BMP du fumier laitier en Australie : impact des systèmes d'élevage et de séparation sur le potentiel méthanogène

L'article de Torben Grell, Peter W. Harris, Serhiya Marchuk, Sasha Jenkins, Bernadette K. McCabe et Stephan Tait de l'Université du Queensland du Sud, intitulé « Biochemical methane potential of dairy manure residues and separated fractions: An Australia-wide study of the impact of production and cleaning systems », est paru dans Bioresource Technology (volume 391, janvier 2024, DOI 10.1016/j.biortech.2023.129903). Il décrit une étude nationale sur le potentiel méthanogène (B₀) des résidus de déjections bovines laitières en Australie. Les auteurs ont comparé des échantillons issus de différents systèmes de production et de nettoyage ainsi que des fractions après séparation, et leur conclusion principale est pratique : la séparation mécanique préserve le potentiel méthanogène, tandis que la séparation passive solide-liquide le réduit et peut entraîner des pertes de méthane dans l'atmosphère.

Qu'est-ce que le B₀ et pourquoi est-il important

Le B₀ représente le potentiel maximal de production de méthane par unité de masse de matière organique (généralement exprimé en NmL CH₄ par g de MOS). Pour les déjections animales, il dépend de l'alimentation, du temps de stockage et des méthodes de collecte. Plus les déjections restent longtemps dans des systèmes ouverts, plus une partie de la matière organique se dégrade avant d'être introduite dans le digesteur. Cette dégradation peut produire du méthane émis dans l'air, causant à la fois un préjudice climatique et une perte de potentiel énergétique.

Conclusions concernant la séparation

Selon le résumé, la séparation passive solide-liquide réduisait le B₀ en raison des changements biologiques survenant au fil du temps et des pertes potentielles. La séparation mécanique, en revanche, permet de conserver la matière organique et de l'acheminer vers une unité de méthanisation avant qu'elle ne se dégrade dans un système ouvert. En pratique, cela signifie que le mode de prétraitement influence non seulement le fonctionnement du digesteur, mais aussi le bilan des émissions de l'exploitation.

Échelle nationale

Les auteurs ont estimé que le potentiel méthanogène des déjections laitières en Australie s'élève à environ 76,2 millions de m³ de CH₄ par an. Il s'agit d'une valeur théorique : l'exploitation réelle dépend de la proportion de déjections collectées de manière concentrée par rapport à celles restant dans les pâturages. Pour les différents flux, le B₀ était de 161 L CH₄/kg MOS pour les déjections issues du pâturage et de 202 L CH₄/kg MOS pour celles provenant d'étables intensives ; la méthode de nettoyage influençait significativement la teneur en matière sèche des déjections, ce qui est déterminant pour le choix de la séparation et de la technologie de méthanisation.

Limites

L'étude repose sur des mesures en laboratoire et la valeur du B₀ ne se traduit pas directement en production dans une unité de méthanisation en fonctionnement. Les résultats du BMP dépendent de la température, de l'inoculum et de la durée du test ; dans la publication, ils sont présentés dans le contexte des systèmes nationaux et non comme des valeurs universelles.

Implications pour la Pologne

Les conclusions sur la séparation et le stockage à l'air libre sont universelles. Dans les exploitations agricoles polonaises de grande taille, la réduction du temps de stockage du lisier et du fumier ainsi que leur acheminement vers la méthanisation constituent à la fois un moyen de produire de l'énergie et de limiter les émissions de méthane.