrait :
« Avec un montant à investir à partir de 220
000 € pour une puissance de 22 kW, la micro-méthanisation séduit les
producteurs laitiers en recherche de diversification. Une vingtaine de projets
seraient déjà dans les tuyaux en Bretagne et la première unité sera mise en
service cet été.
On parle de petite
méthanisation lorsque la puissance est inférieure à 80 kW. Mais ces petites
unités étaient souvent jugées peu rentables et il était difficile de faire
aboutir les projets. Depuis le 13 décembre 2016 un décret fixe les nouvelles
règles du tarif de rachat de l’électricité produite à partir de la
méthanisation. Le tarif est maintenant de 0,175 €/kWh pour des installations de
moins de 80 kW avec une prime effluent de 0,05 €/kWh si le porteur de projet
utilise au moins 60 % de ses effluents comme intrants. Le tarif atteint alors
0,225 €/kWh ce qui va aider à développer la petite méthanisation sur le
territoire. »
Cas d’une ferme des Yvelines
Extrait :
« L’unité
de méthanisation en chiffres
L’unité de méthanisation est conçue
pour recueillir 12 700 tonnes d’effluents par an. A partir de ces
intrants, on estime que 923 000 m3 de biogaz peuvent être produits ainsi que près de 11 000 tonnes de
digestat. Ce volume de biogaz a un potentiel énergétique estimé à près de
5 120 MWh (en énergie primaire) par an. Il permet de produire de
l’électricité grâce à un moteur de 250 kW et de la chaleur par cogénération.
L’exploitant estime qu’il est possible d’en tirer annuellement 1 895 MWh,
soit l’équivalent de la consommation électrique d’approximativement 600 foyers,
et 2 304 MWh, de chaleur principalement, dédiés au process de la laiterie
de la fromagerie.
Après 11 mois d’exploitation,
l’installation de la Tremblaye se situe en deçà de ces valeurs théoriques. Sa
capacité de production est en effet limitée à près de 70% de sa valeur
maximale. Cette dernière serait atteinte si le site recevait des graisses
agroalimentaires comme effluents (en plus des fumiers) mais cet apport est
actuellement bloqué pour des raisons administratives. »
Remarque :
Les raisons administratives qui
bloquent la réception d’effluents (en plus des fumiers) ne sont pas précisées.
Si atteindre 100% de capacité de
production (actuellement limité à 70% selon l’extrait de l’article) nécessite
un balai de camions pour livrer les graisses agroalimentaires souhaitées peut
créer des nuisances de circulation routière.
En effet, 30% de 12700 tonnes c’est
environ 3800 tonnes, soit une bonne centaine de camions par an en plus sur les
routes qui mènent à cette ferme. L’intérêt dépend des distances à parcourir et
du gabarit des routes empruntées.
Moins optimiste, lien ci-dessous,
entre autres il semble que l’usine de méthanisation de Montpellier était prévue
pour produire du compost et biogaz à partir des « poubelles grises »
(sans tri).
 |
| Photo Midi-Libre |
Des avancées ont eu lieu pour l’usine
de Montpellier : (Dont ultra
criblage, ou tri automatisé des poubelles grises ?)
Mais ?
Valoriser les déchets en biogaz est
relativement récent, l’idée est prometteuse, des erreurs ont eu lieu, dont se
lancer dans le gigantisme sans avoir l’expérience d’installations plus modestes.
Cette question peut se poser au regard de mauvais exemples.
De
mémoire, expérience compostage du Reste (après tri des déchets ménagers,
contenu du bac marron) du Sictomu (Sictom = Syndicat de traitement des ordures
ménagères et « u » = Uzège). Dans le Reste, après tri correct, on
trouve de la biomasse (déchets végétaux et animaux), mais aussi divers emballages
alimentaires en plastique.
Les
premiers composts issus du Reste étaient utilisés en engrais par les
agriculteurs, ça ne passait inaperçu, les terres engraissées étaient maculées
de morceaux de plastique. Ce mode de production de compost a été abandonné, peu
« écolo », un mode industrialisé donne de meilleur résultat, tri supplémentaire
mécanisé, donc moins de morceaux de plastique, l’ajout de broyat de végétaux au
compostage du Reste permet de rentrer dans les normes du point de vue
pourcentage des produits indésirables contenu dans le compost final du Sictomu.
L’usine
de méthanisation de Montpellier est partie sur la même base (compostage du
Sictomu) en pire, poubelles grises, donc sans ou peu de consignes de tri, on
peut imaginer en plus du plastique alimentaire, bien d’autres déchets dont
piles, huiles de vidange, etc. Le système "bio mécanisé" de tri usine ne semblait pas être suffisamment efficace. Le méthane obtenu devait être bien plus complexe
que CH4 ? Sans aborder les problèmes soulevés par les riverains de l'usine.
Les erreurs commises font partie de
l’expérience ou du savoir-faire à condition de les corriger, de ne pas les
reproduire par idéalisme ou idéologie.
A l'origine du projet, probablement est une orientation politique pour être le pionner d'une installation innovante, ici sans tri à la source, serait un avantage pour les particuliers.
Pour obtenir le marché, des services commerciaux peuvent s'avancer un peu trop au regard des techniques envisageables sans vérifier la réelle faisabilité avec les services techniques concepteurs, d'où ces loupés non sans conséquences.
A l'origine du projet, probablement est une orientation politique pour être le pionner d'une installation innovante, ici sans tri à la source, serait un avantage pour les particuliers.
Pour obtenir le marché, des services commerciaux peuvent s'avancer un peu trop au regard des techniques envisageables sans vérifier la réelle faisabilité avec les services techniques concepteurs, d'où ces loupés non sans conséquences.
Ces mauvaises pratiques de méthanisation n'aident pas à sa promotion et acceptation par les populations environnantes.
En annexe, pour info, cas du compostage.
Un compost bien géré émet du CO2 suite au brassage, donc apport d'oxygène.
Un compost mal géré, trop tassé est un méthaniseur, selon le lien ci-dessous le méthane est 23 fois plus néfaste que le CO2 pour la planète, source :
http://www.sciencepresse.qc.ca/actualite/detecteur-rumeurs/2017/03/02/composter-pour-reduire-gaz-effet-serre-vrai
En annexe, pour info, cas du compostage.
Un compost bien géré émet du CO2 suite au brassage, donc apport d'oxygène.
Un compost mal géré, trop tassé est un méthaniseur, selon le lien ci-dessous le méthane est 23 fois plus néfaste que le CO2 pour la planète, source :
http://www.sciencepresse.qc.ca/actualite/detecteur-rumeurs/2017/03/02/composter-pour-reduire-gaz-effet-serre-vrai
Autres sources pour confirmer :
http://www.passerelleco.info/article.php?id_article=1365
Seconde source Ademe plus technique et comparative pour le traitement des déchets :
http://www.bilans-ges.ademe.fr/documentation/UPLOAD_DOC_FR/index.htm?emissions_evitees.htm
Tableau issu d'études du GIEC : (Groupe Intergouvernemental d'Experts Climat créé en 1988)
https://www.connaissancedesenergies.org/gaz-effet-de-serre-quest-ce-que-l-equivalent-co2-170807
https://www.connaissancedesenergies.org/gaz-effet-de-serre-quest-ce-que-l-equivalent-co2-170807
Le méthane serait bien plus néfaste que 23 fois (cité plus haut) le CO2 selon le GIEC.
Cette annexe montre qu'il faut rester humble, en matière d'énergie renouvelable, il n'y a pas qu'une "Vérité". Nous avons encore à apprendre.
http://www.passerelleco.info/article.php?id_article=1365
Seconde source Ademe plus technique et comparative pour le traitement des déchets :
http://www.bilans-ges.ademe.fr/documentation/UPLOAD_DOC_FR/index.htm?emissions_evitees.htm
Tableau issu d'études du GIEC : (Groupe Intergouvernemental d'Experts Climat créé en 1988)
https://www.connaissancedesenergies.org/gaz-effet-de-serre-quest-ce-que-l-equivalent-co2-170807
https://www.connaissancedesenergies.org/gaz-effet-de-serre-quest-ce-que-l-equivalent-co2-170807
Le méthane serait bien plus néfaste que 23 fois (cité plus haut) le CO2 selon le GIEC.
Cette annexe montre qu'il faut rester humble, en matière d'énergie renouvelable, il n'y a pas qu'une "Vérité". Nous avons encore à apprendre.
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