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Tests BMPGraminées, fourrages verts et plantes fourragères

Lucerne (alfalfa) — BMP : 7 études, moyenne pondérée 366 m³ CH₄/t MOS

Lucerne (alfalfa) : 7 enregistrements de données BMP issues de 4 publications, moyenne pondérée 366 m³ CH₄/t MOS, plage 271–560.

évaluation : neutreCH₄ 66 %

Publié le Mis à jour le 2 min de lectureRédaction FeedstockData

Photo Chris Morgan / Wikimedia Commons, licence CC BY-SA 2.0, fichier source; modifications: recadrage

Moyenne pondérée
366m³ CH₄/t MOS
Plage
271–560m³ CH₄/t MOS
Enregistrements
7études
Publications
4sources
Températures
37 °C, 38 °C, 40 °Cde l’essai

Méthane dans le biogaz

Forte teneur en méthane · ≈ 6,6 kWh/m³ de biogaz

mesurée moyenne de 1 étude BMP ; lors d’un essai en batch, la teneur en CH₄ tend à être plus élevée que dans une unité.

Comment nous le calculons et ce que signifient les zones

Évaluation pour les unités de méthanisation

neutre — évaluation éditoriale pour les unités de méthanisationPas d’avantages manifestes — il vaut la peine de facturer son acceptation

Potentiel par tonne de matière brute : élevé (85 m³ CH₄/t); risque de procédé : protéines / azote . Coûts de manutention : fibres, couche flottante.

Pourquoi ? Facteurs d’évaluation

Potentiel par tonne +2

  • +2potentiel de 85 m³ CH₄/t de matière brute (BMP 366 × MS 25,8 % × MOS 89,9 %)

Stabilité du procédé −1

  • −1protéines / azote : risque d’inhibition par l’ammoniac à des proportions plus élevées

Manutention et coûts −0,5

  • −0,5fibres, couche flottante — broyage et brassage intensif

Total des points : 0,5 · seuils : ≥ 2,5 très bon, ≥ 1 bon, en dessous — neutre ; négatif en cas de risque cumulé pour le procédé.

Évaluation éditoriale selon la méthodologie · fiabilité de l’évaluation : élevée · hors prix du marché

Ajouter au calculateur de codigestion Données CSV

Courbes BMP issues de 7 études

Moyenne pondérée Enregistrements individuels

Courbes BMP : Lucerne (alfalfa)Production cumulée de méthane au fil du temps pour 7 enregistrements et la moyenne pondérée de 366 m³ CH₄/t MOS. 7 des courbes sont des courbes de modèle (cinétique du premier ordre).02004006000510152025303540temps [j]m³ CH₄/t MOSAmon et al. (2007): 335 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Pouech (b.r.): 340 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Lallement et al. (2023): 271 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Shilpi et al. (2019) · 1: 490 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Shilpi et al. (2019) · 2: 500 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Shilpi et al. (2019) · 3: 530 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Shilpi et al. (2019) · 4: 560 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)moyenne366

Les lignes en pointillés sont une courbe de modèle (cinétique du premier ordre, B(t) = B₀·(1 − e−kt)) ; le point final provient de la publication. Toutes les courbes sont des courbes de modèle.

Production cumulée de méthane au cours de l’essai [m³ CH₄/t MOS]. La ligne épaisse est la moyenne pondérée de tous les enregistrements (366) ; les points marquent les valeurs finales données dans les publications. Pointez le graphique pour lire les valeurs ; cliquez sur un élément de la légende pour masquer ou afficher un enregistrement.

Enregistrements et sources

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SourceBMP
m³ CH₄/t MOS		CH₄ dans le biogaz
% vol., mesuré		TempératureÉchantillonCourbe
Amon et al. (2007) DOI335—38 °C · mésophileLucernepoint final (courbe de modèle)
Pouech (b.r.)34065,8 %40 °C · mésophileAlfalfapoint final (courbe de modèle)
Lallement et al. (2023) DOI271—38 °C · mésophileAlfalfapoint final (courbe de modèle)
Shilpi et al. (2019) · 1 DOI490—37 °C · mésophileTW alfalfapoint final (courbe de modèle)
Shilpi et al. (2019) · 2 DOI500—37 °C · mésophileM800point final (courbe de modèle)
Shilpi et al. (2019) · 3 DOI530—37 °C · mésophileA400point final (courbe de modèle)
Shilpi et al. (2019) · 4 DOI560—37 °C · mésophileA800point final (courbe de modèle)
Moyenne pondérée36665,8 %moyenne arithmétique 432, SD 114

Composition typique

Matière sèche (MS)
25,8% (plage 19,9–69)
Matière organique sèche (MOS)
89,9 % MS (plage 87,1–90,9)
Azote
3,4 % MS
Rapport C/N
12,3

Médiane et plage des déterminations rapportées dans les publications à l’origine des enregistrements BMP de ce substrat (lues dans : CROPGEN D4, MY-D) ; matière sèche : 6 déterminations, matière organique sèche : 6 déterminations. Le rapport C/N a été calculé comme le rapport des teneurs en C et en N (% MS) issues de la même source.

Sources : Pouech, P. Fruteau, H. Bewa, H.. Agricultural crops for…; Lallement et al. (2023); Shilpi et al. (2019).

La composition de la matière première varie d’un lot à l’autre — pour les calculs d’unité, utilisez l’analyse de votre propre échantillon. Le calculateur insère automatiquement des valeurs typiques.

Propriétés du procédé

  • saisonnier
  • fibreux
  • riche en azote
  • classification éditoriale

Codigestion — avec quoi la combiner, points de vigilance

Dosage

Sources des données de procédé

  1. Lehtomaki, A.; Huttunen, S.; Rintala, J.A. (2007) Laboratory investigations on co-digestion of energy crops and crop residues with cow manure for methane production: effect of crop to manure ratio. Resources, Conservation and Recycling
  2. Amon, T.; Amon, B.; Kryvoruchko, V.; Machmüller, A.; Hopfner-Sixt, K.; Bodiroza, V.; Hrbek, R.; Friedel, J.; Pötsch, E.; Wagentristl, H.; Schreiner, M.; Zollitsch, W. (2007) Methane production through anaerobic digestion of various energy crops grown in sustainable crop rotations. Bioresource Technology 98(17), 3204–3212
  3. Li et al. (2023). Anaerobic co-digestion of grass, alfalfa, and red clover for methane production and the kinetic analysis. BioResources 18(1)
  4. Pouech, P. Fruteau, H. Bewa, H. (None) Agricultural crops for biogas production on anaerobic digestion plants. Biomass for energy and industry 163-165
  5. Hendriks, A.T.W.M.; Zeeman, G. (2009) Pretreatments to enhance the digestibility of lignocellulosic biomass. Bioresource Technology
  6. Lallement, A.; Peyrelasse, C.; Lagnet, C.; Barakat, A.; Schraauwers, B.; Maunas, S.; Monlau, F. (2023) A Detailed Database of the Chemical Properties and Methane Potential of Biomasses Covering a Large Range of Common Agricultural Biogas Plant Feedstocks. Waste 1(1), 195–227
  7. Shilpi, S.; Lamb, D.; Bolan, N.; Seshadri, B.; Choppala, G.; Naidu, R. (2019) Waste to watt: Anaerobic digestion of wastewater irrigated biomass for energy and fertiliser production. Journal of Environmental Management 239, 73–83
  8. Herrmann et al. (2011). Effects of ensiling, silage additives and storage period on methane formation of biogas crops. Bioresour. Technol.

Le calculateur de codigestion évaluera un mélange précis contenant ce substrat.

Ce que montre la compilation

La compilation porte sur 7 enregistrements de potentiel méthanogène (BMP) pour le substrat « Lucerne (alfalfa) », issus de 4 publications publiés entre 2007 et 2023. Les résultats vont de 271 à 560 m³ CH₄/t MOS, et la moyenne pondérée est de 366 m³ CH₄/t MOS (moyenne arithmétique 432, écart type 114).

Les essais ont été réalisés à 37, 38, 40 °C (régime : mésophile). Les différences de température, d’inoculum, de durée d’essai et de préparation de l’échantillon sont des causes typiques de la dispersion des résultats entre laboratoires.

Pour 7 enregistrements, la publication ne donne que la valeur finale. La ligne du graphique est alors une courbe de modèle (cinétique du premier ordre) et ne sert qu’à comparer les formes — seul le point final provient de la publication.

Comment utiliser ces données

Le BMP décrit le potentiel obtenu lors d’un essai en batch dans des conditions de laboratoire. Dans une unité à l’échelle industrielle, le rendement dépend en outre du temps de séjour, de la charge du digesteur, du brassage et de la composition de la ration. Pour les calculs préliminaires, il est préférable d’utiliser la moyenne pondérée, et pour l’évaluation du risque l’ensemble de la plage de résultats. Lors de la planification d’une ration donnée, il est utile de commander votre propre essai BMP sur un échantillon représentatif.

La méthodologie en bref

Le BMP est la quantité de méthane obtenue à partir de la matière organique sèche (MOS) lors d’un essai en batch, exprimée en m³ CH₄ par tonne de MOS (numériquement identique aux NmL CH₄/g MOS des publications) et ramenée aux conditions normales (0 °C, 101,325 kPa). La moyenne pondérée attribue à chaque publication un poids total de 1, réparti à parts égales entre ses résultats pour le substrat — un article testant vingt variétés ne pèse donc pas plus qu’un article portant sur un seul échantillon. Dans les programmes interlaboratoires, l’unité retenue est le laboratoire (poids total 1), et au sein de celui-ci le poids d’un essai augmente avec le nombre de flacons (répétitions). Les résultats après prétraitement (par ex. thermique, chimique, enzymatique) sont présentés séparément et ne sont pas inclus dans la moyenne.

Les lignes continues sont des courbes mesurées lors des essais. Lorsqu’une publication ne donne que le résultat final, nous traçons un modèle cinétique du premier ordre, B(t) = B₀·(1 − e−kt) : seul le point final provient de la publication, et la forme de la courbe sert uniquement de visualisation — il ne faut pas en tirer la production d’un jour donné. Pour ce substrat, k = 0,091 j−1 a été retenu (pas de données cinétiques pour le groupe – la médiane de toutes les constantes de vitesse k disponibles (93 valeurs) a été utilisée).

Les statistiques décrivent la dispersion des résultats publiés — une compilation descriptive, et non une méta-analyse ni une garantie de rendement d’une unité.

Méthodologie complète et politique de correction

Bibliographie

  1. Amon, T.; Amon, B.; Kryvoruchko, V.; Machmüller, A.; Hopfner-Sixt, K.; Bodiroza, V.; Hrbek, R.; Friedel, J.; Pötsch, E.; Wagentristl, H.; Schreiner, M.; Zollitsch, W. (2007). Methane production through anaerobic digestion of various energy crops grown in sustainable crop rotations. Bioresource Technology 98(17), 3204–3212. DOI: 10.1016/j.biortech.2006.07.007 DOI
  2. Pouech, P. Fruteau, H. Bewa, H.. Agricultural crops for biogas production on anaerobic digestion plants. Biomass for energy and industry 163-165.
  3. Lallement, A.; Peyrelasse, C.; Lagnet, C.; Barakat, A.; Schraauwers, B.; Maunas, S.; Monlau, F. (2023). A Detailed Database of the Chemical Properties and Methane Potential of Biomasses Covering a Large Range of Common Agricultural Biogas Plant Feedstocks. Waste 1(1), 195–227. DOI: 10.3390/waste1010014 DOI
  4. Shilpi, S.; Lamb, D.; Bolan, N.; Seshadri, B.; Choppala, G.; Naidu, R. (2019). Waste to watt: Anaerobic digestion of wastewater irrigated biomass for energy and fertiliser production. Journal of Environmental Management 239, 73–83. DOI: 10.1016/j.jenvman.2019.02.122 DOI

Toutes les sources du site : bibliographie.

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