Produire du combustible à partir de déchets organiques en décomposition tout en réduisant l’impact climatique sur notre atmosphère est l’une des choses les plus économiques et les plus écologiques qui soient. L’expert en contrôle des coûts répond en détail dans l’interview à la question de savoir ce que coûtent de telles installations de biogaz et si elles sont effectivement rentables.

Question : Comment fonctionne une installation de biogaz – et est-ce que cela existe pour les ménages privés ?

Les installations de biogaz fermentent les déchets organiques et tout type de biomasse. Il peut s’agir de lisier, de déchets verts, de déchets de compost ou de matières premières renouvelables cultivées spécialement pour la méthanisation (appelées NaWaRo).

La matière fermentée (également appelée « substrat » dans le langage technique) produit un gaz mixte dont le composant principal est le méthane. Le méthane est un polluant climatique potentiellement encore 25 à 30 fois plus élevé que le CO₂ – mais il peut parfaitement être brûlé pour produire de l’énergie. Selon le type de substrat, entre 50 % et 65 % de méthane sont libérés, la part de méthane est la plus élevée dans le lisier de porc et la plus faible dans les betteraves fourragères et l’ensilage de maïs.

Les micro-organismes décomposent les hydrates de carbone, les protéines et les graisses des composants organiques en méthane et en CO₂ – ce qui nécessite une absence d’air.

Après la production, le gaz doit encore être purifié des substances indésirables telles que le sulfure d’hydrogène et l’ammoniac, car elles sont nocives pour la santé, sentent mauvais et entraîneraient en outre la corrosion des moteurs et des turbines. Le CO₂ également contenu est souvent séparé et peut être valorisé techniquement.

Ce que l’on appelle le digestat est un engrais de très haute qualité qui est produit en permanence par le ‘fonctionnement de l’installation.

La combustion dans l’installation de biogaz ne produit pas plus de dioxyde de carbone que les plantes n’en ont absorbé auparavant.

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En principe, il s’agit toutefois d’une combustion neutre pour le climat, car le CO₂ contenu a été préalablement absorbé par les plantes dans l’atmosphère. Il s’agit donc (comme pour la combustion du bois) d’un cycle de CO₂ en principe fermé .

D’un point de vue économique, l’utilisation du combustible obtenu est toutefois encore très problématique à l’heure actuelle. Le traitement et l’injection dans le réseau de gaz naturel sont extrêmement coûteux et ne sont généralement rentables que pour les très grandes installations. Néanmoins, des essais sont déjà en cours pour fabriquer des installations plus petites à usage « domestique », qui peuvent fonctionner avec des déchets organiques ménagers et des restes de repas.

Question : Combien coûte une installation de biogaz ?

Les coûts dépendent en grande partie du dimensionnement de l’installation – la règle générale est ici la suivante : Plus l’installation est grande, plus les coûts sont faibles.

Les petites installations de conception simple, dont les substrats proviennent le plus souvent de gisements externes (par exemple d’agriculteurs), sont aujourd’hui réalisables pour un coût d’environ 100 000 euros à 150 000 euros.

Si ces petites installations doivent fonctionner avec un ensilage de plantes entières, il faut ajouter à cela des coûts considérables pour la culture et la récolte des plantes. Les frais de transport du substrat et les frais courants de gestion sont également considérables, c’est pourquoi la plupart des installations sont construites à proximité immédiate des surfaces cultivées.

Ces petites installations ne peuvent toutefois être exploitées de manière rentable que si le gaz obtenu est directement transformé en électricité – dans ce cas, la chaleur résiduelle doit également être utilisée le plus directement possible afin de garantir la rentabilité.

Pour les agriculteurs qui souhaitent exploiter de petites installations sur leur propre exploitation, des calculs très précis doivent également être effectués au préalable afin de garantir un dimensionnement économique de l’installation.

Exemples de valeurs indicatives tirées de la pratique

Cela montre déjà à petite échelle que plus la puissance de l’installation augmente, plus les coûts d’investissement baissent sensiblement. Dans la pratique, il ne s’agit toutefois que de valeurs indicatives très approximatives – de nombreux autres facteurs doivent être pris en compte pour la planification. En plus de ces coûts, il peut y avoir des coûts pour la production d’électricité (centrale de cogénération) et pour l’installation de la centrale. Si aucune centrale de cogénération n’est exploitée, une source de chaleur supplémentaire doit être achetée pour chauffer le digesteur – pour les performances de l’installation décrites ci-dessus, il faut compter environ 10.000 EUR supplémentaires.

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Il est particulièrement important de savoir si l’on dispose ou si l’on peut se procurer à moindre coût suffisamment de substrat pour faire fonctionner une grande installation. Dans le cas contraire, les coûts élevés du substrat et de son transport peuvent rapidement réduire à néant la rentabilité de l’ensemble de l’installation.

Question : Quels sont les facteurs qui jouent un rôle dans les coûts d’investissement des installations de biogaz ?

Le coût d’une installation de biogaz dépend d’une multitude de facteurs.

Le coût d’une installation de biogaz dépend d’une multitude de facteurs.

Une multitude de facteurs jouent ici un rôle dans le coût de l’installation :

  • quelle taille l’installation doit être dimensionnée (disponibilité de substrats peu coûteux ou faciles à fournir)
  • besoins propres en chaleur et en électricité
  • Coûts des travaux de terrassement nécessaires
  • Coûts des installations de construction dans le dimensionnement choisi
  • Coûts pour la reprise du substrat
  • Taille du fermenteur et du post-digesteur
  • Coûts de construction des salles de machines et des enceintes nécessaires
  • Type de technique utilisée
  • Coûts des installations d’eau, de chauffage et d’électricité
  • Coûts du système au gaz
  • Coûts pour l’utilisation du gaz (centrale de cogénération, chaudière à gaz)
  • Coûts de traitement
  • Coûts pour une éventuelle injection du gaz purifié dans le réseau de gaz public.

Au final, tous ces facteurs contribuent à déterminer le coût de l’installation. Dans la pratique, la base de décision pour le dimensionnement, mais aussi pour le type d’utilisation et la technique installée, est toujours un calcul de rentabilité très complet et aussi solide que possible. Il faut toujours tenir compte des sources de revenus supplémentaires possibles (vente de chaleur, d’engrais, etc.) pour parvenir à une utilisation rentable.

Question : Existe-t-il des installations pour les ménages individuels ?

En fait, la rentabilité d’une exploitation agricole de taille moyenne est déjà souvent discutable. Seules les installations de très grande taille sont vraiment rentables.

Pour une application domestique, la technologie est nettement trop coûteuse et trop peu rentable.

Il existe toutefois des tentatives de construction de très petites installations permettant de valoriser de manière plus ou moins profitable les déchets biologiques ménagers.

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Ce n’est que récemment qu’un projet israélien, Home Biogas, a terminé avec succès son financement par la foule et est disponible sur le marché. Le système transforme 1 kg de déchets ménagers et de jardin biologiques en environ 200 l de méthane, qui peuvent ensuite être utilisés pour environ 3 à 4 heures de cuisson. En outre, le fonctionnement de l’installation devrait également produire environ 5 à 8 litres d’engrais par jour.

L’installation, qui mesure à peine 1,50 m x 1 m x 1 m, ne prend pas plus de place qu’un tas de compost ordinaire.

L’ensemble de l’installation devrait coûter 650 USD et être très facile à assembler et à utiliser, même pour les non-initiés.

Les températures basses posent problème pour l’exploitation – le système fonctionne le plus efficacement à 20 °C, pour des températures inférieures, il faut recourir à un chauffage externe – ce qui, sous nos latitudes, n’est évidemment possible qu’à grands frais et entraîne des coûts supplémentaires.

L’ensemble du concept est certes techniquement très sûr – mais les autorisations d’exploitation ou d’installation font encore totalement défaut sur le marché européen. De plus, il existe un risque non négligeable : lorsque le méthane s’échappe dans l’atmosphère, il y est presque 30 fois plus nocif que le dioxyde de carbone. Une exploitation très répandue de telles installations pourrait donc représenter en soi un risque climatique élevé, auquel il faudrait alors faire face.

Au moins, l’idée semble globalement viable – et représente certainement une possibilité d’être un peu plus actif pour les ménages individuels. Ainsi, la question de la poubelle à biodéchets est réglée.

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