Zoom sur la méthanisation à la ferme

Le biogaz est une énergie d’avenir et les contextes politique et réglementaire actuels sont particulièrement favorables à l’émergence des projets, notamment en méthanisation à la ferme. Pour preuve, le nombre d’installation à la ferme a fortement progressé depuis 10 ans, pour atteindre plus de 500 unités aujourd’hui.
Le rythme d’apparition de nouvelles construction est soutenu (80 par an depuis 2017) et devrait permettre d’atteindre l’objectif de dépasser les 1000 unités en 2023 que la France s’est fixé.

Cette dynamique est le fruit de différentes mesures de soutien et de mesures de simplification réglementaires et administratives, parmi lesquelles :

• Tarif de rachat de l’électricité en cogénération : depuis 2002 et revalorisé en 2011 et 2016, avec des contrats d’achats de l’électricité étendus de 15 à 20 ans
• Tarif d’achat pour le biométhane en injection : depuis 2011 , avec un contrat sur 15 ans
• Dispositifs de subventions à l’investissement
• Prise en charge de 40% du coût de raccordement (injection)

Pour l’exploitant agricole, un projet d’unité de méthanisation à la ferme peut répondre à des motivations multiples : problématique d’odeur ou de stockage de produits organiques, projet territorial, diversification du revenu de l’agriculteur…
Il peut avoir accès, dans son exploitation ou localement, aux matières organiques qu’il pourra stabiliser et valoriser par la voie de la méthanisation : fumiers, lisiers, coproduits (issues de céréales…) mais aussi CIVEs (cultures intermédiaires à vocation énergétiques), biodéchets etc… Les CIVEs représentent une opportunité prometteuse à la fois grâce à leurs nombreuses fonctions agronomiques et environnementales mais aussi à leur potentiel pour la production de biométhane (supérieur à celui des effluents d’élevage) et la compétitivité de cette filière dans la durée.

Installer une unité de méthanisation sur une exploitation s’apparente à gérer un élevage : il faut l’alimenter, le surveiller et optimiser la valorisation des produits sortants. Les analyses de laboratoire sont des outils incontournables pour maîtriser l’ensemble des opérations.

Analyse des matières entrantes :

évaluer le potentiel méthanogène, optimiser la ration et éviter les contaminations

• Principe : la qualité des matières entrantes, la recette obtenue par mélange des celles-ci, et le process impactent directement le rendement en biogaz et la qualité du digestat. La caractérisation du gisement organique potentiel en quantité, saisonnalité et qualité, constitue donc l’une des premières étapes du phasage des projets de montage d’unité de méthanisation.

• Analyses conseillées : matière sèche, matière volatile (organique), carbone, éléments totaux (N, P K, Ca, Mg), azote ammoniacal, test de potentiel méthanogène (approche biologique, biochimique ou infra-rouge). En fonction du type d’entrant et du mode de valorisation du produit fini, notamment dans un objectif d’élaboration d’un produit normalisé, il peut être utile de compléter ces analyses par la mesure des éléments inertes (plastiques, verres etc…) et l’analyse des éléments traces métalliques (Cr, Cd, Cu, Ni, Pb, Hg, Zn) et contaminants organiques (HAP). D’autres analyses peuvent être pertinentes pour caractériser précisément les entrants : sucres, matières grasses, protéines, fibres…

Analyse des digestats en cours de process :

repérer les dérives et étalonner les outils de mesure in situ

• Principe : la sortie de la zone optimale de fonctionnement du digesteur a pour conséquence une baisse du rendement en biogaz et donc de l’intérêt économique ou énergétique de l’unité. Les indicateurs de bonne santé du digesteur servent à repérer les évolutions anormales (acidose, inhibitions…) et à réagir pour rétablir les conditions favorables à la digestion

• Analyses conseillées : matière sèche, matière volatile (organique), pH, éléments totaux (N, P K, Ca, Mg), azote ammoniacal, dosage des acides gras volatils, pouvoir tampon (FOS/TAC)

Analyse des digestats en fin de process :

évaluer la valeur agronomique, vérifier la conformité à des normes ou cahiers des charges

• Principe : le digestat brut a conservé tous les éléments fertilisants de ses matières premières. Sa matière organique est stabilisée. Il a généralement un profil mixte, de fertilisant et d’amendement organique. Mais il existe une grande diversité de digestats, selon les matières premières, les process, et les types de post-traitement (séparation de phase, compostage, etc…). Leur valorisation agronomique passe par une bonne connaissance de leurs caractéristiques. Dans le cas de digestats normalisés (après compostage), ou répondant à un cahier des charges réglementaire (DigAgri1, …) ces analyses sont obligatoires pour vérifier la conformité du produit et établir la fiche produit.

• Analyses conseillées : selon les digestats et les cahiers des charges : analyses de la valeur agronomique, ETM, CTO, microbiologie, inertes, indice de stabilité biologique (ISMO), cinétiques de minéralisation carbone-azote. Pour les installations traitant des sous-produits animaux (agrément), le suivi microbiologique est renforcé.

En production, une unité de méthanisation réalise en moyenne une quinzaine d’analyses par an (intrants et digestats). Des suivis analytiques plus resserrés sont néanmoins nécessaires lors des phases de caractérisation de gisement, lors des démarrages d’installation, ou en cas de dysfonctionnement du digesteur. Il est recommandé de réaliser en parallèle des analyses des parcelles réceptrices afin d’établir un plan de fumure adapté qui intègre la fertilisation par les digestats. Ces analyses de terre deviennent obligatoires dans le cas d’un plan d’épandage réglementaire.

Auréa AgroSciences propose l’ensemble des analyses à réaliser par les unités de méthanisation et l’appui technique au niveau de la valorisation de vos digestats. N’hésitez pas à nous contacter.