Bien concevoir sa micro-biométhanisation pour assurer la réussite de son projet

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Photos ©ValBiom

Le 11 décembre dernier, ValBiom a organisé une visite de terrain[2] au sein de la ferme laitière de  Michel Warzée ; un agriculteur qui a installé une unité de micro-biométhanisation afin de devenir autonome en énergie. Depuis mai 2017, l’installation tourne et l’entièreté de l’énergie produite est autoconsommée, sans apport extérieur d’électricité.

Qu’entend-t-on par « micro-biométhanisation à la ferme » ?

On parle de micro-biométhanisation lorsqu’il s'agit d'une unité installée dans une exploitation agricole. Cette unité produit de l'énergie afin de rendre l'exploitation auto-suffisante (au moins en électricité).

Elle concerne les unités de biométhanisation dont la puissance du moteur de cogénération peut fournir jusqu’à 50 kWél, dont les intrants proviennent de l’exploitation agricole, et le digestat retourne sur les terres de l’exploitation.

Le projet d’Hamois : quelles particularités ?

La particularité de l’installation de Michel Warzée : elle n’est pas raccordée au réseau électrique. Par conséquent, le moteur de cogénération se régule automatiquement, suivant la demande en énergie de l’exploitation.

Autre particularité : le propriétaire de la ferme a construit lui-même son installation.

Après une première expérience non concluante avec un constructeur, Michel Warzée a en effet décidé qu’il allait concevoir une nouvelle installation. Pour limiter les frais d’entretien, l’agriculteur a fait le choix d’utiliser du matériel de première qualité pour les pièces maitresses (pompe(s), moteur de cogénération, matériaux de la cuve…). Et, pour contrebalancer ces investissements, il a optimisé l’installation avec des échangeurs de chaleur et en utilisant une sortie du digestat par effet de vases communicants (épargnant l’installation d’une pompe).

Investissement total : 450.000 € (notons que l’auto-construction reste la solution la moins coûteuse).

En bref

L’unité est alimentée par 25 à 30 m3 de lisier frais par jour (250 vaches laitières). Elle fonctionne et produit du biogaz, 24h/24, 7jour/7. Le moteur choisi a une puissance de 110 kWél mais il tourne aujourd’hui volontairement à 44 kWèl de moyenne. Cela lui permet de produire plus (ou moins) en fonction de la demande à chaque instant.

Les 5 points à ne pas négliger selon Morgan Thomas[1]

Lors de la mise en place d’un projet, de nombreux points sont à prendre en compte et à surveiller. Cela permet de s’assurer que l’unité installée sera rentable. Cinq points principaux doivent être suivi de près :

  1. La biologie du digesteur a une influence directe sur la quantité de biogaz produit. Il est donc nécessaire de choisir la bonne température (En général 38°C est le mieux, 40°C si très pailleux, 35°C si trop d’azote). De plus, il est important d’éviter les changements brutaux de température (maximum 0,5 °C par jour). Enfin, la ration d’intrants doit être équilibrée. Dans le cas des petites unités, la ration devrait être validée préalablement, et suivie au démarrage du projet. Les microorganismes vont alors s’adapter et devenir très robuste. 
  2. Le choix du digesteur est également primordial. Dans le cadre des petites unités, le choix se portera plutôt sur un digesteur robuste, bien dimensionné. Le système de chauffage sera préférentiellement intégré au béton de la cuve, afin d’éviter les points chauds et la casse (si le digesteur doit un jour être vidé). Concernant le gazomètre, la solution de la simple membrane semble être la moins couteuse dans ce cas.
  3. La cogénération va permettre de produire l’énergie : elle doit faire l’objet d’autant d’attention que le digesteur. Morgan Thomas privilégie un moteur industriel pour sa fiabilité, accompagné d’un fournisseur de proximité, pour sa rapidité de réaction en cas de problème.
  4. Les équipements doivent être choisis dès la conception pour être simples et accessibles, avec des matériaux de qualité, des technologies adaptées, et d’une puissance suffisante mais limitée.
  5. Le suivi quotidien est à la base de la réussite. Quelques paramètres-clés sont suffisants : la production (kWhél), le taux de CH4 et d’H2S, la température et le tonnage d’intrants incorporés. Il est important de noter quotidiennement ces paramètres (carnet, format informatique) afin de déceler la moindre évolution. Chaque variation d’un de ces indicateurs doit attirer l’attention et doit être investiguée. Les causes possibles sont multiples. Si un problème survient, il est hautement probable qu’un deuxième, voire un troisième, suive de très près.  

L’exploitant doit connaître son unité, chaque équipement, chaque instrument. Le plus simple est d’être curieux lors de la construction. De plus, il est important de se faire accompagner par un spécialiste au moins la première année.

L’accès aux présentations – 22.11.2018

Plus d’infos ?

[1] CogeO (membre ValBiom) est une société qui conçoit, vend et réalise des unités de biométhanisation, cogénération et épuration.

[2] Cette visite est la 2ème visite du "Tour de la biométhanisation en Wallonie" ; une initiative de ValBiom, soutenue par des partenaires de référence (Feba, Edora, RwDR, FWA, Fugea) et par la Wallonie, SPW Agriculture.

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