Le biogaz est une ressource énergétique renouvelable
Le gaz naturel a longtemps été une source majeure de combustible pour la cuisine et le chauffage. Mais le biogaz et d’autres biocarburants similaires commencent à être de plus en plus utilisés à travers le monde, dans presque tous les domaines imaginables, tant au niveau domestique qu’industriel. L’énergie biogaz pourrait être une des réponses aux problèmes énergétiques mondiaux ainsi qu’à la réduction du réchauffement climatique.
Les parties gazeuses du biogaz sont principalement constituées de méthane (CH4), ce qui donne lieu au terme « Biométhane ». Les systèmes de biogaz utilisent généralement des processus de digestion anaérobie en l’absence d’oxygène, ainsi que des micro-organismes dans un digesteur de biogaz, pour décomposer biologiquement les déchets organiques indésirables des ménages et les fumiers et boues agricoles. Ce processus les transforme en énergie biogaz et en produits du sol précieux, à la fois sous forme liquide et solide.
Étant donné que le biogaz provient de matériaux biogéniques décomposés, il s’agit d’un type de biocarburant qui peut être utilisé sous différentes formes pour la production d’électricité, le chauffage et comme carburant pour les véhicules. Le biométhane, qui a été raffiné pour éliminer le dioxyde de carbone et la vapeur d’eau, peut être utilisé comme gaz naturel renouvelable et fait partie de la deuxième génération de biocarburants.
Quelle quantité d’énergie peut produire le biogaz ?
L’utilisation principale du biogaz est le chauffage et le refroidissement, mais cette ressource renouvelable peut également être utilisée dans de nombreuses autres applications profitant à l’environnement et à l’économie, comme la production d’énergie ou l’amélioration de la qualité du gaz naturel. En général, la capacité de production d’énergie biogaz varie en fonction du type de matières premières utilisées et de la taille du système.
Nous savons que l’énergie de biomasse provenant de matière organique solide autre que les combustibles fossiles, tels que le bois, les plantes et la paille, et qui peuvent être utilisées comme substitut direct aux combustibles fossiles conventionnels en les brûlant (combustion) pour la cuisson et le chauffage.
Mais les sources d’énergie de biomasse peuvent également être converties en trois principaux types de sources de biocarburant, à savoir des solides (pellets), des liquides (biodiesel) et des gaz (biométhane) pour une large gamme d’applications.
Contrairement au gaz naturel dérivé des combustibles fossiles, le biogaz est un mélange de gaz produit par le processus de fermentation de déchets frais dans des conditions anaérobies (sans air), rendant ainsi l’énergie biogaz une ressource de « gaz naturel » renouvelable. Ne pas confondre le biogaz avec le « gaz naturel », qui est une source d’énergie non renouvelable.
Le biogaz est produit par la digestion anaérobie ou la fermentation de matériaux biodégradables tels que la biomasse, le fumier ou les eaux usées, les déchets municipaux, les déchets verts et les cultures énergétiques. Ainsi, sa production est mieux adaptée aux fermes qui traitent de grandes quantités de fumiers animaux sous forme liquide, boue ou semi-solide, avec peu ou pas de produits de biomasse solides ajoutés.
Il est généré à l’aide d’un réservoir clos appelé « digesteur de biogaz », par la décomposition anaérobie naturelle du matériau organique. Un digesteur de biogaz de base consiste en un réservoir de fermentation dans lequel le matériau organique est digéré, et un système de tuyauterie pour collecter et stocker le biogaz produit. Les systèmes de biogaz peuvent être construits à n’importe quelle échelle, des installations petites et simples pour un seul ménage, aux systèmes grands et industriels pour des zones municipales entières.
Mère Nature produit constamment du biogaz, avec l’odeur distinctive de gaz d’étang, de gaz d’égout, ou de gaz de compost, et de gaz de marais principalement causée par la libération de méthane (également appelé biométhane). Ces divers gaz et d’autres gaz malodorants, tels que l’ammoniac, le dioxyde de soufre et le dioxyde de carbone, se développent lorsque la végétation s’est déposée au fond des zones humides et est digérée anaérobiquement par des bactéries.
Le biométhane fonctionne exactement de la même manière que le gaz naturel extrait du sol en tant que combustible fossile, mais contrairement au gaz naturel, le biogaz est renouvelable. Beaucoup de gens pensent que le biogaz est une forme d’énergie idéale car il transforme les déchets en une source d’énergie produisant peu de polluants.
Un autre type de biogaz utilisé est appelé « gaz de bois ». Le gaz de bois est créé par la gazéification du bois, des copeaux de bois ou d’autres plantes et cultures riches en carbone. Ce type de biogaz se compose principalement d’hydrogène, d’azote, de monoxyde de carbone et de petites quantités de méthane. Ces gaz peuvent être mélangés et brûlés avec de l’oxygène dans l’atmosphère pour libérer son énergie, permettant ainsi au gaz de bois d’être utilisé comme biocarburant pour la cuisson, le chauffage de l’espace et le chauffage de l’eau.
Parce que le biogaz est produit par le processus bioprocessus de digestion anaérobie qui convertit la matière organique en biogaz en l’absence d’oxygène, le biogaz produit contient tant de biométhane, environ 60 à 80 %, qu’il peut être utilisé de différentes manières pour alimenter des appareils qui fonctionnent normalement au gaz naturel.
Dans de nombreux pays du monde, le biogaz sous forme de biométhane renouvelable est désormais utilisé comme substitut au gaz naturel basé sur des combustibles fossiles dans les pipelines, soit pour alimenter des appareils, soit comme carburant pour véhicules ou comme source de production d’électricité.
Auparavant, ces pays en développement étaient fortement dépendants des combustibles en biomasse solides tels que le bois de chauffage et le fumier séché pour leur consommation d’énergie en les utilisant et en les brûlant de manière non durable, ce qui avait un impact sévère sur les forêts mondiales.
L’utilisation de ce type de source de combustible entraînait souvent de nombreux problèmes tels que la déforestation, des impacts sur la santé (inhalation de fumée) et le changement climatique croissant (gaz à effet de serre). Ainsi, dans de nombreuses zones du monde, l’utilisation du biogaz en remplacement de ces combustibles peut permettre de résoudre de nombreux problèmes associés à la combustion de biomasse sur des feux ouverts.
Énergie Biogaz
Il existe de nombreux avantages à utiliser le « Biogaz », il est peu coûteux à produire et constitue une source d’énergie fiable avec d’innombrables utilisations. C’est également un bon moyen de se débarrasser des déchets liquides indésirables. L’énergie qu’il produit est puissante et propre, et elle ne pollue ni les ressources en eaux souterraines ni l’air, et peut être utilisée comme combustible pour alimenter des générateurs électriques.
En plus d’être utilisée pour alimenter des appareils et des véhicules, le biométhane produit peut être utilisé pour alimenter des turbines à gaz pour générer de l’électricité. Le biogaz est également assez sûr à utiliser et à brûler.
De plus, une fois que la décomposition anaérobie a cessé de produire du biogaz, il reste généralement un matériau de compostage de haute qualité qui peut ensuite être recyclé pour une excellente amendment du sol afin d’améliorer la qualité structurelle et nutritionnelle du sol, ce qui est fondamental pour la croissance des plantes. Le compost anaérobie améliore également la rétention d’humidité, réduisant ainsi le besoin en eau, une autre ressource précieuse.
Cependant, l’inconvénient du biogaz par rapport au gaz naturel fossile est qu’il n’a qu’environ la moitié de la valeur calorifique (BTU) du gaz naturel. De plus, il n’existe pas beaucoup d’infrastructure biogaz disponible, tels que les systèmes de récupération et de manipulation de gaz, de tuyauterie, de compteurs, de pompes à gaz ou de ventilateurs, etc., donc l’utilisation du biogaz est limitée.
Le biogaz est-il écologique ?
Nous avons vu ici que le biogaz est une ressource énergétique renouvelable et respectueuse de l’environnement, produite par la décomposition anaérobie de matière organique, tels que les déchets alimentaires et les déchets animaux. Lorsqu’il est correctement stocké, le biogaz peut fournir une source d’énergie propre, renouvelable et fiable, en remplacement du charbon ou du gaz naturel.
Quelle que soit sa source, le biogaz nous offre une ressource d’énergie renouvelable viable qui sert à remplacer les ressources en combustibles fossiles à de nombreux niveaux. Le biogaz brûle de manière similaire à ce que l’on appelle le « gaz naturel », qui est en réalité un combustible fossile, et nous permet d’utiliser un matériau de déchets potentiellement dangereux et nocif pour l’environnement (biométhane) comme un biocarburant majeur, remplaçant jusqu’à 50 % de notre consommation actuelle de gaz naturel tout en répondant simultanément à nos problèmes énergétiques et environnementaux d’une manière durable.
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